高考化学一轮复习：微型工业流程题（解析版）

专项训练型工业流程题（解析版）

1.（2021秋.黑龙江佳木斯.高三校考期中）铝是应用广泛的金属。以铝土矿（主要成分为

A12O3,含杂质Fez。?）为原料制备铝的一种工艺流程如下：

NaOIINallCOj

芋芋02

铝土".碱溶—>过渡」—>反应—*过注II-♦灼烧—>电解I>AI

|If工

注渣-------电解II

卜列叙述不正确的是

A.“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为：A12O3+2OH=2A1O2+H2O

B.向“过滤I”所得滤液中加入NaHC（）3溶液，溶液的pH增大

C.“电解I”过程中石墨电极被阳极上产生的。2氧化

D.“电解II”阳极的电极反应式为：4CO^+2H2O-4e=4HCO34-O2T

【答案】B

【详解】A.“碱溶”时氧化铝和氢氧化钠反应生成生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为：

A12O3+2OH=2A1O2+H2O,故A正确；

B.“过滤I”所得滤液中含有氢氧化钠、偏铝酸钠，向“过滤I”所得滤液中加入NaHCOs

溶液，氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠，碳酸氢钢和偏铝酸钠反应生成碳酸钠和氢

氧化铝沉淀，溶液的pH减小,故B错误；

C.“电解.I”是电解熔融氧化铝，阳极生成氧气，石墨电极被阳极上产生的。2氧化，故

C正确；

D.“电解11”是电解碳酸钠溶液，由图可知，阳极的电极反应式为：

4CO1"+2H2O-4e-=4HC03+O2T,故D正确；

选

2.（2022秋•福建莆田•高三莆田第二十五中学校考期中）金属铭常用于提升特种合金的

性能。工业上以铝铁矿（主要成分为FeOCrzCh，含有少量AI2O3）为原料制备金属铭的流

程如下图。下列说法不正确的是

A.①中需持续吹入空气做氧化剂

B.②中需加入过量稀硫酸

C.③中浓硫酸的作用是提高c(H+)促使Cr元素转化为02。歹

D.④中每生成ImolCr,转移3moie-

【答案】B

【分析】铭铁矿(主要成分为FeO・CnO3,含有少量AIQ3)，由流程可知，加入碳酸钠灼

烧，可生成NazCrO』、Fe2O3>NaAICh，加入水过滤分离出Fe?。?，滤液中加入稀硫酸得

到氢氧化铝和NazCM，NazCQ中加浓硫酸得到溶液A为NazOCh，电解得到Cr,以

此解答该题。

【详解】A.经过反应①，Fe由二价升高为三价，需要空气作氧化剂，故A正确；

B.硫酸过量，AI(OH)3会溶解.，不能加过量稀硫酸，故B错误；

C.NazCrCh加入浓硫酸得到A为NazCrzO，硫酸的作用是提高c(H+)促使Cr元素转化

为52()分故C正确；

D.④中Cr元素化合价由+3降为0,每生成ImolCr,转移3moie,故D正确；

故选：Bo

3.(2022秋・辽宁•高三校联考阶段练习)以锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量CM+、Mn2+

等离子)为原料制备2Zn(OH)2-ZnCO3的工艺流程如下：

H2O：

(NH4)2SO4

NH3・H：O(NH4)2SNH4HCO3

J___(___1

锌焙砂一过当除杂'氨H沉锌iP^l~^2Zn(OH)2，ZnCO,

MnO?等灌渣NH3气体A滤液

以下说法错误的是

A.“浸取”过程为加快反应速率应适当加热，但温度不宜过高

B.“除杂”步骤也可选拦Na2s或K2s为沉淀剂，沉淀杂质离子

C.“沉锌”过程发生反应后释放的气体A为CO?

