2021届高中化学一轮复习专项训练 工业流程专项训练（34页含答案与解析）

2021 届高中化学一轮复习专项训练 工业流程专项训练 1.用高分子吸附树脂提取卤水中的碘（主要以 形式存在）的工艺程如 下： 下列说法不正确的是( ) A.经①和④所得溶液中， 后者大于前者 B.④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂 C.若②和⑤中分别得到等量 ，则消耗的 D.由⑥得到碘产品的过程，主要发生的是物理变化 2.实验室分离 和 的流程如下： 已知 在浓盐酸中生成黄色配离子 ，该配离子在乙醚（ ，沸点 34.6℃）中生成缔合物 。下列说法错误的是( ) I− ( )Ic − 2I ( ) ( )2 3Cl : KClO 5: 2n n = 3+Fe 3+A1 3+Fe [ ]4FeCl − 2Et O [ ]2 4Et O H FeCl −+⋅ ⋅A.萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下 B.分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放出 C.分液后水相为无色，说明已达到分离目的 D.蒸馏时选用直形冷凝管 3.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(+6 价铬元素在酸性条件下以 的形式存 在)。 下列说法错误的是（ ） A． 中 Cr 元素的化合价为+3 价 B．反应①中参加反应的 的物质的量之比为 3：1 C．反应③的化学方程式为 ↑ D．反应④中的 Si 可用 A1 来代替 4.为了探究 的混合物中各组分的含量,现设计如图流程,下列 叙述不合理的是( ) 2 4FeCr O 2 72 -Cr O 2 4FeCr O 2 4 2 3FeCr O Na CO和 2 2 7Na Cr O +2C 高温 2 3 2 3Cr O +Na CO +CO 4 3 2FeSO Cu NO( )和A. ①发生的反应为 ，n=0.02 B. 反应②中铁粉过量，V=2240 C. 固体中有铁粉和铜粉，m=3.2 D. 原混合物中 的物质的量之比为 10:1 5.以菱镁矿（主要成分为 ，含少量 和 ）为原料制备高 纯镁砂的工艺流程如下： 已知浸出时产生的废渣中有 和 。下列说法错误的是( ) A.浸出镁的反应为 B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C.流程中可循环使用的物质有 D.分离 与 是利用了它们氢氧化物 的不同 6.铝是应用广泛的金属，以铝士矿（主要成分为 ，含 和 等杂 质）为原料制备氧化铝的一种工艺流程如下。下列有关说法不正确的是 （ ） 2+ - 3+ 2Cl +2Fe 2Cl +2Fe═ 4 3 2FeSO Cu NO( )和 3MgCO 2 2 3SiO Fe O、 2 3Al O 2 3SiO Fe(OH)、 3Al(OH) 4 2 3 2MgO 2NH Cl MgCl 2NH H O+ = + ↑ + 3 4NH NH Cl、 2Mg + 3 3Al Fe+ +、 spK 2 3Al O 2SiO 2 3Fe OA.滤渣中 为 B.“反应”步骤中加入 溶液后，溶液的 增大 C.滤液中溶质的主要成分为 D. 溶液呈碱性的原因： 7.氯化亚铜为白色粉末状固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,可用作催 化剂、杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料,制备氯化亚铜的流 程如图：下列说法正确的是( ) A. 步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收 B. 步骤②所用硫酸浓度越大浸出速率越快 C. 步骤③离子方程式： D. 步骤④用乙醇洗涤的目的是使 CuCl 尽快干燥，防止被空气氧化 8.2019 年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。 （1）最早的可充电锂电池用金属锂作负极。锂在元素周期表中的位置 是 ，属于活泼金属，使电池存在较大安全隐患。 （2）现在广泛使用的锂离子电池有多种类型。某可充电钴酸锂电池的工 作原理如图所示： X 2 3Fe O 3NaHCO pH 2 3Na CO 2NaAlO 2 2 3AlO +2H O Al(OH) +OH− −  2+ - 2- - 2- 3 4 22Cu +2Cl +SO +2OH 2CuCl +SO +H O↓═①该电池放电时，其中一极的电极反应式是 ，则该极应为 图中 的 (填“A”或“B”）。 ②碳酸乙烯酯（EC）常用作电解液的溶剂，其结构为 ，熔点为 35 ℃，可燃，可由二氧化碳和有机物 X 在一定条件下合成。