高三工艺流程题专题周练-16含铬化合物工业流程题

2022届高三大一轮复习工艺流程题专题周练_16含铬化合物工业流程题一、单选题（本大题共13小题，共39分）工业上处理含铬(主要成分是HCrO 4-)污水并制备磁性铁铬氧体的工艺流程如图。当沉淀池中下列说法不正确的是(

)A.通入压缩空气的目的是搅拌溶液，并将Fe2+氧化为Fe3+，调节Fe2+和Fe3+的比例

B.加入NaOH溶液的目的是使Fe2+、Fe3+某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等，某小组设计如下资源综合利用的方案：已知：碲和硫位于同主族，煅烧时Cu2Te发生的反应为A.“高温”灼烧电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化

B.酸化Na2CrO4溶液时可用浓盐酸

C.上述流程可以回收的金属单质有金和铜金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由FeCr2O4(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下(+6价铬元素在酸性条件下以Cr2OA.FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3价

B.反应①中参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为3:1

C.反应③金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3，含有少量A.①中需持续吹入空气作氧化剂 B.②中需加入过量稀硫酸

C.③中发生了置换反应 D.溶液A为橙红色工业上常用还原沉淀法处理含铬(Cr2O步骤②中，若要还原1 molCr2O72-，需要A.4 mol B.6 mol C.8 mol D.12 mol某工业废渣含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬已知：碲和硫位于同主族，煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2下列说法错误的是

(

)A.“高温煅烧”时铜、碲和铬元素都被氧化

B.“酸化”时可向溶液中加入硫酸

C.“固体1”的主要成分为Cu

D.“滤液3”可以循环利用某硫酸厂拟用烟气处理含Cr2O7已知吸收塔中反应后的铬元素以CrA.吸收塔中的硫元素可能以单质形式存在

B.中和池中只发生生成沉淀的复分解反应

C.由题意分析得到，沉淀可能是Cr(OH)6

D.在中和池中加入盐酸酸化的某含铬废水中铬的存在形式有三价铬和六价铬两种，其中以六价铬的毒性最大。工业常用还原沉淀法处理含Cr2O下列叙述不正确的是(

)A.“转化”过程中溶液由橙色变为黄色

B.“还原”反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe硝酸镓在激光材料的制备中起着重要的作用。以废催化剂GCS(主要成分是Ga2O3、C下列说法不正确的是(    )A.“滤渣”提纯可获得用于制备光导纤维的原料

B.为加快两次“溶解”过程中的溶解速率，溶解时温度越高越好

C.从“过滤Ⅱ”的滤液中可以回收铬

D.“干燥”时不宜加热烘干为了发展低碳经济，最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液中生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解产生CO2的性质，把CO2从溶液中提取出来，再经化学反应使之变为可再生燃料甲醇(CH则下列有关说法中，错误的是

(

)A.由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，其主要成分是KHCO3

B.分解池发生的主要反应为2KHCO3▵K某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)已知：碲和硫位于同主族，煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O2A.“高温”灼烧电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化