D.“过滤3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是(NH4)2SO《

【答案】B

【详解】A.“浸取”过程温度不宜过高，过氧化氢溶液不稳定易分解，温度过高否则过

氧化氢大量分解，A项正确；

B.用Na2s或K2s代替会给溶液带来杂质元素如(钠元素和钾元素)，难以除去，故不能

用Na2s或10S,B项错误;

C.“沉锌”过程中发生的反应是

3ZnSO4+6NH4HCO3==2Zn（OH）2-ZnCO3+3（NH4）2SO4+5CO2T+H2。，则气体A为CO2，

C项正确；

D.灌液中包含“沉锌”步骤生成的（NHJSO"可以循环到“浸取”步骤使用，D项正确;

答案选B。

4.（2023秋・湖南•高三校联考阶段练习）大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和

“碳中和”具有重要意义<人飞。12与LiFePO,都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁

矿（主要成分为FeTK）3,还有少量MgO、SiO?等杂质）夹制备，工艺流程如下：

TiO2-xH2O

钛沉淀Li.TisO,

铁

矿滤双氧在过滤FeP0|Lig、Hq5

液磷酸♦|1沉淀高温烦烧,1e4

②匚滤液③

+2+

已知：“酸浸”后，钛主要以TiOQ/形式存在，FeTiO3-4H+4cl-=Fe+TiOClf+

2H20O下列说法不正确的是。

A.在制备方。2。好120时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全

B.在制备口4%。12的过程中会生成出飞。15（/为+4价），贝扎izTi501s中过氧键的数目

为8

C.滤液②中的阳离子有Fe?+、Mg2+、H+

D.高温搬烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1

【答案】B

【分析】FeTiO3>MgO、SiO2加入硫酸，FeTQ与盐酸反应生成FeTiOCjMgCh»SiO2

和硫酸不反应，漉渣是Si。2，滤液①中含有FeTiOCjMgCh,滤液①水解过滤生成

沉淀TiO2/H2。，滤液②中含有FeCh、MgCh，滤液②加入过氧化氢把Fe?+氧化为

Fe3+,加入磷酸生成FePCh沉淀，FePOj、Li2co3、H2c2O4灼烧生成LiFePO"

