高三工艺流程题专题周练-05工业废水处理工艺流程

2022届高三大一轮复习工艺流程题专题周练_05工业废水处理工艺流程一、单选题（本大题共14小题，共42分）从有机含碘(含I2、ICl等)废水中回收碘并制备KI下列说法错误的是A.“沉碘”时，Na2SO3作还原剂

B.“氧化”时，尾气可用NaOH溶液吸收处理

C.“制Fe3I8”时，每生成1 mol Fe3某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、A下列说法不正确的是(    )A.标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应

B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸或稀硫酸

C.标号①处发生的离子反应最多有四个

D.铁红的化学式为Fe绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2已知：下列说法正确的是(

)A.固体1中主要含有CaCO3、CaSO4

B.X可以是空气，且需过量

C.处理含NH4绿水青山就是金山银山，河湖整治已刻不容缓，其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH 4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、下列说法错误的是(    )A.气体Ⅰ中主要含有的气体有N2、NO、CO

B.X在反应中作氧化剂，可通入过量的空气

C.处理含NH 4+废水时，发生的离子方程式是：某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+A.标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应

B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸

C.标号①处发生的离子反应最多有三个

D.铁红的化学式为Fe2绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想。某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法正确的是A.固体1中主要含有CaCO3、CaSO3

B.向气体1中通入的空气需要过量

C.捕获剂所捕获的气体主要是CO

D.处理含实验室用有机含碘(主要以I2和IO3已知：Ⅰ.碘的熔点为113 ℃，但固态的碘可以不经过熔化直接升华；Ⅱ.粗碘中含有少量的Na下列说法正确的是

(

)A.操作①和③中的有机相从分液漏斗上端倒出

B.操作②中发生反应的离子方程式为IO3-+3SO32-=I-含铬废水会严重污染环境，一种烟气协同处理含铬废水(含CrO 42-、Cr2下列说法错误的是(

)A.“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物

B.“调pH”时存在CrO 42-转化为Cr2O Fe2O3俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。从含H+、Fe3+、A下列说法不正确的是(

)A.沉淀的成分是Fe(OH)3

B.试剂a可选用NH3·H2O

C.绿水青山就是金山银山。工业生产中产生的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强，直接排放会造成水资源污染。工业上往往采取下列循环工艺防止铬对水资源的污染：根据处理流程，

下列说法正确的是(

)A.上述各步转化均属于氧化还原反应

B.第①步反应用FeSO4还原，若消耗10 mol FeSO4，则转移电子的物质的量为10mol

C.第②步用碱石灰沉淀，可得两种沉淀某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2下列说法正确的是

(

)A.固体1中只含有CaCO3和CaSO3

B.X可以是空气，且需过量

C.捕获剂所捕获的气体主要是CO

D.工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+

和少量的Na+。从工业废水中回收硫酸亚铁和金属铜的工艺流程如图所示。

下列说法错误的是

A.试剂X为铁粉 B.操作①②为过滤

C.溶液1和溶液2的溶质不完全相同 D.试剂Y为硫酸铜某硫酸厂拟用烟气处理含Cr2O72-的酸性废水，在脱硫的同时制备Cr2O3产品。具体流程如下：A.取吸收塔溶液加盐酸酸化的BaCl2溶液，可能产生白色沉淀BaSO3

B.中和池中发生的复分解反应可能不止1个

C.由题意分析得到，沉淀可能是Cr(OH工业废水中含有的Cr2OCrO下列说法不正确的是A.①中，酸化后发生反应为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O

B.二、流程题（本大题共6小题，共58分）重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。

I.某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、A

注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。氢氧化物Fe(OHFe(OHMg(OHAl(OHCr(OHpH3.79.611.189(>9溶解)(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(

A.Na2O2

B.HN(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时，除去的离子是____(填序号)；已知钠离子交换树脂的原理：Mn++nNaR→MRn+nNa

A.Fe3+

B.Al3+

Ⅱ.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。实验室用如图装置模拟处理含C

(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？____(填“能”或“不能”)，理由是______________。

(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-

(3)上述反应得到的金属阳离子可沉淀完全，从其对水的电离平衡影响角度解释其原因__________。金属加工前常用盐酸对金属表面氧化物进行清洗，会产生酸洗废水。pH在2左右的某酸性废水含铁元素质量分数约3%，其他金属元素如铜、镍、锌浓度较低，综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下：

相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：FeCuNiZn开始沉淀的pH1.54.27.15.4沉淀完全的pH3.76.79.28.0回答下列问题：(1)“中和”时调节pH至________，有利于后续制备得纯度较高的产品。(2)处理酸洗废水中和后的滤渣，使铁元素浸出。按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如下图所示，实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是________。

(3)写出“氧化”中发生反应的离子方程式：________。(4)“酸溶”后需根据溶液中Fe2+含量确定氧化剂的投入量。用K2Cr2O(5)将三氯化铁溶液在一定条件下________、________、过滤、洗涤、在氯化氢气氛中干燥得FeCl3·6 (18分)由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如图。

(1)次氯酸钠不稳定，温度较高时会分解生成NaClO3，该反应的化学方程式为______。

(2)控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。

①脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：SO2+2OH-=SO32-+H2O；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式：______。

②提高脱硫率的可行措施有______。(填序号)

a.加快通入尾气的速率

b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触

c.提高碱液pH

③温度控制在40～60℃之间，脱硫率较高，原因是______。

(3)脱硫完成后过滤。硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】，化学名称又名铁铵钒，也称摩尔盐，它是一种浅绿色的单斜晶体，它在空气中比一般的亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，工业上常用作废水处理的混凝剂，在定量分析中用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液。以硫铁矿反应的原理：FeSO(1)为使硫铁矿充分焙烧，可采取的措施__________________(答出一点即可)，滤渣1的主要成分是___________，

(2)焙烧过程中可将FeS2转化为Fe2O3，反应的方程式________________________________________，焙烧过程中产生SO2，用过量的氨水吸收SO2的离子方程式为____________________________。

(3)“除杂”加入的试剂为________________________(写出一个即可)“除杂”的原理：_________________________________________________(用离子方程式表示)

(4)已知三种盐的溶解度：

则从溶液中得到摩尔盐【(NH4)2Fe(SO4)2·6铬是一种银白色金属，化学性质稳定，以+2、+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有Al2O3、已知：①Na②常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将C(1)固体A的化学式是___________；“溶液A→溶液B”此步中H2O_________________________________(用相应的离子方程式表示)。(2)酸化滤液D时，不选用盐酸的原因_________________________________。(3)固体E的主要成分是Na2SO4，根据如图分析操作a(4)已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr①铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐，若测得初始浓度为1 mol/L的铬酸(H2CrO4)溶液中各种含铬元素的微粒浓度为：c(CrO42-)=0.0005 mol/L、c(HCrO4-)=0.1035 mol/L、c(Cr2O72-)=a mol/L、则a =②下列溶液中可以代替上述流程中Na2SA.FeCl3溶液

B.浓H2SO4

C.③上述流程中，每消耗0.1 mol Na2S2O3转移纳米级CuO在化工生产中有特殊应用。某酸性废水中含有大量的CuSO4和少量FeSO4，某小组以该废水为原料制备纳米级已知：3Cu(OH)回答下列问题：(1)“灼烧”时盛装Cu2(OH(2)通入O2的目的是______________________(用离子方程式表示)(3)已知(NH4)2SO4的溶解度随着温度变化曲线如图所示。从滤液2(4)150℃时气体R的平均摩尔质量为________________________。(5)室温下，纳米级CuO溶于水得到分散系。当______________________________(填实验操作、现象)时，该分散系为胶体。(6)已知2 L 0.5 mol·L-1CuSO4的废水通过上述流程得到答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