X 与乙醛互为同 分异构体，核磁共振氢谱显示只有一组峰。写出合成 EC 的化学方程 式： 。 ③从正极材料中回收钴和锂的流程如下： 写出酸浸过程中发生反应的化学方程式 。 6Li C e 6C Li=x x x− +− +拆解废旧电池前进行放电处理,既可保证安全又有利于回收锂。有利于回 收锂的原因是 。 9.实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成份为铁的氧化物）制备软磁性材 料 其主要实验流程如下： （1）酸浸。用一定浓度的 溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不 变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有 （填序号）。 A.适当升高酸浸温度 B.适当加快搅拌速度 C.适当缩短酸 浸时间 （2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉使 完全转化为 。 “还原”过程中除生成 外，还会生成 （填化学式）；检验 是否 还原完全的实验操作是 。 （3）除杂。向“还原”后的滤液中加入 溶液，使 转化为 沉淀 除去。若溶液的 pH 偏低将会导致 沉淀不完全，其原因是 [ ， ] （4）沉铁。将提纯后的 溶液与氨水 混合溶液反应，生成 沉淀。 ①生成 沉淀的离子方程式为 。 ②设计以 溶液、氨水 混合溶液为原料，制备 的实验方 案： [ 沉淀需“洗涤完全”， 开始沉淀的 pH=6.5]。 2 3Fe Oα − 42H SO 3Fe + 2Fe + 2Fe + 3Fe + 4NH F 2Ca + 2CaF 2CaF ( ) 9 sp 2CaF 5.3 10K −= × ( ) 4 a HF 6.3 10K −= × 4FeSO 4 3NH HCO− 3FeCO 3FeCO 4FeSO 4 3NH HCO− 3FeCO 3FeCO 2Fe(OH)10.硫酸镍广泛应用于电镀、电池、催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸 镍(含 、 、 等)为原料，经如图一系列除杂过程模拟精 制硫酸镍工艺。回答下列问题。 (1)滤渣 1 的主要成分是__________(写化学式)，写出“硫化除铜”过程中 发生的氧化还原反应的离子方程式__________。 (2)“氧化除杂”时加入 和 的作用分别是_____________ 。 (3)已知 25℃时， ； 。则“氟化除杂” 过后滤液 3 中 _____。(保留三位有效数字) (4)“萃取”时使用萃取剂 在硫酸盐中对某些金属离子的萃取率与溶液 的关系如图。则实验时需控制的 适宜范围是_____(填字 母序号)。 A.1～2 B.3～4 C.4～5 D.5～6 (5)将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作 A 可得硫酸镍晶体，则操作 A 2+ 3+Cu Fe、 2+Ca 2+ 2+Mg Zn、 2Cl 2Ni(OH) ( ) -11 2spK CaF =3.95 10× ( ) -9 sp 2K MgF =6.40 10× ( ) ( ) 2+ 2+ c Ca = c Mg R pH pH为___、___、过滤、洗涤等。 (6)称取 2.000g 硫酸镍晶体( )样品溶解，定容至 。取 试液，用 0.0200 的 EDTA( )标准溶液滴定至终点。重 复实验，平均消耗 EDTA 标准溶液体积为 36.50mL。反应为 。计算样品纯度为_______％。(保留三位有效数字,且 不考虑杂质反应) 11.从镍钼矿渣（主要含有 和 ）中提取镍和钼等元素， 其主要工业流程如下： 已知：① 难溶于水，可溶于强碱溶液。 ② 不溶于 -氨水混合液， 可溶于 -氨水混合液生成 。 ③已知部分金属离子形成氢氧化物沉淀的 见下表： (开始沉淀） (完全沉淀） 1.52 3.18 8.10 9.43 请回答下列问题： 4 2NiSO 6H O⋅ 250mL 25.00mL 1mol L⋅ － 2 2Na H Y 2+ 2- 2- + 2Ni +H Y =NiY +2H 3MoO NiO MgO、 、 2 3Fe O 3MoO 2 3Fe O MgO、 4NH Cl NiO 4NH Cl ( ) 2 3 6Ni NH +   pH pH pH 3Fe + 2Mg +（1）“碱浸”时应先将镍钼矿渣粉碎，再与 在 80℃下反应 2 小时， 该操作的目的为______________________。 （2）“碱浸”时， 发生反应的离子方程式为 ______________________。 （3）“氨溶解”的目的为_________________，“氨溶解”过程中反应条 件的选择性实验数据如图所示，“氨溶解”过程中需要控制温度在 50~70 ℃之间，温度过高或过低都会导致产品的产量降低，请解释原因 ______________________。 （4）简述利用“滤渣Ⅰ”制备纯净的铁红的方法： ______________________。 （5）“一次沉镍”时加入 的目的是将镍元素转化为 沉淀，对应的 离子方程式为______________________。 （6）“氧化”时发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 （7）“二次沉镍”时，发生反应的离子方程式为 ______________________。 （8）已知：某温度时， ，此温度下， 将碳酸镍固体投入到 一定浓度的 溶液中，若要一次性恰好将 NaOH 3MoO 2H S NiS ( ) ( )10 8 2 4p 3s spNiC O 4.0 10 , NiCO 1.6 10K K− −= × = × 1 L 2 2 4Na C O完全转化成 ，则所需 溶液的浓度 _________（忽略溶液体积的变化）。 12.废铅蓄电池的一种回收利用工艺流程如图所示: 部分难溶电解质的性质如下表: 物质 颜色 白色 白色 黄色 黄色 白色 请回答下列问题: (1)铅蓄电池在生产、生活中使用广泛,铅蓄电池的缺点有__________(写一 条)。 (2)利用废铅蓄电池中的废硫酸与氟磷灰石[ ]反应,可以制化肥—— 过磷酸钙[有效成分是 ],写出该反应的化学方程 式:______________________。 31 mol NiCO 2 4NiC O 2 2 4Na C O ( )2 2 4Na C Oc = spK 4PbSO 81.8 10−× 3PbCO 131.5 10−× 4PbCrO 141.8 10−× 4BaCrO 101.2 10−× ( )2Pb OH 201.4 10−× 5 4 3Ca PO( ) F 2 4 2Ca H PO( )(3) 溶液浸出时发生的反应为 ,计算该 反应的平衡常数 _______。以滤渣 和焦炭为原料可制备金属铅,用 化学方程式表示制备过程:________________________。 (4)利用铅泥中 制取 的方法: 溶于 溶液生成弱电解质 , 与 在强碱性条件下反应制取 ,写出生成 的离子方程式:____________________________。 (5)已知 是既能溶于稀硝酸又能溶于 溶液的两性氢氧化物。设计 实验区别 和 :___________________________________。 13.氟化锂(LiF)难溶于水,可用于核工业、光学玻璃制造等。以透锂长石(含 Li2O、Al2O3、SiO2)为原料制备氟化锂的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)滤液Ⅰ中含有的金属离子有________,滤渣Ⅰ的一种用途是 ________________。 (2)滤渣Ⅱ是目前应用最广泛的无机阻燃剂,写出生成滤渣Ⅱ的离子方程 式:______________________________。常温下,若向滤液Ⅰ中滴加氨水调 节 pH=5 时,溶液中 c(Al3+)=______mol·L−1,则溶液中 Al3+______(填“是”或 “否”)沉淀完全(已知 Ksp[Al(OH)3]=2.0×10−33,且溶液中的离子浓度小于 1.0×10-5 mol·L−1 时沉淀完全)。 (3)操作Ⅳ包括_______、_______和干燥。 2 3Na CO 2 2 3 4 3 4CO (aq) PbSO (s) PbCO (s) SO (aq)− −+ = + K = 3PbCO 4PbSO 2PbO 4PbSO 3CH COONa 3 2CH COO( ) Pb 3 2CH COO( ) Pb KClO 2PbO 2PbO ( )2Pb OH KOH 4PbCrO 4BaCrO(4)写出 Li2CO3 与氢氟酸反应的化学方程式:_____________________,该反 应不能在玻璃容器中进行的原因是________________________(用化学方 程式表示)。 14.“稀土之父”徐光宪对稀土萃取分离做出了巨大贡献。稀土是隐形战 机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料。钪(Sc)是稀土金属之一，下 图是制备 Sc 的工艺流程。 已知： 是 与氯化物形成的复盐沉淀，在强酸中部分溶 解。“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。 据此回答： (1)在空气中焙烧 只生成一种碳氧化物的化学方程式为 ______________________________________。 4 3 2xNH C1 yScF zH O⋅ ⋅ 3ScF ( )2 2 4 3Sc C O(2)图 1 是含 Sc 元素的离子与 F-浓度和 pH 的关系。用氨水调节溶液 pH， 调节 3.5