2025年高一上学期化学化工流程初探试题

2025年高一上学期化学化工流程初探试题一、选择题（每题3分，共30分）工业上从海水中提取溴单质时，需经过“浓缩→氧化→吹出→吸收”等步骤。下列说法错误的是（）A.浓缩过程通过蒸发海水提高Br⁻浓度B.氧化步骤中可选用Cl₂作为氧化剂C.吹出操作利用了溴的挥发性D.吸收时发生反应：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，该反应中Br₂被氧化某化工流程中需对原料进行“酸浸”处理，下列关于酸浸的说法错误的是（）A.酸浸可溶解金属氧化物、碳酸盐等杂质B.适当升高温度能加快酸浸速率C.酸浸后过滤所得滤渣一定为不溶性杂质D.用稀硫酸酸浸时，可加入H₂O₂增强氧化性在粗盐提纯实验中，涉及的分离操作顺序正确的是（）A.溶解→过滤→蒸发→结晶B.溶解→蒸发→过滤→结晶C.过滤→溶解→蒸发→结晶D.溶解→过滤→冷却结晶→蒸发下列关于化工流程中“条件控制”的目的描述错误的是（）A.煅烧石灰石时高温条件可促进CaCO₃分解B.合成氨反应中高压条件可提高氨的产率C.海带提碘时用H₂O₂氧化I⁻需控制酸性环境，防止H₂O₂分解D.蒸发结晶时缓慢加热可防止晶体飞溅，提高产品纯度某流程中用萃取法分离金属离子，选用有机萃取剂的原则不包括（）A.萃取剂与原溶剂互不相溶B.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中C.萃取剂的密度必须大于水D.萃取剂不与溶质发生化学反应从废旧电池正极材料（含LiCoO₂、Al、C等）中回收钴的流程如下：正极材料→破碎→酸浸→除杂→沉钴→煅烧→Co₃O₄下列说法正确的是（）A.破碎的目的是增大接触面积，提高浸出率B.酸浸时可用NaOH溶液溶解AlC.沉钴过程中加入NaOH溶液可直接生成Co₃O₄D.煅烧时Co(OH)₂分解的化学方程式为：Co(OH)₂=CoO+H₂O下列化工流程中，未涉及氧化还原反应的是（）A.工业制氯气（电解饱和食盐水）B.侯氏制碱法（NaCl→NaHCO₃→Na₂CO₃）C.海带提碘（I⁻→I₂）D.铝土矿提铝（Al₂O₃→Al）某流程中通过调节pH分离Fe³⁺和Cu²⁺，已知Ksp[Fe(OH)₃]=4×10⁻³⁸，Ksp[Cu(OH)₂]=2.2×10⁻²⁰。为使Fe³⁺完全沉淀（c≤10⁻⁵mol/L）而Cu²⁺不沉淀，应控制pH范围为（）A.2.7~4.0B.3.2~4.5C.4.0~5.0D.5.0~6.0关于化工流程中的“循环利用”，下列说法错误的是（）A.合成氨工业中，N₂和H₂的循环可提高原料利用率B.氯碱工业中，NaCl溶液可循环用于电解C.硫酸工业中，尾气中的SO₂可循环用于制硫酸D.海水提溴中，Br₂蒸气经吸收后生成的Br⁻不可循环利用实验室模拟“蒸发浓缩→冷却结晶”操作时，不需要的仪器是（）A.蒸发皿B.玻璃棒C.分液漏斗D.酒精灯二、填空题（每空2分，共40分）工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含Fe₂O₃、SiO₂杂质）制备Al₂O₃的流程如下：铝土矿→碱溶→过滤→酸化→过滤→灼烧→Al₂O₃（1）碱溶时发生反应的化学方程式为：、。（2）过滤后所得滤渣的主要成分为_________；酸化时需加入过量_________（填试剂名称）。（3）灼烧时Al(OH)₃分解的化学方程式为：_________________________。某工厂用含锰废料（主要成分为MnO₂，含少量FeO、CuO）制备MnSO₄·H₂O晶体，流程如下：废料→酸浸→氧化→调pH→过滤→蒸发浓缩→冷却结晶→MnSO₄·H₂O（1）酸浸时选用稀硫酸，写出MnO₂与稀硫酸、H₂O₂反应的离子方程式：（已知MnO₂被还原为Mn²⁺）。