2027届高刷新一轮复习 专题练4. 金属微流程

高三化学专题练 金属转化及微流程 一．金属转化 1．（26-27高三上·河北衡水·开学考试）在给定条件下，下列物质转化关系错误的是 A．制备晶体硅： B．海水提镁：海水溶液 C．提取铝：铝土矿溶液铝 D．纯碱工业：饱和溶液 2．（26-27高三上·湖南郴州·阶段检测）在指定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．胶体B． C． D．漂白粉 3．（2025·江苏·模拟预测）在给定条件下，下列涉及的物质转化均可以实现的是 A．制备胶体： B．制备金属钛： C．制备氢氧化铜： D．制备纯碱： 4．（25-26高三上·北京·阶段检测）下列各组物质之间的转化不能全部通过一步反应完成的是 A． B． C．D． 5．（25-26高三上·广东东莞·阶段检测）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．B． C． D． 6．（25-26高三上·青海西宁·期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 二．金属微流程 7．（黑龙江省龙东十校联盟2026-2027学年高三上学期开学考试化学试题）从某工业废水中(含、、、、)回收利用Al和的流程如图所示。下列说法错误的是 A．操作a和操作b均是过滤 B．溶液①中不止一种物质与发生反应 C．溶液②的溶质主要是NaCl和 D．固体X为，固体Y为Fe 8．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）铁钴铜合金湿法分离流程如下，下列说法错误的是 已知：单质与单质化学性质相似 A．“酸浸”反应： B．“氧压水解”反应： C．“氧压水解”中可适当提高温度促进水解以提高铁回收率 D．滤液结晶后母液可用于“酸浸”，实现循环利用 9．（26-27高三上·福建莆田·开学考试）某兴趣小组用钛铁矿(主要成分为，含少量、等杂质)制备光催化剂的流程如下图所示。 下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分为 B．加入铁粉的作用是还原 C．“操作②”为蒸发结晶 D．转化为的离子方程式为： 10．（2026·湖南岳阳·一模）金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下。下列说法错误的是 A．若要在金属表面镀铬，应该将待镀金属作阴极 B．反应①中发生的反应是 C．反应②可以用浓盐酸代替稀硫酸，反应速率更快 D．反应④中的Si可以用Al来代替作还原剂置换Cr 11．（2026·江西·高考真题）高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石（含有少量和杂质）制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是 A．浸出过程： B．浸出过程： C．净化过程： D．碳化过程： 12．（26-27高三上·重庆·开学考试）聚合硫酸铁铝[](简称PAFS或PFAS)在处理废水方面有重要的应用。某化工厂利用硫铁矿烧渣(主要成分为、、等)和粉煤灰(主要成分为、、等)为原料生产聚合硫酸铁铝的流程如下： (1)滤渣1中主要物质的化学式是_________。 (2)“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为_______________________________________。 (3)“酸溶1”所得溶液中主要金属阳离子有_________。 (4)“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为______________________________________。 (5)控制一定条件，若将840 g碳酸氢钠加入100 L硫酸铁溶液和硫酸铝溶液的混合溶液中，恰好完全反应生成难溶的、和二氧化碳。通过计算求： ①生成难溶的的化学反应方程式为______________________。 ②标准状况下，产生二氧化碳的体积是_________L。③反应后溶液中的物质的量浓度=_____________mol/L(假定溶液体积不变) 13．（26-27高三上·江苏徐州·开学考试）以钴矿［主要成分为、、，另含少量及含砷化合物］制备锂电池正极原料，生产流程如图所示。 已知：①铜萃取原理为：，有机溶剂密度比水小； ②沉钴所得固体为；③也称钴酸亚钴，化学式也可为。 (1)中钴离子的电子排布式为：_______。 (2)“酸浸”液中钴以形式存在，则“酸浸”液中的金属阳离子还有_______。适当升高温度可加快酸浸速率，但温度过高时钴的浸出率明显降低，其可能的原因是_______。 (3)实验室用分液漏斗模拟萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置后，分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为：先打开分液漏斗上口玻璃塞，再打开活塞从_________________，待两相界面到达活塞处时关闭活塞，再将______________________ (4)“除铁”过程中，溶液中的及部分转化为沉淀，写出该反应的离子方程式：___________________________________。 (5)“焙烧”过程中，与氧气反应，产物中有CO和CO2 （物质量1:2） 写出化学方程式______________________________________。 《专题练4 金属转化及微流程》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D B B B C A C C 题号 11 答案 C 4．B【详解】A．钠与水反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与CaCl2反应生成NaCl，均可一步完成，A不符合题意； B．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4而非Fe2O3，B符合题意； C．镁与Cl2反应生成MgCl2，MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2与H2SO4反应生成MgSO4，均可一步完成，C不符合题意； D．常温钠与氧气反应生成Na2O，Na2O与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与CO2和水反应生成NaHCO3，均可一步完成，D不符合题意； 故答案为B。5．B【详解】A．溶液中加入NaOH溶液会直接生成红褐色沉淀，无法得到胶体，A错误；B．与盐酸反应生成，过量NaOH与反应生成，两步均能实现，B正确；C．钠在中加热生成而非，第一步错误，C错误； D．是强氧化剂，点燃条件下Fe与反应都只会生成，第一步转化不能实现，D错误； 故选B。 6．B【详解】A．铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，而不是生成氧化铁，且氧化铁与水不能反应生成氢氧化铁，物质间转化均不能实现，A项错误； B．氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，氯化铝溶液中加入过量NaOH溶液反应最终生成四羟基合铝酸盐，物质间转化能全部实现，B项正确； C．NaCl与不反应，C项错误；D．Cu与盐酸不反应，D项错误； 故选B。7．C【详解】向含有的工业废水中加入过量\ce{NaOH}溶液，经过过滤，转化为进入溶液①，转化为沉淀得到沉淀①；向溶液①中通入过量，与四羟基合铝酸钠均和反应生成，同时析出沉淀②，过滤（操作b）得到沉淀②与溶质主要为、的溶液②；将沉淀②灼烧得到，熔融电解制得金属铝；向沉淀①中加入足量稀硫酸得到含有的溶液③，向溶液③中加入铁粉将还原为，过滤除去过量铁粉得到溶液④，经蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到，以此解答。 A．操作a为分离废水加过量后得到的溶液与沉淀，操作b为分别分离通入后的沉淀与溶液、加入固体Y后的溶液与过量固体，均为过滤操作，A正确； B．溶液①含有、、过量的，其中和均可与反应，不止一种物质参与反应，B正确； C．通入的过量，元素以形式存在，溶液②的溶质主要为和，而非，C错误；D．沉淀②为，灼烧分解生成即固体X；固体Y的作用是将还原为且不引入新杂质，可选用，D正确； 答案选C。8．A【分析】酸浸中铁钴铜合金加入稀H2SO4，Fe和Co溶解，Cu不溶形成铜渣，滤液1含Fe2+、Co2+。氧压水解中通入O2，Fe2+被氧化为Fe3+并水解生成Fe2O3沉淀，Co2+留在溶液中形成CoSO4滤液，CoSO4滤液结晶后母液可返回“酸浸”步骤，实现H2SO4循环利用。 【详解】A．已知Co与Fe化学性质相似，Co与稀H2SO4反应生成和，化学方程式为：，A错误； B．“氧压水解”中Fe2+被O2氧化为Fe2O3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，B正确； C．Fe3+水解是吸热反应，升温促进水解，使Fe3+更完全沉淀为Fe2O3，提高铁回收率，同时升温加快O2氧化Fe2+速率，C正确； D．“氧压水解”产生H+，母液含H2SO4，可返回酸浸步骤，实现循环利用，D正确； 故选A。 9．C【详解】A．钛铁矿中的不与浓硫酸反应，其余成分均与浓硫酸反应进入滤液，因此滤渣主要成分为，A正确；B．杂质与浓硫酸反应生成，加入铁粉可将还原为，便于后续得到绿矾，B正确；C．绿矾为含结晶水的亚铁盐，蒸发结晶会导致结晶水失去、被氧化，操作②应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，C错误； D．加热发生水解反应生成沉淀，给出的离子方程式满足原子守恒、电荷守恒，D正确； 故选C。 