本题以工艺流程为载体考查氧化还原反应的概念及计算，解答这类问题应明确流程转化以及氧化还原反应的知识，试题难度一般。

【解答】

A.沉碘时，用Na2SO3将ICl、I2还原为-1价I，故A正确；

B.HNO3氧化CuI时，硝酸还原为氮氧化物，可用碱液吸收，故B正确；

C.由4I2+3Fe=Fe3I8，所以每生成1 mol Fe3I82.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查无机物的推断、常见金属及其化合物的综合应用，为高频考点和常见题型，侧重于物质的分离提纯的考查，需要学生理解工艺流程，掌握元素化合物性质，难度中等。

【解答】

由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红(氧化铁)，以此解答该题。

A.①涉及铁与金属离子的反应，②涉及硫酸与铁的反应，③涉及硝酸与铜的反应，都为氧化还原反应，故A正确；

B.③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开，稀硫酸与铜不反应，故B错误；

3.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查物质的分离、提纯的综合引用，侧重学生的分析、实验能力的考查，注意把握物质的性质，为解答该题的关键，题目涉及废水的处理，有利于培养学生良好的科学素养，提高环保意识，难度一般。

【解答】

工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。

A.工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氢氧化钙过量，则固体1为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故A错误；

B.由分析可知，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，4.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了工艺流程图的分析判断，解答本题要充分理解各种物质的性质，从而得出正确的结论，应熟悉混合物的分离方法，把握物质的性质，题目难度中等。

【解答】

工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体Ⅰ为CaCO3、CaSO3，气体Ⅰ是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体Ⅰ通入气体X，用NaOH溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，NaNO2与含有NH 4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体Ⅱ含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。

A.由分析可知，气体Ⅰ是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，A正确；

B.由分析可知，气体Ⅰ是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体Ⅰ通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，B错误；

C.NaNO25.【答案】C

【解析】【分析】

本题主要考查的是工业废水的处理回收，意在考查学生的知识应用能力，掌握金属及其化合物的性质是解题的关键。

【解答】

由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红(氧化铁)．

A.由以上分析可知，标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应，故A6.【答案】C

【解析】【分析】

本题以三废处理为载体考查物质的分离提纯，侧重考查分析推断及知识综合运用能力，明确元素化合物性质及各物质成分是解本题关键，A中易漏掉过量的Ca(OH)2而导致错误判断，题目难度不大。

【解答】

N2、CO2、SO2、NO、CO通过过量的石灰乳，CO2、SO2被吸收，生成CaCO3和CaSO3，剩余气体1含有N2、NO和CO，从后面产物有NaNO2知，通入空气，将NO氧化为NO2，但不能过量，否则不能生成NaNO2，气体2为N2、CO，N2无污染，所以捕获产物为CO。

A.固体还包括过量的Ca(OH)2，故A错误；

B.通入空气不能过量，不然会生成NO37.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了物质的分离和提纯的基本方法，难度中等。

【解答】

A.操作①和③中，均是用四氯化碳做萃取剂，四氯化碳密度大于水，故在下层，有机相从分液漏斗下端放出，故A错误；

B.操作②中，水相中的IO3-与亚硫酸钠发生氧化还原反应，离子方程式为2IO3- +5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H8.【答案】C【解析】【分析】

本题考查了废水净化，可以利用物质的性质、氧化还原反应、酸性介质含铬酸根离子的转化关系等知识点来解答，掌握基础是解题关键。

【解答】

A.由原料组成和流程中转化关系知，“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物，故A正确；

B.酸性条件下，CrO42-转化Cr2O72-，故B正确；

C.Cr2O72-在酸性条件下能将Cl-氧化为Cl2，故C错误；

D.9.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查物质分离和提纯的方法以及铁及其化合物的知识，考查学生综合运用所学知识解决问题的能力，掌握物质分离和提纯的方法以及铁及其化合物的知识是解题的关键。

【解答】

A.根据工艺流程可知，沉淀的成分应为FeCO3，故错误；

B.试剂a可选用NH3·H2O，调节pH，使铝离子沉淀出来，故正确；

C.还原过程中发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+10.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查含铬废水的处理，解答这类问题应明确含铬微粒的转化关系以及氧化还原反应的相关知识，试题难度一般。