B.酸化Na2CrO4溶液时可用浓盐酸

C.以铬铁矿为原料[Fe(CrO2)下列说法中，不正确的是(    )A.焙烧时不能使用陶瓷容器

B.Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和将重铬酸钠还原为氢氧化铬

C.在酸性溶液中CrO42-比Cr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，可得两种沉淀二、流程题（本大题共6小题，共61分）由硝酸铬制备涂料黄颜料PbCrO4的实验步骤如下：已知：Ⅰ．CrOH3与Ⅱ.碱性条件下，H2O2Ⅲ.①2CrO42-(1)步骤①溶解时，需要的玻璃仪器有________。(2)步骤②需控制NaOH溶液不宜过量太多，其操作方法是________。(3)步骤③反应的离子方程式为________。(4)步骤⑤“煮沸”的目的是________；若不进行该步骤，则会导致的后果是________，原因是________(用离子方程式解释)。(5)步骤⑦中加入第一滴PbNO3(6)步骤⑨的具体操作为________。铬是用途广泛的金属，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。Ⅰ.还原沉淀法是处理含CrO42-和其中，第Ⅰ步存在平衡：2Cr(1)若平衡体系中，pH=0时溶液呈_________色。(2)第Ⅱ步“还原”的离子方程式为_______________；向第Ⅱ步反应后的溶液中加入一定量烧碱，若使溶液中Fe3+和Cr3+沉淀完全，则溶液的(已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10Ⅱ.探究CrO(3)CrO3遇有机物(如酒精)若将该反应设计为燃料电池，则负极反应的电极反应式为_____________________________。(4)CrO3的热稳定性差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时生成固体的化学式为_________。某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3已知：锻烧过程中Cu2(1)煅烧时Cr2O(2)Na2Cr2O7(3)浸出液中除了含有TeOSO4外，还含有________________(填写化学式，下同)，整个流程中可以循环利用的物质是(4)配平还原过程中反应的化学方程式，并标注电子的转移方向和数目。TeOSO4+SO2+_____(5)粗碲经熔融结晶法能得到高纯碲。若电镀污泥中含Cu2Te的质量分数为49.9%，回收提纯过程中的利用率为88%，1000 kg电镀污泥可以制得________kg含碲某工厂将制革工业污泥中的铬元素以难溶物CrOH(H2O)5SO4的形式回收，工艺流程如下，其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。

回答下列问题：

(1)4.8mol/L的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，该溶液中硫酸的质量分数是阳离子FMAC开始沉淀时的pH2.7---沉淀完全时的pH3.711.15.4(>8溶解)9(>9溶解)①Cr

(OH)3溶解于NaOH溶液时反应的离子方程式是______。

②加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72-转化为CrO42-.滤液Ⅱ中阳离子主要有______；但溶液的pH不能超过8，其理由是______。

(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→M某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。已知：K(1)步骤Ⅰ中，发生的反应为2H++2CrO 42-⇌C(2)当清液中Cr3+的浓度≤1.5 mg·L-1时，可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH=5，则清液尚不符合铬的排放标准，因为此时C(3)步骤Ⅱ还可用其他物质代替NaHSO①若用FeSO4·7H2O作还原剂，步骤Ⅲ②若用铁屑作还原剂，当铁的投放量相同时，经计算，C溶液的pH与c(CrpH3456c(C7.02×7.02×1.25×2.21×有人认为pH=6时，c(Cr2O 72-)③用铁屑作还原剂时，为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低，需要控制的条件有________________________________________________________________________。重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂，以铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2，含有Al2O3、已知部分物质的溶解度曲线如图所示。请回答下列问题：(1)煅烧生成Na2Cr(2)将Fe2O(3)若通过加入稀硫酸调节溶液pH使铝元素转化为Al(OH)3，所发生反应的离子方程式为(4)Na2CrO4经酸化转化为Na(5)操作a的实验步骤为__________________________________________。(6)加入Na2S溶液反应后，硫元素全部以S(7)含铬废水会对环境造成污染，要经过化学处理才能排放。现将含CrO42-的废水加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀，加入可溶性钡盐后，废水中Ba2+的浓度应不小于___________mol⋅L答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了物质分离提纯、物质性质、氧化还原反应过程分析判断、元素守恒和化合价代数和为0的计算等，掌握基础是解题关键，题目难度中等。

【解答】

A.通入压缩空气既可以搅拌溶液，又可将部分亚铁离子氧化成铁离子，使溶液中铁离子和亚铁离子的物质的量之比为1：2，故A正确；

B.加入NaOH溶液的目的是使Fe2+、Fe3+、Cr3+形成氢氧化物沉淀并转化成铁铬氧体，故B正确；

C.分离池中分离铁铬氧体用了过滤的方法，故C正确；

D.溶液呈酸性，所以原过程中HCrO4-转化为Cr2.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了物质分离提纯、氧化还原反应分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等。