10．C【分析】反应①为：4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑，反应②为：2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O，反应③为：Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3+CO↑，反应④为3Si+2Cr2O34Cr+3SiO2，据此分析； 【详解】A．电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，电解液含镀层金属阳离子，镀铬时待镀金属作阴极符合电镀原理，A正确；B．据分析，反应①，B正确； C．酸性条件下价（）具有强氧化性，会氧化浓盐酸中的生成有毒的，不能用浓盐酸代替稀硫酸，C错误；D．Al是活泼金属，还原性强于Cr，可以通过铝热反应还原置换出，可以代替作还原剂，D正确；故选C 11．C【分析】优质大理石原料（主要成分为，含少量、杂质）先经煅烧，碳酸盐受热分解得到金属氧化物、、；煅烧产物加盐酸浸出，金属氧化物与盐酸反应转化为可溶性金属阳离子、、、，得到含多种金属离子的酸性溶液；浸出液加入石灰浆（悬浊液）进行净化，调节pH使铁、镁杂质转化为氢氧化物滤渣除去；净化后溶液通入、碳化，转化为碳酸钙沉淀，最后经过滤、干燥得到高纯； 【详解】A．煅烧时，浸出时和盐酸反应，是金属氧化物不能拆，离子方程式为，A正确；B．可等价表示为，与盐酸发生复分解反应，生成、和水，反应无化合价变化，离子方程式为，B正确； C．净化过程加入的是石灰浆，为悬浊液，在书写离子方程式时不能拆分为和，须保留化学式，正确离子方程式应为，C错误； D．碳化时溶液中含，通入创造碱性环境，再通入生成，与结合析出沉淀，离子方程式为，D正确； 故选C。12．(1)SiO2(2)(3)Fe3+、Fe2+(4) (5) 224 0.1 【分析】粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)用NaOH溶液“碱溶”，Al2O3与NaOH溶液反应转化为Na[Al(OH)4]，Fe2O3、FeO不反应，滤渣2的主要成分为Fe2O3、FeO，滤液中加入足量硫酸溶液，将四羟基合铝酸钠转化为硫酸铝；硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)和滤渣2用足量硫酸溶液“酸溶”，Fe3O4、Fe2O3、FeO转化成Fe2(SO4)3、FeSO4，SiO2不反应，故滤渣1的主要成分为SiO2，滤液用过氧化氢溶液将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3；过氧化氢溶液“氧化”后的溶液、“酸溶2”的溶液与碳酸氢钠溶液反应制得聚合硫酸铁铝。 【详解】（1）根据分析，滤渣1中主要成分为二氧化硅，其化学式为SiO2。 （2）“碱溶”步骤只有粉煤灰中Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-。（3）“酸溶1”为硫铁矿烧渣中Fe3O4和FeO、滤渣2中的Fe2O3和FeO与硫酸溶液的反应，反应的离子方程式有Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故所得溶液中主要金属阳离子有Fe3+、Fe2+。（4）H2O2具有强氧化性，能将具有还原性的Fe2+氧化成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，“氧化”步骤中反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（5）①控制一定条件，将840gNaHCO3加入100L硫酸铁溶液和硫酸铝溶液的混合溶液中，恰好完全反应生成难溶的AlFe(OH)2(SO4)2、Na2SO4和CO2，根据原子守恒，参与反应的Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3物质的量相等，结合原子守恒，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+Al2(SO4)3+4NaHCO3=2AlFe(OH)2(SO4)2↓+2Na2SO4+4CO2↑。 ②NaHCO3物质的量为=10mol，根据C守恒（或化学方程式）知，生成CO2物质的量为10mol，标准状况下的体积为10mol×22.4L/mol=224L。③根据Na+守恒，反应后溶液中Na+物质的量为10mol，物质的量浓度为=0.1mol/L。 13．(1)(2) 、 温度过高，在水中的溶解度降低(3)先打开分液漏斗上口玻璃塞，再打开活塞从下口放出下层水相，待两相界面到达活塞处时关闭活塞，再将上层含铜有机相从上口倒出 (4) (5) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $