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1、2021年高考复习工业流程专题、选择题1.图为工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁Fe(OH)SO4,碱式硫酸铁易溶于水的工艺流程如图:过量铁用NaHCOi出?调节pH秫破醯T反应卜惬?f叵叵卜|瓦应1【FWf嫉式腌酸铁44泄渣no卜列说法不正确的是()A.该工艺中搅拌”的作用是加快化学反应速率B.反应I中发生氧化还原反应的离子方程式只有Fe+2H+=Fe2+H2?C.流程中滤渣的成分为Al(OH)3D.Fe3+水解生成碱式硫酸铁的离子方程式为Fe3+H2O?Fe(OH)2+H+2 .铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成中的一种重要还原剂。以铝土矿(主要成分为A12O3,含S
2、iO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如图:过量1WHNlHg落灌溶油?典*5V1UT.rt,_X_;,相土rT童/T这途H区胸斗乖画的赛第卜梅就1T反应由下列说法中错误的是A.为了提高碱溶”效率,在碱溶”前对铝土矿进行粉碎B.反应I”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同C.滤渣1”的主要成分为氧化铁D,反应III的化学方程式为4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl3 .用久置于空气中的生石灰主要成分为CaO,还含有Ca(OH)2和CaCO3制取KClO3的流程如下。下列有关说法不正确的是()久置生日灰A.打浆”的目的是为了提高氯化”时的反应速率B.氯化”中主要发生
3、的化学反应为6Cl2+6Ca(OH)2鳖Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2OC.过滤”后滤液中存在的阳离子有Ca2+、H+D.转化”时发生的化学反应属于氧化还原反应4 .实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矶晶体,经历了下列过程(已知Fe3+在pH=5时沉淀完全).其中分析错误的是()样品足吊硫酸A*溶液】*溶液IICuO调(3)过滤*浊液卜滤液111*CuSOt5H±O晶体洗涤A.步骤发生的主要反应为:2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2OB.步骤能用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2C.步骤用CuCO3代替CuO也可调节溶液的pHD.步骤为过滤,步骤
4、为加热浓缩,冷却结晶5.某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图:废催化剂。51nplX硫强浸出用皓矶1Omol§0?,6,0H-0-j藏漫出滤渣下列说法正确的是()A.步骤操作中,生成的气体可用CuSO4溶液吸收B.检验滤液1中是否含有Fe2+,可以选用KSCN和新制的氯水C.步骤操作中,应先加6%H2O2,然后不断搅拌下缓慢加入1.0molJ1H2SO4D,滤渣1和滤渣2成分均含有H2SiO36,工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含FaO3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是()A.试
5、剂X是稀盐酸或稀硫酸B.反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C.反应通入的过量气体Y是CO2D.试剂X是电解质7 .海水是重要的资源,可以制备一系列物质。下列说法不正确的A.要除去粗盐中的SO:、Ca2、Mg2等杂质,步骤I中所加试剂及相关操作顺序可以是过量NaOH溶液一过量BaCl:溶液一过量Na:CO3溶液一过滤一盐酸电解B,步骤I的反应原理为2Cl2H:O=2OHH:Cl:C.步骤I中MgCl26H2c制备无水MgCl2属于分解反应D.步骤III所涉及的反应中,澳元素均发生氧化反应8 .某工厂利用闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:稀,酸
6、OZnO锌粉*JL浮选糖-I培烧”溶及m氧化除蔡I还原避杂一滤液t后解粹气体淀造E渡渣2滤渣3下列表述不正确的是A.滤渣1的成分只有SiO28 .氧化除杂”中加入ZnO的目的是调节溶液pH值,使Fe3+转化为沉淀C.还原除杂”中发生反应:Zn+Cd2+=Zn2+CdD.滤液经电解后在阴极获得金属锌9 .我国电池的年市场消费量约为80亿只,其中70%是锌镒干电池,某工艺利用软镒矿(主要成分MnO2,含少量AI2O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS、CdS)为原料制备MnO2和Zn,其流程如下:软隹*内体矿CD速源Ai舌(ZuT国海,国构Zn已知:I.矿石中所有金属元素
7、均以离子形式进入滤液A中。II.各种金属离子完全沉淀的pH如下表:Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+|Al3+pH8.010.19.03.24.7下列说法中不正确的是A.滤渣A主要成分:S和SiO2B.适量金属锌是为了回收金属Cu和CdC.步骤中,加入物质X可以是MnO2,调pH:4.7<pH<8.0D.上述流程中,可以循环使用的物质有H2SO410 .锂被誉为高能金属”,废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,处理该废料的一种工艺流程如图所示(已知:Ksp(Li2CO3)=1.6X130LiCoO2难溶于水,具有强氧化性):NaOH溶液H声Oj.HQa氨水调
8、pH泄液正根材料NH4HCO5Ya式。灌液CoCOjLi2CO卜列有关说法错误的是-A.碱溶时的主要反应为:2Al+2OH-+2H2O=2AlOz+3H2TB.加氨水调节pH的目的是完全沉淀溶液中的Fe3+C.酸溶时H2O2在反应中被还原D.该流程涉及多次过滤,实验室过滤操作中要用的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒11.某科研小组利用有机胺(TBA)参与联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。NaHCOi0:CjHiCh下列说法错误的是A.过程中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气B.过程的反应为4TBAHCl+O2+4CuCl=4TBA+4CuCl2+2H2OC.理论上每产生ImolC2
9、H4c12需要1molCuCl2D.流程中可循环利用的物质是TBA、CuCl12.为防治雾霾,设计如下流程吸收工业尾气SO2和NO,同时获得连二亚硫酸钠(Na2s2O4,其结晶水合物又称保险粉)和NH4NO3产品,以变废”为宝。NaOH含液NO、SOj装置-装置UNO小NO?NH»5NH4NO3下列说法错误的是2-A.S2O4中既存在非极性键又存在极性键B.装置I的作用是吸收SO2,装置II的作用是吸收NOC.保险粉可通过装置I中阳极产物制备,Ce4+从阴极口流出回到装置II循环使用D.氧化装置IV中1L2mol?L1NO2,至少需要标准状况下22.4LO213.我国是世界上最早制得
10、和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示,下列有关说法不正确的是()镭磁酸6、在。等粉r.11,浮选精砸T醴立辰瀛H逋,一41桂T""VI1气体谑雀1懑造2淀海3A.滤渣1的成分是SiO2,滤渣2的成分是Fe(OH)3B.焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O2"匚2ZnO+2SO2C.溶液中的Cd2+可用锌粉除去,反应的离子方程式为Zn+Cd2+=Zn2+CdD.若不通入氧气,其后果是无法除去杂质Fe2+14 .由废铁屑制F&O3的一种流程如图:下列说法错误的是(废帙舄
11、熊弊溶液鞫咬酸tH.HCG溶液冰水A.废液中一定含有NH4+B.操作a是过滤C.冰水只有洗去杂质的作用D.F及O3俗名铁红,可用作红色颜料15 .磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:止於片WHO港熊含硝做含袂拽次口MU、P.2淀液H焚黑等潼潦卜列叙述错误的是A.通过以上流程可回收的金属元素有Al、Fe、LiB.滤液1滴加NH4SCN溶液呈血红色C.偏铝酸钠与碳酸钠混合即可得到氢氧化铝沉淀D.沉淀2为U2CO3二、工业流程题16 .氧化铳可制作成氧的传感器陶瓷、固体电解质等特种材料,在现代工业中用途广泛。工业上用钮钛磁铁矿