【解答】

某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，根据流程图，煅烧时Cu2Te发生的反应为，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；滤渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，电解后铜离子得电子生成铜，溶液中含有TeOSO4，TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。

A.根据反应方程式可知，Cu由Cu2Te的+1价升高为CuO的+2价，Te由Cu2Te的-2价升高为TeO2中的+4价，Cr23.【答案】B

【解析】【分析】

本题主要考查物质制备的工艺流程，明确流程中物质的转化是解题关键，难度一般。

【解答】

A.根据正负化合价代数和为零可知，FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3价，故A正确；

B.反应①是氧化还原反应，根据化合价升降数值相等，可知反应为4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑，所以FeCr2O44.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查物质的分离和提纯以及实验基本操作的理解应用，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力、实验能力，注意把握物质的性质以及实验的原理，题目难度中等。

【解答】

A.在铬铁矿中Cr元素化合价为+3价，反应后变为Na2CrO4中的+6价，化合价升高，被氧化，因此①中需持续吹入空气作氧化剂，A正确；

B. Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与硫酸发生反应产生可溶性Al2(SO4)3，因此②中加入的稀硫酸不能过量，B错误；

C. Cr2O3与Al在高温下反应产生5.【答案】B

【解析】【分析】

本题以工艺流程为载体考查的是电子守恒的应用，解答这类问题应熟练掌握氧化还原反应中的计算，试题难度一般。

【解答】

1mol重铬酸根转化为铬离子可以得到6mol电子，1mol(NH4)2Fe(SO4)2被氧化失去1mol电子，所以还原1 molCr2O6.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、混合物分离提纯方法、流程中发生的反应、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大。

【解答】

某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时Cu2Te发生的反应为，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；滤渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，固体1为不反应的金。电解后铜离子放电生成铜，溶液2中含有TeOSO4，TeOS7.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查化学工艺流程、对原理的分析评价等，明确工艺流程原理是解题关键，侧重考查了学生的分析理解、知识迁移运用能力，题目体现的化学在生活、生产中的应用，难度中等。

【解答】

吸收塔中二氧化硫与Cr2O72-离子发生氧化还原反应：Cr2O72-+2H++3SO2=2Cr3++3SO42-+H2O，在中和池中氢氧化钠与酸的中和反应、氢氧根离子与Cr3+离子生成是Cr(OH)3沉淀，Cr(OH)3加热分解得到Cr2O8.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查氧化还原反应的有关问题，是高考高频考点。掌握氧化还原反应的的本质、氧化剂和还原剂的概念和氧化剂和还原剂得失电子相等是解题的关键。

【解答】

A.CrO42-溶液为黄色，Cr2O72-溶液为橙色，反应过程中溶液由黄色变为橙色，故A错误；

B.反应的氧化剂是Cr2O72-，1mol得6mol电子，还原剂是Fe2+氧化为Fe3+，1mol失去1mol电子，依据氧化剂与还原剂得失电子相等可知氧化剂与还原剂物质的量之比为1:6，故B正确；

C.电解法处理酸性含铬废水时，以铁板作阳极，铁失电子生成亚铁离子，处理过程中存在反应C9.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了工艺流程中的一些基本问题，关键是弄清流程中每一步的目的和作用，难度不大。

【解答】

A.废催化剂中SiO2不和盐酸反应，因此滤渣主要为SiO2，是制备光导纤维的原料，故A正确；

B.温度不是越高越好，因温度过高，会加快盐酸的挥发，会加快硝酸的挥发或使硝酸分解，故B错误；

C.根据后续流程可判断出加氨水调节pH的目的是使Ga3+沉淀而Cr3+不沉淀，因此“过滤Ⅱ”的滤液中含有Cr3+，可以回收铬，故C正确；10.【答案】A

【解析】略

11.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了物质分离提纯、氧化还原反应分析判断掌握基础是解题关键，题目难度中等。

