2022届高三化学一轮复习工艺流程题专题周练03无机工业流程含解析

PAGE23-无机工业流程一、单选题（本大题共15小题，共45分）以电石渣[主要成分Ca(OH)2，含少量SiO2等杂质下列说法不正确的是A.“浸渍”时，适当提高浸取温度，有利于提高Ca2+浸取率

B.滤渣Ⅰ中主要杂质为SiO2

C.常温下Ksp(CaCO3)=2.9×10-9.滤液Ⅱ铵明矾NH4Al(SA.过程I反应：2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2如图是工业利用菱镁矿(主要含MgCO3，还含有Al2O下列说法不正确的是(    )A.酸浸池中加入的X酸是硝酸

B.氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+

C.沉淀混合物为Fe(OH实验室利用废弃旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示：下列叙述错误的是(

)A.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2

B.铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的H2O2

C.天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限，T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是(

A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液

B.脱硫过程O2间接氧化H2S某同学采用工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质A.固体Ⅰ中含有SiO2，固体Ⅱ中含有Fe(OH)3

B.使用石灰水时，要控制pH，防止固体Ⅱ中Al(OH)3转化为AlO2-

C.试剂a选用盐酸，从溶液(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2A.通入NH3和CO2的顺序可以互换

B.操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得(NH4)2SO4

C.步骤FeSO4在工业上可用于制备FeCO3A.沉淀的同时有NH3产生

B.检验沉淀是否洗涤干净，可用盐酸检验

C.可用KSCN溶液检验FeSO4溶液中Fe2+是否全部被氧化成Fe3+

D.实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示：下列叙述错误的是(    )A.合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境

B.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2

C.加入锌粉，反应的主要离子为C碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

下列说法正确的是(    )A.分离器中的物质分离操作为过滤

B.膜反应器中，增大压强有利于提高速率和HI的平衡转化率

C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”

D.碘循环工艺的总反应为实验室利用废铜屑(主要成分为Zn和Cu，含少量Fe)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是A.“溶解”操作中，H2O2溶液主要目的是溶解Cu和氧化Fe

B.滤渣的主要成分为Fe(OH)3

C.为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下：

已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中Ti元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是A.FeTiO3中Ti为+4价

B.“合成”过程中原子利用率为100%

C.“氯化”时发生反应的化学方程式为7Cl2+2FeTiKIO3是一种重要的化学试剂，可用作食盐中的补碘剂。其化工生产有多种方法，下面是“KClO3氧化法”制备已知“反应器内反应”所得产物有KH(IO3)2、A.“反应器内反应”中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为11：6

B.“逐Cl2”过程需要加入烧碱或KI晶体除Cl2

C.借助食用醋和淀粉碘化钾试纸即可检验食盐中是否含有补碘剂

D.某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还含有一定量的SiO2)可用于制备FeCO3，其流程如下，已知：“还原”时，包括反应Ⅰ、反应Ⅱ，FeS2与H2SO4A.“还原”后可以用KSCN溶液检验Fe3+是否反应完全

B.“还原”时反应Ⅱ的离子方程式为2Fe3++FeS2=2S+3Fe2+

C.“沉淀”时，可以先将溶液调节成强碱性，再加入五氧化二钒(V2OA.V2O5溶于碱生成VO2-

B.五氧化二钒的结构式为

C.“沉钒”后过滤所需的玻璃仪器主要有：漏斗、玻璃棒、烧杯

D.V2O5二、流程题（本大题共5小题，共55分）铜冶炼阳极泥中含有多种稀有元素和贵重金属，对某厂阳极泥(含有CuS、Cu2Se、C已知：“焙烧”所得烧渣主要成分为CuO、Ag、TeO2，气体的主要成分为SeO回答下列问题：(1)“焙烧”前将阳极泥研磨成粉末，其目的为_________。(2)气体在水中进行“转化”的化学方程式为_________。(3)“沉碲”时温度不能过高或过低的原因为_________。(4)“酸溶”的目的为_________；“沉银”反应的平衡常数为_________。[已知Ksp(A(5)“一系列操作”中，选用乙醇代替水“洗涤”胆矾的优点为_________。(6)实验测得25.0 g CuSO①172℃时，剩余固体的化学式为_________。②由胆矾分解制备CuO时，控制的合适温度范围为_________。草酸锰能作漂白催化剂，特别用于增强过氧化物在漂白有色污渍时的漂白效果。工业上，常用废锰料(主要成分为Mn，含有一定量的Al2O3、FeO、CaO已知：①MnC②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据金属离子FFAM开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：(1)能提高“酸浸”速率的方法___________________________。(写出一点即可)(2)“氧化”步骤中，试剂a常选双氧水，离子反应方程式__________________。(3)“加入氨水调节pH”时，应控制pH的范围是_________，滤渣②的主要成分_________。(4)“沉钙”后得到的滤渣3的电子式为__________________。(5)“沉锰”时，离子反应方程式____________________________________。(6)“操作a”是指__________________。稀土元素在耐热钢中有重要的作用。某废渣含Eu2O3、Fe2O3、Al2O3、回答下列问题：(1)LiTaO3中钽的化合价为(2)操作②的名称为___________________。(3)滤渣与NaOH溶液反应转化成溶液A的过程中，发生反应的离子方程式为___________。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。流程中为了用萃取剂除去金属杂质离子，进行萃取最适宜的pH是___________(填字母)，其原因是______________________。A.2.0左右