12、选矿后所得的铳精矿制备SC2O3的流程图如图所示:(1)提高酸溶效率的措施(2)酸溶溶?含有Ti2O2和Fe3+,Ti2。2中Ti的化合价为+4价,在热水中水解为TiO2。净化”过程中加热溶液的作用是(3)流程中萃取剂与酸溶液的用量比用E/A表示,Sc3+的萃取率用a%表示,不同条件下Sc3+的萃取率(a%)的变化曲线如图所示,则萃取采用的最佳用量比"E/AF口萃取时间分别为T-与t的曲线整它与日八的曲线(4)萃取和反萃取主要化学反应ScCl3+(2-3)TBP=ScCl?(2-3)TBP,ScCl?(2-3)TBP+H2O=ScCl+H2O+(2-3)TBP。反萃取”所加的试剂X为
13、。(5)沆铳”过程中发生的离子方程式:。SC2(C2O4)3在空气中灼烧时发生的化学方程式:。17 .用软镒矿(主要成分MnOz,含有SiO2、FezO3、AI2O3、MgCO3等杂质)制备MnSO4H2O的流程如下:辰镒矿粉鹏11精膈产品烧渣30邛硫睢浸出液2:铤水净化液酸浸,净化,办博(M口60,IL。)已知:氢氧化物FeOH33AlOH33FeOH2MnOH2MgOH2开始沉淀时的pH2.34.07.58.810.4沉淀完全时的pH4.15.29.710.412.4回答下列问题:焙烧时,MnO2和Fe?O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fes。,,则纤维素的作用是。(2)酸浸时,浸出液
14、的pH与镒的浸出率关系如下图所示:实际生产中,酸浸时控制硫酸的量不宜过多,使pH在2左右。请结合上图和制备硫酸镒的流程,说明硫酸的量不宜过多的原因:。(3)净化时,加入30%H2O2的目的是(用离子方程式表示);加氨水,调pH为5.5的目的是(4)结合MgSO4与MnSO,溶解度曲线,简述“结晶分离”的具体实验操作产品MnSO4H2O纯度测定:称取ag产品,在适宜的条件下用适量NH4NO3将Mn2氧化为Mn3,再用0.1000molL1NH42FeSO42溶液bmL刚好把Mn3转化为Mn2。通过计算可知,产品纯度为(用质量分数表示)。18.常温常压酸浸全湿法从氧化馍矿中提取馍的工艺有安全性好、
15、能耗低、浸出时短、生产成本低等优点,以某氧化馍矿石(NiO,含有的杂质为SiO2、以及Fe、Zn、Mg、Ca等元素的氢氧化物、氧化物或硅酸盐)为原料,生产流程如下:比*01乳|吗酸学黑H袤口蚣A萃取1户型鼻苹取口H反4n户名画石成虢11一IL1一-|反萃取1H盐酸电。工淀渣1海港2y21一一.沉件已知:(1)相关金属离子Co(Mn+)=0.1mol-1膨成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Mg2+Ni2+开始沉淀的pH1.56.36.210.47.7沉淀完全的pH2.88.38.212.49.5(3)锌的萃取过程反应为:萃取:2RNa+Zn2+=R2Zn+2Na+反萃
16、取:R2Zn+2H=2RH+Zn2+回答以下问题:(1)矿石需要先经过研磨成浆,其原因是。(2)依据下列图像1、2,选择合适的实验条件,硫酸浓度为,浸出矿浆液固比。I.QIJ1JL61.81022跷触根gnrwkL0142.6Z.MS.0声一=飞二四髀71>陶制MttfM-l(>。5u505of.43劣.2JI-.aa.Q.oO-o口Q-ondK64uM方42uffitfl4o3二r-,;一,-1IIIIHfr-kccccJI-(cc*£二毛禁4-iHw4凌卷中锂此山4567希阿比阳工及出犷装凝固比试我膈果(3)滤渣1的主要成分为;加入NaF的作用是。(4)沉锌的过程会生
17、成碱式盐,写出沉锌的离子方程式:。(5)电解硫酸馍溶液制备单质馍的化学反应方程式为;沉积馍后的电解液可返回(填操作单元的名称)继续使用。19.我国稀土资源丰富,稀土元素包括铳、钮和例系共17种元素,是重要的战略资源。一种以氟磷灰石主要成分为Ca5PO43F,还含有少量REPO4,RE表示稀土元素为原料制备稀土氧化物的工艺流程如下:UNO.小*ACiirq回答下列问题:酸浸时,REPO4转化为RENO33,为了提高浸取率,可以适当升高温度,但是温度不能太高,原因是。酸浸时不能使用玻璃容器,原因是。(2)TBP是磷酸三丁酯,不溶于水,能萃取金属阳离子和酸分子(H3PO4、HNO3等)。加入氨水反萃
18、取的原理是。水相n过滤后得到的滤渣的主要成分为REPO4、Ca3PO42、CaHPO,,后续加入硫酸的主要目的是,有关反应的离子方程式为。(4)加入H2c2O4,含稀土元素的离子转化为草酸盐,将得到的部分草酸铺晶体Ce2C2O4q2H2O用热重法对其进行分析,得到剩余固体的质量随温度变化的曲3线如图所示。已知200C580c之间反应生成一种含铀物质和CO,写出该反应的化学方程式已知c点固体是纯净的含铀氧化物,则该物质为(填化学式)。参考答案1. B【分析】废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等,将过量废铁屑加入稀硫酸中,发生反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2f、Al2O3+3H2SO4=Al2(S
19、O4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,然后反应I中加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,发生反应Al3+3HCO3=Al(OH)3J+3CO2T,所以滤渣中成分是Al(OH)3,过滤得到硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入NaNO2,NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO,最后再加硫酸调pH值,蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁。【详解】A.搅拌能是反应物充分接触,能加快化学反应速率,故A正确;B.反应I中发生氧化还原反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2+H2?>Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,
20、故B错误;C.反应I中加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,发生反应Al3+3HCO3=Al(OH)3+3CO2T,所以滤渣中成分是Al(OH)3,故C正确;D.加硫酸调pH值,Fe3+水解生成碱式硫酸铁,离子方程式为Fe*+H2O?Fe(OH)2+H+,故D正确;故答案为BI2. B【分析】以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝,由流程可知,NaOH溶解时Fe2O3不反应,过滤得到的滤渣中含有Fe2O3,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(OH)3,过滤得到Al(OH)3,灼烧生成氧化铝,电解氧化铝生成Al和氧气,纯铝在氯气中燃烧生成氯化铝,氯化铝再与NaH
21、反应生成铝氢化钠(NaAlH4),据此解答。【详解】A.为了提高碱溶”效率,在碱溶”前对铝土矿进行粉碎,增大接触面积,A正确;-B,滤液中含有过量NaOH和NaAlO2溶液,加入NaHCO3溶液后HCO3分别与OH-、AlO2反应,反应的22-离子方程式OH-+HCO3=CO3+H2O、AlO2+HCO3+H2O=CO3+Al(OH)3,与泡沫火火徐f的原理不同,故B错误;C.铝土矿加NaOH溶解时,Al2O3溶解而Fe2O3不反应,则过滤所得滤渣I主要成分为氧化铁,故C正确;D,由分析可知,反应III的化学方程式为4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl,故D正确;答案选Bo3. D【
22、分析】久置于空气中的生石灰主要成分为CaO,还含有Ca(OH)2和CaCO,加水后生石灰与水反应生成氢氧化钙,打浆得到碳酸钙和氢氧化钙的悬浊液,通氯气加热条件下反应生成氯化钙和氯酸钙,过滤取滤液,加氯化钾与氯酸钙反应生成氯酸钾,据此解答。【详解】A.打浆是将固体反应物粉碎,增大氯化时反应物的接触面积,使反应更充分,提高反应速率,故A正确;B.由以上分析可知氯化时发生的主要反应为氯气与氢氧化钙加热的到氯酸钙和氯化钙的反应,方程式为:6Cl2+6Ca(OH)275=CCa(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,故B正确;C.过滤”后滤液中主要溶质为氯酸钙和氯化钙,存在的阳离子为钙离子以及水中的氢离
23、子,故C正确;D.转化是发生的反应为Ca(ClO3)2+2KCl=CaCl2+2KClO3,为复分解反应,非氧化还原反应,故D错误;故选:D。4. B【分析】由实验流程可知,样品与足量硫酸反应,生成硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸铁,加入过氧化氢,发生氧化还原反应生成硫酸铁,然后加入CuO调节溶液的pH,使Fe3+水解而生成Fe(OH)3沉淀,得到硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体,据此解答。【详解】A.步骤为亚铁离子与过氧化氢的氧化还原反应,离子反应方程式为:2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,故A正确;B.步骤不能用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2,因为会引入杂质氯离子、硝酸
24、根离子等,难以除去,故B错误;C.CuCO3和CuO都与溶液中的氢离子反应,起到调节pH的作用,而且不引入新杂质,故C正确;D.步骤为过滤,硫酸铜溶液-硫酸铜晶体步骤应该为蒸发浓缩、冷却结晶,所以步骤蒸发结晶错误,故D正确;答案选Bo5. A【分析】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2sT、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩结晶得到粗ZnSO4?7H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜
25、、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体,以此解答该题。【详解】A.步骤操作中生成的气体为硫化氢,可与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,则可用CuSO4溶液吸收,故A正确;B,滤液1中除含有Fe2+,还含有Fe3+,加入KSCN和新制的氯水不能检验,故B错误;C.过氧化氢在酸性条件下可氧化CuS,应先加入稀硫酸,再加入过氧化氢,故C错误;D.滤渣1含有SiO2、CuS,滤渣2含有硫和二氧化硅,故D错误;答案选Ao6. C【分析】要将氧化铝和Fe2O3分离出来,应该选择X为氢氧化钠,将氧化铝溶解为偏铝酸钠,则固体难溶物是氧化铁即试剂X为氢氧化钠,沉淀中含有氧化铁,偏
26、铝酸盐中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀,发生CO2+A1O2+2H2O=A1(OH)3J+HCQ,Y为CO2,氢氧化铝加热分解生成氧化铝,电解可得铝;【详解】A.由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可以知道,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,试剂X为氢氧化钠溶液,故A错误;B.氧化铁与氢氧化钠不反应,反应后过滤得到沉淀为氧化铁,故B错误;C.由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可以知道,气体Y为二氧化碳,故C正确;D.试剂X是氢氧化钠溶液,属于混合物,不是电解质,故D错误;故选Co7. D【分析】这是一个海水综合利用的综合题目,分别考察粗盐的提纯,海水提镁,海水提澳等工
27、艺流程,利用分离提纯基本原理作答。【详解】A.镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钢离子沉淀,加入过量的氯化钢可以将硫酸根离子沉淀,加入的碳酸钠要放在加入的氯化钢之后,过量的碳酸钠不仅可以除去溶液中的钙离子,也能除去除杂剂中的银离子,再进行过滤操作,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最终达到目的,A正确;B.根据反应原理可知,步骤为氯碱工业步骤,B正确;C.步骤MgCl26H2O分解生成无水氯化镁和水,C正确;D.步骤是澳离子被氧化为澳单质,步骤是澳单质被还原为澳化氢,步骤是Br被氧化为澳单质,D错误;故选D。8. A【详解】A.滤渣1中含
28、有SiO2、PbSO4,故A错误;B.氧化除杂”过程中通入氧气把Fe2+氧化为Fe3+,加入ZnO调节溶液pH值,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,故B正确;C.还原除杂”中锌把Cd置换出来,发生反应的离子方程式是Zn+Cd2+=Zn2+Cd,故C正确;D.电解硫酸锌溶液,锌离子在阴极得电子生成金属锌,故D正确;答案选Ao9. C【分析】软镒矿(主要成分MnO2,含少量A12O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeSCuS、CdS)与硫酸混合反应,-2价的硫元素被MnO2氧化成S单质,SiO2难溶于稀硫酸,所以滤渣A为S和SiO2;得到的滤液A中主要含有Mn2+、Al3+、Zn2+、
29、Fe2+、Cu2+、Cd+等阳离子,加入适量Zn,将Cu2+、Cd+还原为Cu和Cd形成滤渣B,向滤液B中通入O2和X,O2将Fe2+氧化成Fe3+,X调节pH使Al3+、Fe3+形成沉淀除去,所以滤渣C主要含氢氧化铝和氢氧化铁,滤液C中含有MnSO4和ZnSO4,电解得到MnO2和Zn。【详解】A.根据分析可知滤渣A的主要成分为S和SiO2;B.根据分析可知加入适量Zn是为了置换出Cu和Cd,故B正确;C,步骤中氧气为氧化剂将Fe2+氧化,所以X的作用主要是调节pH值,而MnO2与氢离子并不反应,所以不能用来调节pH,为了不引入新的杂质X可以是ZnO、Mn(OH)2等,故C错误;D,步骤中电
30、解时阳极Mn2+失电子发生氧化反应生成MnO2,阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,阴极Zn2+得电子发生还原反应生成Zn,废电解液为硫酸,则本工艺中能循环利用的物质是H2SO4,故D正确;综上所述答案为Co10. C【分析】由流程可知,加入NaOH碱液浸泡,将Al充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,滤渣为Fe、LiCoO2;LiCoO2具有强氧化性,加硫酸、过氧化氢发生2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2f+4HO,铁被硫酸溶解后被氧化生成铁离子,加入氨水调节溶液pH,除去铁离子,滤渣主要为Fe(OH)3,用碳酸氢镂沉钻”
31、生成CoCO3,用碳酸钠沉锂生成Li2CO3,据此分析解答。【详解】A.碱溶时废旧锂离子电池的正极材料中的Al被溶解,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AQ2+3H2T,故A正确;B.铁不溶于碱,根据流程图,铁在加入硫酸和过氧化氢时被氧化生成铁离子,加氨水调节pH的目的是完全沉淀溶液中的Fe3+,故B正确;C.LiCoO2具有强氧化性,酸溶时H2O2被氧化,2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2f+4HO,故C错误;D.根据上述分析,该流程中涉及多次过滤,实验室过滤操作中要用的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,故D正确;故选Co11. C根据题意
32、可知,制碱过程为NaCl+CO2+H2O+TBA=NaHCO3+TBA?HCl,过程为TBA的再生过程为催化剂4TBAHCl+O2+4CuCl=4TBA+4CuCl2+2H2O,乙烯的氯化过程为C2H4+2CuCl2二C2H4Cl2+2CuCl,由此分析。【详解】A.侯德榜制碱法是先把氨气通入食盐水,然后向氨盐水中通二氧化碳,生产溶解度较小的碳酸氢钠,再将碳酸氢钠过滤出来,经焙烧得到纯净的碳酸钠,由图可知,过程中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气,故A不符合题意;B.根据分析,过程的反应为4TBAHCl+O2+4CuCl=4TBA+4CuCl2+2H2O,故B不符合题意;催化剂C.根据分析,过
33、程为乙烯的氯化过程,反应方程式为:C2H4+2CuCl2C2H4C12+2CuC1,根据2CuCl2C2H4cl2,理论上每产生1molC2H4c12需要2molCuCl2,故C符合题意;D.根据分析,过程中产生的TBA?HC1和氧气反应生成了TBA,加入到饱和食盐水中继续反应;过程为C2H4和CuC12反应生成的CuCl,CuC1继续参加过程的反应,故流程中可循环利用的物质是TBA、CuCl,故D不符合题意;答案选Co【点睛】将题目中的信息转化为化学方程式比较容易分析。12. C【分析】根据流程分析可知,装置I中加入NaOH溶液,可发生反应SO2+OH-=HSO3吸收SO2,装置I中加入Ce
34、4+,酸性条彳下,NO与Ce4+发生氧化还原反应生成NO3和NO2,Ce4+被还原为Ce3+,装置I(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+,Ce4+从阳极口流出回到装置II循环使用,阴极发生反应2HSO3+2H+2e-=S2O:+2H2O,进而得到保险粉Na2s2。4,装置I中NO2被O2氧化为NO3,NO3与NH3得到NH4NO3,据此分析解答。【详解】2-A.S2O4中S原子与O原子形成极性键,S原子与S原子形成非极性键,A选项正确;B.根据上述分析可知,装置I中加入NaOH溶放,可发生反应SO2+OH-=HSO3吸收SO2,装置I中加入Ce4+,酸性条件下,NO与Ce4+发生氧
35、化还原反应生成NO3和NO2,可吸收NO,B选项正确;C.装置I(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+,Ce”从阳极口流出回到装置II循环使用,C选项错误;D.装置I中NO?被O2氧化为NO3,N元素化合价由+3价升高至+5价,O的化合价由0价降低至-2价,氧化装置IV中1L2mol?L-1(2mol)NO2,则转移4mol电子,消耗1molO2,即需要标准状况下22.4LO2,D选项正确;答案选Co【点睛】本题综合考查学生含氮元素、含硫元素物质的性质,难度较大,解题关键在于结合结合氧化还原反应及电化学知识分析每个装置中发生的主要反应,利用得失电子守恒解答相关问题。13. A【分析】
36、闪锌矿主要含有ZnS,还含有SiO2和少量FeSCdS、PbS杂质,焙烧过程中发生的反应有2ZnS+3O卢温2ZnO+2SO2、4FeS+7O2局屋2FKO3+4SO2、2PbS+3O22PbO+2SO2、2CdS+3O2图思2CdO+2SO2,所以焙烧过程中生成的气体是SO2;然后加入稀硫酸酸浸,FeS(未焙烧)、ZnO、Fe2O3、PbO、CdO和稀硫酸反应生成Fe2+、Zn2+、Fe3+、PbSO4、Cd2+,所以滤渣1为未反应的SiO2和生成的PbSO4;氧化除杂时,通入氧气,使Fe2+转化为Fe3+,加入ZnO调节溶液的pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去Fe3+,滤渣2为生
37、成的Fe(OH)3;然后向溶液中加入Zn,Zn和Cd2+发生氧化还原生成Cd,然后过滤得到滤液,滤渣3为Cd;将滤液电解得到Zn。【详解】A,加入稀硫酸酸浸,FeS(未焙烧)、ZnO、Fe2O3、PbO、CdO和稀硫酸反应生成Fe2+、Zn2+、Fe3+、PbSO4、Cd2+,所以滤渣1为未反应的SiO2和生成的PbSO4;氧化除杂时,通入氧气,使Fe2+转化为Fe3+,加入ZnO调节溶液的pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去Fe3+,滤渣2为生成的Fe(OH)3,A错误;B.闪锌矿主要含有ZnS,还含有SiO2和少量FeSCdS、PbS杂质,焙烧过程中发生的主要反应有2ZnS+3O2
38、高温2ZnO+2SO2,B正确;C.Zn的金属性强于Cd,可以从溶液中将Cd置换出来,其离子反应方程式为:Zn+Cd2+=Zn2+Cd,C正确;D.氧化除杂时,通入氧气,使Fe2+转化为Fe3+,加入ZnO调节溶液的pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去Fe3+,若不通入氧气,无法除去杂质Fe2+,D正确;故答案为:A。【点睛】SiO2只与氢氟酸发生反应,其化学反应方程式为:SiO2+4HF=SiF4f+2HO。14. C【分析】根据流程:用热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污,再加入稀硫酸将铁转化为亚铁离子,加入碳酸氢钱促进亚铁离子水解得到沉淀,通过过滤、冰水洗涤、燃烧得到氧化铁,据此分
39、析作答。【详解】A.根据上述分析可知,加入碳酸氢钱促进亚铁离子水解得到沉淀,所以废液中一定含有NH4+,故A正确;B.加入碳酸氢钱得到沉淀和溶液,所以操作a为过滤故B正确;C.冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解,故C错误;D.Fe2O3俗称铁红,可用作红色颜料故D正确;答案:Co15. C【分析】正极片经碱溶可以得到偏铝酸钠溶液,说明正极片中含有Al元素,含磷酸亚铁锂的滤渣溶于硫酸和硝酸,可除去炭黑,得到含有P、Fe、Li的滤液,加入碱液,能生成Fe(OH)3沉淀,滤液中加入碳酸钠,生成碳酸锂沉淀,据此分析问题。【详解】A.由分析可知正极片中含有Al、Fe、Li等金属,这些金属均可进行回收再利