【详解】A.在制备节。2・%”0时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全，A

正确：

B.在制备LiJisOiz的过程中会生成Li2Ti5（）i5（Ti为+4价），根据化学式中各元素•化合价

之和为。可知15个氧原子化合价总和为2X1+5X4=22,设-I价氧原子数为x,-2价氧

原子数为y,x+y=15且x+2y=22,故x=8,y=7,则出叫。”中过氧键的数目为故B错

误；

C.由分析可知滤液②中的阳离子有Fe?+、Mg2+、H+,C正确；

D.FcPOq、Li2co八112cq4灼烧生成LiFePC）4、二氧化碳、水，由FePO4制备LiFePO.的

化学方程式2FePC）4+Li2CO3IH2c2万"""'LiFePQ卜H20TP3CO2T，故高温煨烧反

应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1,D正确；

故选Bo

5.（2023秋・新疆•高三校联考期末）碳酸锂是制备高纯锂化合物和锂合金的主要原料，

在玻璃和陶瓷制造、医药、有色金属冶炼、锂电池电极材料等领域具有广阔的应用前景。

某化学小组在实验室用含锂废渣（主要含LizO,还含有少量其他能溶于盐酸的金属氧化

物及少量碳单质）制备碳酸锂的流程如图所示：

盐酸磷酸三丁酯盐酸Na2cO,溶液

J_r.1__JL

含锂废渣—蒸发浓缩I~~>wl—>Li2co3

1IjJ

浸渣水相有机相母液

下列说法错误的是

A.“浸渣”的主要成分是碳单质

B.“萃取”和“反萃取”均应在烧杯中进行

C.“蒸发浓缩”的目的之一是除去过量的HC1

D.“沉锂”后所得母液中含有NaQ

【答案】B

【分析】含锂废渣（主要含LizO,还含有少量其他能溶于盐酸的金属氧化物及少量碳单

质）中加入盐酸，LizO、金属氧化物溶于盐酸，碳单质不溶，所以浸渣中含有碳单质：

滤液中加入磷酸三丁酯萃取，Li。进入有机相，其它金属氯化物进入水相；有机相中加

入盐酸进行反萃取，此时Li。进入盐酸中；将溶液蒸发浓缩，加入Na2c03溶液沉锂，

生成Li2c03沉淀，过滤、洗涤、干燥，可得到高纯L】2co3。

【详解】A.由分析可知，“浸渣”的主要成分是碳单质，A正确；

B.“萃取”和“反萃取”后都需要分液，所以均应在分液漏斗中进行，B错误；

C.“蒸发浓缩”时，一方面可增大溶液的浓度，使Li+沉淀更充分，另一方面可除去过量

的HC1,从而减少Na2cCh溶液的用量，C正确；

D.“沉锂”时，发生反应2LiCl+Na2c。3=Li2co31+2NaCL所得母液中含有NaCl,D正

确；

故选Bo

6.（2023・全国•高三专题练习）与氮同主族，在中性及碱性环境下常以BiOCl（s）的形式存

在，例'及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。以辉锌矿（主要成分为Bi2s3,含少量

PbO2等杂质）为原料，采用湿法冶金工艺制备精钮的工艺流程如图所示，下列说法错误

的是

足量的FeQ,溶液盐酸适量铁粉

A.“浸出”产生S的主要离子反应为6Fe3++Bi2s3=6Fe2++2Bi3++3S

B.“浸出”时盐酸可以还原杂质Pb()2

C.“浸出”“置换”“再生”“电解精炼”中均有氧化还原反应发生

D.“再生液”不能加入“浸出”操作中循环利用

【答案】D

【分析】辉钮'矿(主要成分为Bi2s3,含少量Pb()2等杂质：)中加盐酸和足最的FeCh溶液“浸

+2+

出”,发生反应6Fe3++Bi2s3=6Fe2++2Bi3++3S、PbO24-4H+2Cr=Pb+Cl2T

+2出0,“浸出”后的溶液中主要含有的阳离子为Fe2+、Bi3+、注3+和H+,加入适量铁粉

将H+、Fe3+,Bi3+分别还原为电、Fe2+、Bi,过滤分离后得粗钿，经电解精炼得精钮,

“再生”过程中Cl?将Fe?+氧化为Fe3+得到“再生液”，可加入“浸出”操作中循环利用，据

此分析解答。

【详解】A.“浸出”时代3+将-2价的S氧化为硫单质，结合得失电子守恒、电荷守恒和

原子守恒可以得到离子方程式为6Fe3++Bi2s3=6Fe2++2Bi3++3S,A正确；

B.盐酸可以提供H+和C「，酸性环境中Pb()2可以将。一氧化为。2,自身被还原为PbCL

B正确；

C.根据以上分析可知“没出”过程中2个反应均为氧化还原反应；“浸出”后的溶液中主

要含有的阳离子为Fe?+、Bi3+、Fe3+和H+,加入适量铁粉将H+、Fe3+、Bi3+分别还原为

Hz、Fe2+、Bi,发生的反应均是氧化还原反应：“再生”过程中Cl。将Fe2+氧化为Fe3+,发

生氧化还原反应，由粗钻“电解精炼”制精钿的反应也是氧化还原反应，C正确；

D.根据C项分析可知，“再生液”为氯化铁溶液，可以加入“浸出”操作中循环利用，D

错误；

故选D。

7.(2023・全国•高三专题练习)错在航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、

化学催化剂、生物医学等领域有广泛而重要的应用。一种从二氧化储粗品(主要含GeOz、

AS2O3)中制备错的工艺流程如下：

NaOHNaClO,7mol-L'

