统考版2023版高考化学一轮复习高考必考大题一A组

高考必考大题专练(一)A组

化工流程分析题一一金属类

1.绿矶被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿机(FeS0，・7HQ)的流程如图所

示，根据题意回答下列问题：

方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeSz)制取绿机

调节「CuSO4溶液一CuSO,•5H2。

PH

浸泡于稀L溶液I-I

搅拌

I7FTI硫酸，细菌・灌淡2鬻*滤液2—绿矶

〔CuFeS?「最通人过渡

一段时间J滤渣1操作1

辄气，过滤

(1)试剂a和试剂b分别是，操作1的名称是o

(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中，可以将CuFeSz氧化成硫酸盐，写出该反应的

化学方程式：o

方法二：利用工业废铁屑制取绿研

适量Na2CO3溶液适量稀硫酸

操作I操作n操作m

(3)加入适量Na2c溶液的作用是o

(4)操作I需要用到的玻璃仪器名称有

⑸通过检验CO来判断操作I是否洗涤干净，检验的方法是

2.硫酸锌是制造锌领白和锌盐的主要原料，也可用作木材的防腐剂等。用氧化锌烟尘(主

要成分为ZnO,还含有少量PbO、CuO、Fe。、FeO等)生产ZnSO,•7H2的流程如下：

过量稀酸NaClOZnO锌粉

整*库卜康卜库卜便卜滤液~ZnSO4-7Hq

滤渣1滤渣2滤渣3

有关金属离子［c(M")=0.1mol形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cu2+

开始沉淀的pH1.56.36.24.7

沉淀完全的pH2.88.38.26.7

(1)“酸浸”时用的稀酸是_______;滤渣1的主要成分是________。

(2)“氧化”时的离子方程式为；加入ZnO除杂时溶液的pH

控制范围是____〜5.0。

(3)滤渣3含有锌和；由滤液得到ZnS0(«7H20的操作是

洗涤、干燥。

⑷取14.35gZnSOt,7HQ加热至不同温度，剩余固体的质量如下表:

温度/℃100250680930

质量/g8.958.056.724.05

则680℃时剩余固体的化学式为(填序号)。

A.ZnOB.Zm0(S0,)2

C.ZnSOiD.ZnSOi,H20

3.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO?、PbSOi及炭黑等)和H2soi为原料，制

备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下：

⑴过程I中，在Fe，+催化下，Pb和PbO?反应生成PbSO,的化学方程式是

(2)过程I中，Fe?+催化过程可表示为：

2-

2++

i：2Fe+PbO2+4H+SO=2Fe"+PbS0i+2HQ

4

①写出ii的离子方程式：«

②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO,溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO”溶液变红。

b.

•

给

赵

蕊

茨

g

o

q

d

(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)合NaHPbO式aq),其溶解度曲

线如图所示。

①过程n的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程II中重复使用，其目的是(选

填序号)。

A.减少PbO的损失，提图产品的产率

B.重复利用NaOH,提高原料的利用率

C.增加NazSO,浓度，提高脱硫效率

②过程ni的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程in的操作：

4.三氯化钉是一种重要的贵金属化合物，广泛应用于氯碱工业中金属阳极钉涂层及加

氢催化剂。

I.三氯化钉的制备

将金属钉粉与氯化钠混合后，加入微量还原性淀粉，将温度升高到800〜1000℃,再

2

往熔融的熔体中通入氯气，大部分钉粉转化为氯钉酸钠(NazRuCk),再经过一系列化学工艺

制备出三氯化钉。

⑴生成氯钉酸钠的化学方程式为

⑵升温阶段加入还原性淀粉的作用是

II.三氯化钉的回收

从废弃催化剂回收三氯化钉的一种工艺流程如下图所示:

KOH/KNO,NaCIO/H2so4

含RuII「残余液

废催_使那/圉那埴

化剂亍CpC\减压B-RuC。

RU0RUC，

红棕色气体«3W晶体

回答下列问题：

(3)“氧化"时力口H2SOt的目的

(4)“吸收”过程中加入乙醇的作用是

(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为2RuCL+3H2=2RU+6HC1。某同学对

产品纯度进行测定，所得数据记录如下：

实验序号产品质量/g固体Ru质量/g

①1.25000.4900

②1.25000.5100

③1.25000.5000

则产品的纯度为(用百分数表示，保留两位有效数字)。

(6)钉及其化合物在合成工业上有广泛用途，下图是用钉(Ru)基催化剂催化合成甲酸的

过程。每生成92g液态IICOOH放出62.4kJ的热量。

①根据图示写出该反应的热化学方程式

②下列说法正确的是。

a.图示中物质I为该反应的催化剂

b.图示中参与循环的物质只有C0?和H?

c.反应的活化能为62.4kJ•mol-

3

2-

5.从含铭废水(主要成分为CnO_)中回收铝渣并冶炼铭的部分工艺流程如下：

t

Na2s2()5固体Na2c()3溶液

含铭废水f|还原---*•|沉淀---*■|过滤〔---*'铭渣----,,Cr

tII

少量H2s(%CO2滤液

已知：NazSzOs+H20=2NaHS03

3+

⑴①“还原”过程中Cr207转化为Cr,该反应的离子方程式为

2-2-2-

②“还原”时，也可用Na2sQ3做还原剂，反应中转变为SO,,则与等量的CrQ一

34<

反应消耗的/?(Na2S205)：〃(Na2s2O3)=.。

2-2-

(2)Cr0,在不同酸碱性溶液中与CrO存在如下平衡：

274

+

Cr20?+40=2CrO；+2H,该反应的平衡常数表达式为

(3)用焦亚硫酸钠(NazSQs)处理废水后，可能会使废水的COD增大。在焦亚硫酸钠与废

水铭元素不同质量比的情况下，加HzSOi与未加H60处理含铝废水后其COD对比变化如图所

示。

焦亚硫酸钠与废水中铭元素质量比

已知：“COD”是指化学需氧量，反映了水样中较强还原性物质含量的多少。水样中还原

性物质越少，则COD越低，表明水质污染程度越小。

①未加H2S0，1时，随着Na2s2O5质量增大，废水COD增大的原因是

②在焦亚硫酸钠与废水中铭元素质量比相同的情况下，力nHzSO,时，与未加H£0,相比,

废水COD均有所下降，原因可能是

(4)已知“铭渣”的主要成分为Cr(0H)3,“沉淀”反应的化学方程式为

4

高考必考大题专练(一)

化工流程分析题(A组—金属类)

1.解析：(1)由流程图可知滤渣2为Fe(OH)3,而目标产物为绿矶(FeSO,•7H20),

所以试剂a为稀HzSO”起溶解作用，b为铁粉，起还原作用；由流程图可知操作1为过滤,

其作用为除去过量的铁粉。(2)由题意可知，在细菌的作用下，氧气氧化黄铜矿的反应方程

2-

式为《CuFeSz+UOz+ZHzSO,型里4CuS04+2Fe2(SO，,)3+2H20o(3)CO,水解时使溶液呈碱

性，可以除去油污。(4)因为操作I为过滤与洗涤，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。

答案：(1)稀陷0」、铁粉过滤

(2)4CuFeSz+17()2+2H2soi组亶4CuS01+2Fe2(SO.)3+2H20

(3)除去油污(4)烧杯、玻璃棒、漏斗

(5)取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加BaCk溶液，若无白色沉淀生成，则已

经洗涤干净；若有白色沉淀生成，则未洗涤干净

2.解析：流程分析如下：

23

2Fe'+CIO-+2H*=2Fe*+Cr+H2O

那节p+沉部4K心

过量！；,,

稀硫酸♦一稀酸NaClOZnO锌粉Zn+Cu2,=Cu+Zn2^

嬲忆率卜磁卜摩卜庠卜滤液-ZnSO,7HQ

PbSO「-滤渣1滤澧2灌灌3Z去O4溶液

将金属氧兀物ii

转化为硫酸盐CU(OH)2、CU、Zn

Fe(OH)3

(1)因制备的是ZnS0L7Hz0,“酸浸”时为不引入杂质,应用稀硫酸;由于PbSCh不溶

于稀硫酸，故滤渣1的主要成分是PbSO.,„(2)加入NaClO可将溶液中的Fe"氧化为Fe3+,

故“氧化”时的离子方程式为2Fe2++Cl(r+2H+=2Fe"+C「+H。由表中数据可知，Fe3

+完全转化为Fe(0H)3沉淀时的pH为2.8,故加入ZnO除杂时pH最小为2.8。(3)由于Cu2

+完全转化为Cu(0H)2沉淀时的pH为6.7,故加入ZnO调pH除杂后溶液中还有Cu”,当加

入过量锌粉时发生置换反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu,则滤渣3含有过量的锌和生成的铜；从