40、用,A项正确;B,滤液1中含有Fe3+,遇SCN-生成血红色,B项正确;C.偏铝酸钠与碳酸钠溶液之间不发生反应,C项错误;D.滤液中加入碳酸钠,生成碳酸锂沉淀,D项正确;答案选Co16. 粉碎铳精矿,适当升温促进Fe3+以及TizO;水解生成沉淀,从而除去1:46minH2O2SC3+3H2c2O4=SC2(C2O4)3+6H+2SC2(C2O4)3+3O2公2SC2O3+12CO2【详解】(1)提高酸溶效率的措施可以是粉碎铳精矿,增大接触面积,适当升温,适当增加盐酸的浓度,搅拌等。(2)根据题意,净化过程为除掉杂质元素铁钛,利用Fe3+的水解,加热可促进水解便于其沉淀去掉。而Ti2O;+在热
41、水中水解为难溶于水的TiO2.因此净化过程加热溶液的目的是便于除去杂质。(3)最佳的萃取剂用量应该是用少量的萃取剂取得最高的萃取效果,当E/A=1:4时,萃取剂用量较少,萃取率接近90%,萃取时间应选择萃取时间较短,萃取率较高的时间段,因此选用6min。(4)根据信息,可知反萃取”所加的试剂为H2O。(5)根据流程信息可得沉铳”和灼烧”过程发生的反应分别为:2Sc3+3H2c2O4=Sc2(C2O4)3+6H+、2SC2(C2O4)3+3O2=2SC2O3+12CO217.还原剂2Fe2+H2O22H+2Fe3+2H2O由图知,pH为12时镒的浸出率几乎相等、均已高达接近100%硫酸”过多,对
42、镒的浸出1.690b100a率影响很小,但后续调pH除杂质时会多消耗氨水而造成浪费使Al3+、Fe3+完全沉淀而Mn2+不沉淀将溶液蒸发浓缩趁热过滤,洗涤干燥由流程知,软镒矿(主要成分MnO2,含有SiO2、FezO3、ALOs、MgCO3等杂质)中加入纤维素焙烧,MnO?和Fe2O3转化为MnO、Fe3O4,所得烧渣“酸浸”,浸出液中含铁离子、亚铁离子、镒离子、铝离子、镁离子和氢离子等阳离子,用H2O2氧化亚铁离子得到铁离子、并通过调pH使Al3+、Fe3+完全沉淀。把净化液升温结晶获得MnSO4H2O。【详解】焙烧时,MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4,镒元素化
43、合价降低、部分铁元素化合价降低、则纤维素的作用是还原剂。(2)由图知,pH为12时镒的浸出率几乎相等、均已高达接近100%硫酸”过多,对镒的浸出率影响很小,但后续调pH除杂质时会多消耗氨水而造成浪费。(3)H2O2具有氧化性,能氧化亚铁离子,则净化时,加入30%HzO2的目的是把亚铁离子氧化为铁离子、并通过调pH转变为氢氧化铁沉淀而除去,H2O2和亚铁离子反应的离子方程式为2+_+3+2FeH2O22H2Fe2H2O;常温下Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为5.2、4.1,Mn2+开始沉淀的pH为8.1,所以加入氨水调节pH加氨水到pH为5.5的目的是使Al3+、Fe3+完全沉淀而Mn2+
44、不沉淀。(4)由MgSO4与MnSO4溶解度曲线知,MnSO4H2O在高温时溶解度小容易结晶,则要获得MnSO4H2O的方法为升温结晶,“结晶分离”的具体实验操作:将溶液蒸发浓缩趁热过滤,洗涤干燥。产品MnSO4H2O纯度测定:称取ag产品,在适宜的条件下用适量NH4NO3将Mn2氧化为Mn3,再用0.1000molL1NH42FeSO42溶液bmL刚好把Mn3转化为Mn2°根据得失电子数守恒,可以得到如下关系式:MnSO4H2O-Mn3-NH42FeSO42-Fe3,则13.n(MnSO4H2O)=nNH42FeSO42=0.1000molLb10L,MnSO4H2O的摩尔质量为1
45、.690b100a0.1000molL1b103L169g/mol169g/mol,则产品纯度为g100%ag18.增大接触面积,加快反应速率2.6mol/L6Fe(OH)3为了沉淀镁离子2+_-2-_通电2Zn+2OH+CO3=Zn2(OH)2CO32ZnSQ+2H2O2Zn+Q+2H2SQ溶浸【分析】馍矿石研磨成浆是为了增大接触面积,加快反应速率;加稀硫酸把矿石物质溶解,加双氧水是为了把亚铁离子氧化成三价铁离子,便于后面加氢氧化钙以沉淀的形式除去,而避免除去馍离子,加氟化钠是为了沉淀镁离子,萃取I和反萃取I是为了除去锌离子,最后有硫酸萃取和净化得到硫酸馍,从而得到馍。【详解】(1)矿石需要先经过研磨成浆,是为了增大接触面积,
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