【解答】

A.反应②③⑤转化过程均无化合价的变化，因此属于非氧化还原反应，故A错误；

B.第①步反应用FeSO4还原，亚铁离子转化为铁离子，因此若消耗10 mol FeSO4，则转移电子的物质的量为10mol，故B正确；

C.第①步反应用FeSO4还原，第②步用碱石灰沉淀，会得到氢氧化铬、氢氧化铁和硫酸钙沉淀，故C错误；

D.第⑤步转化反应中溶液的颜色变化是由黄色转化为橙色，故D11.【答案】C

【解析】【分析】

本题是对化学工艺流程的知识的考查，是高考的高频考点，难度一般。关键是依据化学物质的性质和流程合理推导化学物质的变化，侧重知识的能力考查。

【解答】

A.工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2，错误；

B.气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1通入X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到的是硝酸钠，无法处理废水中的铵根离子，错误；

C. NaNO2与含有NH412.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查混合物的分离、提纯，侧重分离流程和废水处理的考查，为高频考点和常见题型，把握流程中发生的化学反应及分离方法为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度一般。

【解答】

工业废水中含大量硫酸亚铁、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，加入铁粉，可置换出铜，同时生成硫酸亚铁，操作①为过滤，则溶液1中主要含硫酸亚铁，不溶性物质中含Cu、Fe，加入Y为H2SO4，操作②为过滤，金属为Cu，溶液2主要含FeSO4，蒸发、浓缩、结晶、过滤，可得到FeSO4·7H2O，

A.加入铁粉，铁置换出铜，可除去铜离子，则试剂X为铁粉，故A正确；

B.操作①②用于分离固体和液体，为过滤操作，故B正确；

C.溶液113.【答案】B

【解析】解：A、取吸收塔溶液加盐酸酸化的BaCl2溶液，可能产生白色沉淀BaSO4，故A错误；

B、中和池中发生酸碱中和反应、生成Cr(OH)3沉淀的复分解反应，故B正确；

C、沉淀为Cr(OH)3，故C错误；

D、中和池中加入NaOH，显强碱性，会与硅酸盐材质仪器中的二氧化硅反应，故D错误；

故选：B。

根据流程：吸收塔中二氧化硫与Cr2O72-离子发生氧化还原反应：14.【答案】B

【解析】略

15.【答案】I.(1)A；

(2)AB；CD；

Ⅱ.(1)不能；因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态；

(2)6Fe2++Cr2O【解析】【分析】

本题考查了物质分离提纯的操作及方法应用、电解原理等，为高考常见题型，题目难度较大，涉及的知识点较多，注意掌握电解原理氧化还原方程式的书写是解题关键，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力。

【解答】

I.某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子，同时Cr3+被氧化为Cr2O72-，加氢氧化钠调节pH=8，则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，过滤，滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等，通过钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+，然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为Cr3+，再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4，

(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子，同时不能引入新的杂质，所以可以用Na2O2代替H2O2，

故答案为：A；

(2)根据表中数据可知，pH=8时，16.【答案】(1)3.7∼4.2(2)固液比大则铁浸出率低；固液比小则过稀的FeCl(3)2F(4)6F(5)蒸发浓缩

冷却结晶

加蒸馏水至恰好浸没固体，待水自然流出，重复2∼3次【解析】略

17.【答案】(1)

或

②bc

③温度过低反应速率慢，而温度过高NaClO不稳定分解(或温度过高SO2溶解度减小)

(3)①CaSO4

②30℃左右加热浓缩、冰水冷却结晶(或冷却至0℃结晶)【解析】【分析】

本题考查无机工艺流程分析，为高频考点，难度较大，掌握无机工艺流程中物质的性质、分离和提纯的方法是解答关键。

【解答】

(1)次氯酸钠不稳定，温度较高时会分解生成NaClO3，Cl的化合价升高，根据氧化还原反应规律可知，还有一个化合价降低的产物，应为NaCl，化学方程式为；

(2)①另一个为