滤液中得到ZnSO,-71L0的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)根据Zn

原子守恒计算原35gZnSOi-7H2O的物质的量为0.05mol,若加热得到ZnSO,•H20,则剩

余固体质量为8.95g,此时温度为100℃；若加热得到ZnSO”则剩余固体质量为8.05g,

此时温度为250℃;若加热得到ZnO,则剩余固体质量为4.05g,此时温度为930°C,若

加热得到ZihO(SO.)z,则剩余固体质量为6.72g,此时温度为680℃,故680℃时剩余

固体的化学式为Zn：Q(SO.,)2。

答案:(1)稀硫酸(或IbSO,)PbSO,

2++3+-

(2)2Fe+C10^+2H=2Fe4-Cl+H202.8

(3)铜(或Cu)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

(4)B

3.解析:(1)由题意可知，过程I中,在Fe"催化下*Pb、PbOz和HzSO,反应生成PbSO,

和比0,Pb与PbOz在酸性条件下发生氧化还原反应，Pb为还原剂，PbOz为氧化剂，PbSO,既

2+

Fe

是氧化产物又是还原产物，化学方程式为Pb+PbO?+2H2s0,=2PbSO,+2H2Oo

(2)①催化剂在反应前后本身的质量和化学性质保持不变，但参加反应，反应特点是

先消耗再生成，且消耗与生成的量相等。Fe?+为该反应的催化剂，又知反应i中Fe?+被PbOe

2-

氧化为Fe3+,则在反应ii中Fe，+与Pb反应生成Fe'+,离子方程式为2Fe"+Pb+S0=PbSO

44

+2Fe2+；②a实验证明发生反应i生成Fl+,则b实验需证明发生反应ii,Fe”转化为Fe?

十,实验方案为取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，充分反应，红色褪去。

(3)①过程H的目的是脱硫。化学方程式为PbS0i+2Na0H=Pb0+Na£0,+H20；滤液1

中含有未反应的NaOH和少量溶解的PbO,经处理后可重复利用减少PbO的损失，同时能提

高NaOH的利用率。②利用PbO不同温度下在不同氢氧化钠溶液中的溶解度曲线，可向PbO

粗品中加入35%的NaOH溶液，加热至高温(110°C),充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，

过滤可得PbO固体。

Fe"

答案：(1)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO,+2H2。

2-

3+2+

(2)@2Fe+Pb+S0i=2Fe+PbS0)

②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去

(3)①AB②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至高温(110C),充

分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体

4.解析：I.(1)根据题意反应物有Ru、NaCl以及氯气，产物有NazRuCk,该过程中

Ru元素被氧化成+4价，C1元素被还原成一1价，根据电子守恒和原子守恒可得化学方程式

为Ru+2clz+2NaCl皇暹Na2RuCl6；(2)空气中的氧气具有氧化性，升温阶段加入还原性淀

粉可以保持还原性反应环境，防止金属钉被空气中氧气氧化；II.(3)酸性环境下可以增强

NaClO的氧化性；(4)加入乙醇可以增大RuO,在溶液中的溶解度；(5)根据三组实验数据得

KgnV.ls十曰A.0.4900g+0.5100g+0.5000g八L八八出、工口-u-rb

到的Ru单1质的平均质量为------------------------------=0.500g,根据万程式可知

<5

样品中RuCL的质量为；八：°°°X207.5g-mol-1=1.0272g,则样品的纯度为

101g•mol

10272g

八(总X100%=82%(6)①根据整个流程可知，CO?和压为反应物，产物为HCOOH,92

1.2500g;

922

gHCOOH的物质的量为"’「I=2mol,所以生成1mol液体HCOOH放出31.2kJ能量，

46g,mol

热化学方程式为Hz(g)+C02(g)=HCOOH(1)△"=-31.2kJ•mol?②据图可知物

质I虽然参与整个过程，但整个反应前后没有变化，且反应从物质I和氢气的反应开始，所

以为该反应的催化剂，故a正确；据图可知催化剂虽然整个过程前后质量和化学性质没有变

化，但也参与了整个循环，故b错误；每生成2molHCOOH放出62.4kJ的能量，据此可知

反应物和生成物的能量之差，不能确定反应的活化能，故c错误；综上所述选a。

6

答案：I.(1)Ru+2CL+2NaCl皇遢NazRuCk

(2)保持还原性反应环境，防止金属钉被空气中氧气氧化

II.(3)NaClO在酸性环境下氧化性增强

(4)增加RuO,在溶液中的溶解性(5)82%

(6)①Hz(g)+C02(g)=HCOOH(1)A//=-31.2kJ-mol-1②a

2-2-2-

5.解析：(1)①利用SzO«将CmO_还原为Cr时,自身被氧化为SO,注意酸性环

574

2-

境。②Na2szOs中S的平均价态为+4价，