（2）氧化步骤可加入（填试剂）将Fe²⁺转化为Fe³⁺；调pH的目的是使（填离子符号）转化为沉淀。（3）蒸发浓缩时需用玻璃棒不断搅拌，目的是__________________；冷却结晶后通过_________（填操作名称）分离晶体与母液。以黄铁矿（FeS₂）为原料制硫酸的流程中，涉及三个主要反应：（1）煅烧黄铁矿：；（2）SO₂的催化氧化：；（3）SO₃的吸收：_________________________。海水提镁的流程如下：海水→沉淀→溶解→结晶→脱水→电解→Mg（1）“沉淀”步骤中加入的试剂是_________（填化学式），反应的离子方程式为：。（2）“溶解”步骤中所用试剂为；“脱水”时MgCl₂·6H₂O需在HCl气流中加热，目的是_________。三、流程分析题（共30分）废旧磷酸铁锂电池正极材料（主要成分为LiFePO₄，含少量Al、Cu、C等杂质）的回收利用是资源循环的重要课题。某研究团队设计了如下流程回收Li和Fe：正极材料→破碎筛分→黑粉→H₂SO₄+H₂O₂浸取→浸出液→调pH=4.5→滤渣1（FePO₄·2H₂O）→NaOH溶液转化→Fe(OH)₃沉淀→煅烧→Fe₂O₃浸出液→萃取除杂→含Li⁺溶液→Na₂CO₃沉淀→Li₂CO₃粗品→重结晶→Li₂CO₃精品（1）预处理阶段：破碎筛分的目的是_________________________；实验室中模拟该操作可选用_________（填仪器名称）进行粉碎。（2）浸取阶段：①H₂O₂的作用是_________（填“氧化剂”或“还原剂”），写出LiFePO₄与H₂SO₄、H₂O₂反应的化学方程式：。②若浸取时H₂O₂用量不足，可能导致的后果是。（3）分离提纯阶段：①调pH=4.5时，Fe³⁺转化为FePO₄·2H₂O沉淀，该过程中PO₄³⁻来源于_________（填物质名称）的电离。②萃取除杂可除去溶液中的_________（填金属离子符号）；Na₂CO₃沉淀Li⁺的离子方程式为：。（4）产品制备阶段：①Fe(OH)₃煅烧生成Fe₂O₃的化学方程式为：。②Li₂CO₃粗品通过重结晶提纯的原理是_________________________。某化工厂用软锰矿（MnO₂）和浓盐酸反应制Cl₂，并用Cl₂与石灰乳反应制漂白粉，流程如下：软锰矿+浓盐酸→加热→Cl₂→石灰乳→漂白粉（1）写出制Cl₂的化学方程式：，该反应中浓盐酸体现的性质是_________和。（2）若制得的Cl₂中混有HCl气体，可用（填试剂）除去；Cl₂与石灰乳反应的化学方程式为：。（3）漂白粉的有效成分为（填化学式）；若长期放置在空气中，漂白粉会失效，原因是（用化学方程式表示）：、_________。四、实验设计题（共20分）某实验小组欲从含CuSO₄和FeSO₄的废液中回收Cu并制备FeSO₄·7H₂O晶体，设计流程如下：废液→加入过量试剂A→过滤→滤渣→稀硫酸→过滤→Cu滤液→操作B→FeSO₄·7H₂O（1）试剂A为_________（填化学式），加入过量的目的是_________________________。（2）滤渣的成分为_________；稀硫酸与滤渣反应的化学方程式为：。（3）操作B包括、、过滤、洗涤、干燥。（4）洗涤FeSO₄·7H₂O晶体时，为防止晶体溶解损失，可选用__（填“冷水”或“热水”）洗涤。为探究“温度对物质溶解度的影响”，某同学设计实验比较KNO₃和NaCl的溶解度随温度变化的差异，部分实验步骤如下：（1）称取20gKNO₃和20gNaCl，分别加入两只烧杯中，各加入50mL蒸馏水，搅拌至充分溶解。若观