B.3.0左右

C.5.0左右(5)FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质，利用此法可电解Ta2O①电源b为________(填“正”或“负”)极。②Ta2O对废旧电池的回收处理可有效进行能源再利用和环境保护。一种对废旧氢镍电池电极材料[含NiO、Ni(OH)2、Co、Mn、Fe和少量Mg、石墨粉等回答下列问题：(1)“酸溶”前需将废旧电极材料机械破碎，目的为_________________________________。(2)滤渣1中氧、氢两种元素的质量比为32:1，则滤渣1的化学式为__________________；“沉铁”时pH不能控制过小的原因为_____________________________________________。(3)“沉锰”反应的离子方程式为__________________________________________________。(4)已知：滤液3中c(Mg2+)=0.01 mol·L-1，溶液中离子浓度小于等于1×10-6mol·L-1时认为该离子沉淀完全，K sp(MgF2)=6.4×10-9，则“沉镁”时需向滤液(5)Fe2+、Ni2+、(6)测定所得(NH4)2Ni(SO4)2·6H2O的纯度(杂质不参加反应)：准确称量mg样品，配成500 mL溶液；量取25.00 mL所配溶液，以cmol·L-1EDTA标准液滴定(Ni2+与EDTA以物质的量之比1:1反应)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)回答下列问题：(1)Na2MoO4中(2)“焙烧”时，Mo元素转化为MoO3，反应的化学方程式为______________，氧化产物为____(写化学式)(3)“碱浸”生成CO2和另外一种物质，CO2的电子式为____(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S，则废渣成分的化学式为(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO42-)=0.40 mol·L-1，c(SO42-)=0.04 mol·L-1。“结晶”前需先除去SO42-，方法是加入Ba(OH)2固体。已知(6)钼精矿在碱性条件下，加入NaClO溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO42-生成，该反应的离子方程式为_____________________答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

以电石渣为原料制备纳米碳酸钙工业流程题，考查反应速率控制，混合物的分离提纯，溶度积常数计算，离子方程式，侧重学生综合能力的考查，题目难度一般。

【解答】

A.因为温度升高氯化铵水解程度增大，溶液酸性增强，增加了氢氧化钙的溶解程度，提高了Ca2+浸取率，故B.氯化铵水解溶液显酸性，SiO2不和氯化铵溶液反应，所以过滤所得滤渣为SiOC.当Ca2+沉淀完全时c(Ca2+)⩽1×10-5D.“碳化”时，一般采用低温工艺，减少NH3·H2

2.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查工艺流程、离子检验、盐类水解、对条件的控制选择、物质的分离提纯等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．

【解答】

NaHCO3的溶解度较小，所以在饱和碳酸氢铵溶液中加入过量的硫酸钠溶液会产生NaHCO3沉淀，过滤后得滤液中有(NH4)2SO4和少量的NaHCO3，将滤液A用稀硫酸调节pH值为2，使NaHCO3生成硫酸钠，得溶液B为(NH4)2SO4溶液和少量的硫酸钠溶液，在B溶液中加入硫酸铝可得铵明矾，

A、根据上面的分析可知，过程I反应为2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH3.【答案】A

【解析】【分析】

本题以MgCl2的制备考查含镁物质的转化，弄清每步操作的意图、杂质离子的去除、物质的转化是解题的关键，难度一般。

【解答】

A.硝酸酸化会引入硝酸根离子，不易除去，故A错误；

B.氧化池中通入氯气发生：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正确；

C.加入MgO消耗H+，促进Fe3+和Al3+水解，生成Al(OH)34.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查有关工艺流程问题，难度中等，是高考常考题目，掌握各物质的性质并掌握物质的分离及提纯方法是解答的关键。

【解答】

A.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2，可以使铜与氧气反应生成氧化铜，再与稀硫酸反应，生成硫酸铜，故A正确；