【解答】

某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时Cu2Te发生的反应为，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，电解后铜离子放电生成铜，溶液中含有TeOSO4，TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。

A.根据反应方程式可知，Cu由Cu2Te的+1价升高为CuO的+2价，Te由Cu2Te的-2价升高为Te12.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查实验制备方案设计，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力、实验能力，注意把握实验的原理以及物质的性质，把握实验操作的方法，难度中等。

【解答】

A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应，生成硅酸钠和二氧化碳，则焙烧时不能使用陶瓷容器焙烧，故A正确；

B.Na2Cr2O7溶液中加入Na2S，发生氧化还原反应生成Cr(OH)3，同时调节溶液的pH，故B正确；

C.在酸性溶液中Cr2O72-13.【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D14.【答案】(1)烧杯、玻璃棒

(2)搅拌时不断滴入NaOH溶液，直至起初产生的沉淀恰好溶解完全，再加入适量NaOH溶液

(3)2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-【解析】【分析】

本题考查工业流程，涉及常用化学仪器的识别与使用，以及离子方程式的书写等，题目难度一般。

【解答】

(1)步骤①需加水溶解固体，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒

故答案为：烧杯、玻璃棒

(2)由于CrOH3与AlOH3类似，均难溶于水，且均为两性氢氧化物，则加碱时会依次发生反应Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓，Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O，因此步骤②需控制NaOH溶液不宜过量太多，搅拌时不断滴入NaOH溶液，直至起初产生的沉淀恰好溶解完全，再加入适量NaOH溶液

故答案为：搅拌时不断滴入NaOH溶液，直至起初产生的沉淀恰好溶解完全，再加入适量NaOH溶液

(3)碱性条件下，过氧化氢具有氧化性，氧化CrO2-生成CrO42-，根据元素守恒和电子、电荷守恒可知离子方程式为2CrO2-+3H2O15.【答案】(1)橙；(2)Cr2O72-+6Fe2++14【解析】【分析】

本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、离子方程式的书写、Ksp的有关计算等内容，分析时要根据题给信息，结合相关原理进行解答，题目难度中等。

【解答】

(1)若平衡体系的pH=0，溶液酸性较强，2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72- (橙色)+H2O平衡正向移动，溶液呈橙色；

故答案为：橙；

(2)亚铁离子与Cr2O72-发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=8.0×10-32，所以溶液中C16.【答案】(1)2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2Cr【解析】【分析】

本题主要考查无机工业流程，涉及到化学方程式的书写等基础知识，题目难度一般。

【解答】

(1)煅烧时Cr2O3发生反应生成Na2CrO4和CO2，反应的方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2↑；

(2)Na2Cr2O7中Cr的化合价是+6价；粉碎沉渣(或增加硫酸浓度等)可以提高酸浸过程中浸出速率；

(3)据以上分析知浸出液中除了含有TeOSO4外，还含有CuSO4；用SO2还原得到粗碲，同时SO2被氧化生成H2SO4，则H2SO4可以循环利用；

(4)反应过程中Te元素由+4价降低至0价被还原，则17.【答案】(1)37%；

(2)2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+；

(3)①Cr(OH)3+OH【解析】解：硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+，加入H2O2将Cr3+转化为Cr2O72-，加入NaOH调节pH=8，使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤分离，滤液用钠离子交换树脂交换镁离子和钙离子，得到溶液中通入二氧化硫还原得到Cr(OH)(H2O)5SO4。

(1)根据c=1000ρwM，可知溶液中硫酸的质量分数=4.8×981.27×1000=37%，

故答案为：37%；

(2)H2O2将Cr3+氧化为Cr2O72-，自身被还原生成H2O，反应离子方程式为：2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+，

故答案为：2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8