溶液溶液盐酸高纯水

粗品一旻|"H"七|一XJ%iGeCI$—»水解一•GcO?，”"。一》[^干)-»।哥纯GcO?»Ge

Vz«z\JI

已知：i.GeOz与AI2O3的性质相似；

ii.GeCL易水解，GeC〉的沸点为86.6C；

iii.As2O3+2NaOH=2NaAsO2+H20,NaAsO2与盐酸反应生成有毒的AsC*

下列说法正确的是

A.“蒸储”时改用盐酸可节省原料，同时不影响产率

B.工业上对高纯Ge。?知Si。2的混合物进行电解制备硅铝合金，则产品在阳极区生成

C.“水解”反应的化学方程式为GeC14+(n+2)H20=Ge02-nH2OI+4HC1

D.若“氧化”的目的是将NaAsO2氧化为Na3As()4,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的

量之比为3:1

【答案】C

【分析】粗品(主要含戊。2、AS2O3)中加入NaOH溶液，生成NazGeCh和NaAsOz；加入

NaQCh溶液，将NaAsOz氧化为Na3As()4；因为GeCL易水解，GeCL的沸点为86.62,

加入7mol•L-i盐酸抑制GeC〃的水解，对溶液进行蒸馆得到GCC14,再加入高纯水进行

水解，生成GeOz—HzO,烘干得到高纯的GeO?，加入H2，在650c下将GeO?还原为

【详解】A.GeC14易水解，“蒸播”时加入7moi盐酸的目的是抑制GeCL的水解，若

换成Imol1-】盐酸，则抑制GeCL水解的效果不好，会导致产率降低，A错误；

B.工业上对高纯Ge。2和Si。2的混合物进行电解制备硅铝合金，Ge和Si的化合价均降低，

发生还原反应，因此产品在阴极区生成，B错误；

C.GeCl,易水解，由题图可知“水解”生成Ge(V门电。，则“水解”时发生反应的化学方程

式为GeC>+(n+2)H2。目Ge。？•nH20I+4HCLC正确；

D.“氧化”时NaCl()3将NaAsO2氧化为Na3As()4，则发生反应3AsO]+CIO]+60FT=

3AsO『+C「+3H2。，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3,D错误；

故答案为C。

8.(2023春・山东临沂•高二统考阶段练习)废旧铅蓄电池会导致铅污染，利用RSR工艺

回收铅的流程如图所示。

通入SO2

20%HBK溶液

已知：铅膏的主要成分是PM)?和PbSO,：HBF4是强酸。卜.列说法错误的是

A.SO2的作用是将PbO?还原成PbS04

B.加入(NHJCO3后发生的反应为PbSOKs)+COi-(aq)=PbCO3(s)+SOi-(aq)

C.电解Pb(BF，2溶液时，若电路中转移1mol电子，阴极增重51.75g

D.整个流程中，HBF4可循环使用

【答案】C

【分析】铅膏主要成分是PbOz和PbSOw向浆液中加入SO?和(NH4)2CO3，PbOz具有氧

化性，将SO2氧化，生成硫酸铅，再加入碳酸氨发生反应，生成PbCO3和(NH4)2SO4;向

Pb(X)3中力II入HBF4生成Pb(BF6和二氧化碳气体，电解PMBFR溶液得到铅单质。

【详解】A.根据分析可知SO?的作用是将PbO2还原成PbSOgA正确；

B.根据分析可知，加入(NH4)2CO3后，PbSO4转化为PbCO3,发生的反应为PbSO^s)+

COg(aq)=PbCO3(s)+SOj-(aq),B正确;

C.电解Pb(BF4)2溶液时,阴极电极反应式为Pb2++2e=Pb,电路中转移Imol电子时,

生成0.5molPb,则阴极增重的质量为0.5molx207g/mol=103.5g,C错误；

通电

D.电解Pb(BF4)2溶液的总反应方程式为2Pb(BF4)2十2H2O^=2Pb+O2T+4HBF4,

反应生成酸HBF4可以循环使用，D正确;

故选C。

9.(2023春・江苏常州•高一常州高级中学校考开学考试)金属格常用于提升待种合金的

性能。工业上以铝铁矿(主要成分为FcO4「203,含有少量AI2O3)为原料制备金属铭的流

程如下图。下列说法不正确的是

A.①中需持续吹入空气做氧化剂

B.①中AbO?参与的反应为ALOa+Na2C03=^2NaA102+C02T

C.②中需加入过量稀硫酸

D.④中每生成ImolCr,转移3moie.