B.加热过氧化氢分解为水和氧气，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的H2O2，故B正确；

C.pH=2的溶液中含有Cu2+、H+，加入锌可以将铜离子转变为铜、与H+反应生成氢气，故C5.【答案】A

【解析】【分析】

本题以天然气脱硫为载体考查工艺流程的分析，物质的用途等，弄清流程中物质的转化是解题的关键，难度不大。

【解答】

A.由图示可知Fe2(SO4)3和FeSO4是循环转化的，不需要添加Fe2(SO4)3溶液，故A错误；

B.脱硫过程：Fe2(SO4)3将H2S氧化，本身被还原成FeSO4，然后氧气将FeSO6.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查制备实验方案的设计与评价、工艺流程的分析应用，题目难度中等，侧重学生分析能力和创新能力的培养，注意把握常见物质的分离方法．

【解答】

工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)加足量的盐酸，得到二氧化硅沉淀和氯化钙、氯化铝、氯化铁混合溶液，所以固体Ⅰ中含有SiO2，滤液中加石灰水，控制pH，可以得到Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，即为固体Ⅱ，过滤，得滤液，再加盐酸中和过量的氢氧化钙，得氯化钙溶液，CaCl2⋅6H2O易分解，所以从溶液中获得氯化钙晶体时，要防止其分解，

A、根据上面的分析可知，固体Ⅰ中含有SiO2，固体Ⅱ中含有Fe(OH)3，故A正确；7.【答案】B

【解析】【分析】

本题属于新信息题，通过一个陌生的反应考查了有关硫酸铵和二氧化碳的知识，因此同学们要充分利用所给的信息，不要被无用的信息迷惑，结合自己已学过的知识，进行有依据性的判断，题目难度中等。

【解答】

A.由于CO2可溶于水，NH3易溶于水，应先通入足量NH3，使溶液呈碱性，然后再通入适量CO2，所以通入NH3和CO2的顺序不可以互换，故A错误；

B.操作2是从溶液中得到溶质固体的过程，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等，可得(NH4)2SO4，故B正确；

C.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀，化学方程式为：8.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查物质的制备，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、物质的检验等知识，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。

【解答】

A.气体为二氧化碳，没有NH3产生，故A错误；

B.检验沉淀是否洗涤干净，检验最后一次的洗涤液不含硫酸根离子，需盐酸、氯化钡检验，故B错误；

C.KSCN溶液可检验铁离子，不能检验亚铁离子，还需检验不含亚铁离子证明，故C错误；

D.用Na2CO3代替NH49.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查有关工艺流程问题，难度中等，是高考常考题目，掌握各物质的性质并掌握物质的分离及提纯方法是解答的关键。

【解答】

A.合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境，故A正确；

B.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2，使铜与稀硫酸、氧气反应，生成硫酸铜，故B正确；

C.加入锌可以将铜离子转变为铜，故C正确；

D.“过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到硫酸钠及硫酸锌，应当将锌离子转变为氢氧化锌后加热分解产生氧化锌，故D错误。10.【答案】C

【解析】【分析】

本题主要考查了碘循环工艺、根据题干信息掌握碘循环工艺反应原理，注意化学平衡原理的应用、根据流程分析问题是解答关键，题目难度中等。

【解答】

A.碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，应采用沸点不同进行蒸馏分离，故A错误；

B.膜反应器中，2HI(g)H2(g)+I2(g)，该反应为反应前后体积不变的反应，增大压强有利于提高速率，但不能提高HI的平衡转化率，故B错误；

C.反应器中，碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+，在膜分离器中发生反应：2HI⇌11.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查化学工艺流程的分析，题目难度中等，明确制备流程为解答关键，注意掌握常见物质分离与提纯的操作方法，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。

【解答】

A.“溶解”操作中，发生反应：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O、2Fe+3H2O2+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O(或2F12.【答案】D

【解析】【分析】

以工业流程形式考查元素及其化合物，化合价的判断，原子的利用率，化学方程式，考查学生对知识的迁移和应用，题目难度一般。

【解答】

A.题中已知条件可知氯化过程中Ti的化合价没有变化，生成TiCl4中Ti为+4价，所以FeTiO3中Ti为+4价，故A正确；

B.“合成”过程：CO + 2H2= CH3OH反应物全部转化为甲醇，原子利用率为100%，故B正确；

C.由流程可知“氯化”时反应物有FeTiO3、Cl2、C，生成物有CO、TiCl4、FeCl3，化学方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C=2FeCl3+2TiCl4+6CO，故C13.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查“KClO3氧化法”制备KIO3的生产工艺流程图分析，涉及氧化还原反应的概念的判断、计算、化学方程式的书写，物质除杂、检验等，考查学生分析问题和解决问题的能力，难度中等。

【解答】

A.“反应器内反应”中所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl，化学方程式为11KClO3+6I2+3H2O=6KH(IO3)2+3Cl2↑+5KCl，KClO3为氧化剂，KH(IO3)2为氧化产物，则氧化剂与氧化产物的物质的量之比为11：6，故A正确；14.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查无机工艺流程，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识、化学反应原理与实验的结合，题目难度一般。

【解答】

A.

Fe3+可与KSCN溶液反应生成血红色溶液，所以“还原”后可以用KSCN溶液检验Fe3+是否反应完全，故A正确；

B.“还原”时发生反应Ⅱ，铁离子氧化二硫化亚铁中的硫元素，生成亚铁离子和硫单质，其反应的离子方程式为2Fe3++FeS2=2S+3Fe2+，故B正确；

C.“沉淀”时，若先将溶液调节成强碱性，则Fe2+会形成Fe(OH)2，再加入15.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查物质的制备，为高频考点，把握物质的性质、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的应用，题目难度中等。

【解答】

V2O5中V的化合价为+5价，为两性氧化物，与碱发生复分解反应生成VO3-，由流程可知，钠钒盐预处理后加入稀硫酸、氯化铵发生复分解反应生成(NH4)2V6O16或NH4VO3，焙烧生成V2O5，V2O5具有强氧化性，可氧化浓盐酸生成氯气，以此解答该题。

A.与碱发生复分解反应生成VO3-，元素化合价不变，故A错误；

B.V2O5中V16.【答案】(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分(2)Se(3)温度过高盐酸挥发，降低原料的利用率(或产品产率)；温度过低，反应速率过慢(4)将CuO、Ag转化为硫酸盐；5.5×(5)减少溶解损失，乙醇挥发带走水分，有利于干燥(6)①CuSO4

【解析】【分析】

本题考查无机工业流程，为高考常见题型，解题关键是对工艺流程的理解，熟练掌握元素化合物性质，侧重考查学生获取信息与迁移运用能力、氧化还原反应计算、物质的分离提纯等，题目难度中等。

【解答】

(1)“焙烧”前将阳极泥研磨成粉末，可增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；

(2)由信息知，SeO2与SO2气体在水中反应生成Se，同时SO2被氧化，反应的化学方程式为SeO2+2SO2+2H2O=Se+2H2SO4；

Ksp(5)胆矾易溶于水，故用乙醇代替水“洗涤”可减少溶解损失，同时乙醇挥发带走水分，有利于后续干燥；

(6)①25.0 g CuSO4·5H2O的物质的量为0.1 mol，若结晶水全部失去，剩余固体为0.1 molCuSO4，质量为16.0 g。由图知172℃时，剩余固体质量为17.8g>16.0 g，则该温度下剩余固体为CuSO4的结晶水合物，由关系式CuSO4·5H2O～CuSO

17.【答案】(1)将废锰料粉末化、适当增大硫酸的浓度、升高温度(2)2Fe(3)4.7≤pH<8.1

Fe(OH)(4)(5)Mn(6)洗涤、干燥

【解析】【分析】

本题考查无机工业流程，难度一般，解题的关键是对题干信息的解读和对基础知识的灵活运用。

【解答】

(1)加快反应速率的措施有适当增大硫酸的浓度、升高温度、废锰料粉末化等等。(2)在酸性条件下，Fe2+被双氧水氧化为Fe(3)“加入氨水调节pH”，将Fe3+、Al3+以沉淀Fe(OH)3、Al(OH)(4)“沉钙”后得到的滤渣3为CaF2，CaF(5)加入草酸铵，C2O42-与Mn2+(6)过滤、洗涤、干燥等操作从悬浊液中获得MnC

18.【答案】(1)+5(2)过滤(3)2O(4)B；使Fe3+、Mn2+、(5)①正

②T

【解析】【分析】

本题考查物质制备的工艺流程，掌握物质的性质和变化、方程式书写以及电解原理的应用为解题关键，难度一般，侧重考查分析能力和灵活运用能力。

【解答】

(1)LiTaO3中钽的化合价X=0-(+1)-(-2)×3=+5；

(2)操作②的名称为过滤；

(3)滤渣与NaOH溶液反应转化成溶液A的过程中，发生反应的离子方程式为2OH-+Ta2O5=2TaO3-+H2O；

(4)溶液中存在Eu3+、Mn2+、Fe3+、Al3+，由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系图可知，调节pH在19.【答案】(1)增大废旧电极材料与稀硫酸的接触面积，加快酸溶速率，使酸溶更充分(2)