【答案】C

【分析】格铁矿（主要成分为FeOCnOs，含有少量AkO”，由流程可知，加入碳酸钠灼

烧，可生成NazCrO,、R2O3、NaAK）2,力口入水过滤分离出FezCh，滤液中加入稀硫酸得

到氢氧化铝和NazCrO』，NazCrO」中加浓硫酸得到溶液A为NazCnCh，电解得到Cr,

NazCKL也能被S还原为Cr（OH）3，Cr（OH）3受热分解为Cn（）3，CnCh在高温下能和Al

反应生成Cro

【详解】A.经过反应①，Fe的化合价由+2升高为+3,Cr的化合价由+3升为+6,需要

空气作氧化剂，故A正确；

高泻

B.据分析可知①中Ab5参与的反应为Ak"+Na2C03^=2NaA1024-C02T,故B正

确；

C.硫酸过量，A1（OH）3会溶解，不能加过量稀硫酸，故C错误；

D.④中Cr元索化合价由+3降为0,每生成ImolCr,转移3moie,故D正确；

故选：Co

10.（2023・全国•高三统考专题练习）“太空金属”钛广泛应用于新型功能材料等方面，工

业上用钛铁矿（主要成分是TiO?，含少量FeO和Fez。”冶炼金属钛的工艺流程如图所示,

卜列说法正确的是

A.基态钛原子核外有4个未成对电子

B.金属Mg与TiCLi可在氮气气氛条件下进行反应

C.步骤II加热可促进TQ2+的水解

△

D.步骤III中可能发生的反应为TiO2+2Ch+C=TiCl4+CO

【答案】C

【分析】钛铁矿（主要成分是TiOz，含少量FcO和FC2O3）加硫酸酸浸，浸出液中含铁离

子、亚铁离子和TiO2+,加适量铁发生还原，将铁离子转变为亚铁离子，蒸发浓缩冷却

结晶提取出绿矶晶体,谑液经加热TiO2+水解得TiO2H2O,分解得到粗TiO2后，加焦炭、

氯气反应得到TiCLi，氏Mg还原得到Tio

【详解】A.基态钛原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2,有2个未成对电子，A错误；

B.Mg为活泼金属，能与CO?、。2、电、山0等物质发生反应，故金属Mg与TiCU必须

在稀有气体氛围条件下进行反应，B错误；

C.TiC）2+会水解，步骤II加热可促进TiO2+的水解，c正确：

A

D.方程式未配平，步骤III中可能发生的反应为TiO2+2Cb+2C=TiCL+2co,D错误；

答案选C.

11.（2023・全国•高三专题练习）工业上利用含铅废渣（主要成分为PbSOJ制备碱式硫酸

铅（3Pb。•PbS%•电0）的简易流程如图所示。下列说法错误的是

NaOH

PbSO4合成一碱式硫酸铅

B.由流程可推测，Ksp（PbS04）>/Csp（PbCO3）

C.该工艺中滤液2可循环利用

D.该流程发生了氧化还原反应

【答案】D

【分析】含铅废渣中加过量碳酸氢钠转化后，得到碳酸铅、二氧化碳和硫酸钠，发生了

沉淀的转化，碳酸铅经过硝酸酸溶后得到硝酸铅、二敏化碳和水，加硫酸沉铅后得到硫

酸铅和硫酸钠，滤液2中含硫酸钠、过量的硫酸、硝酸，硫酸铅与氢氧化钠溶液合成碱

式碳酸铅。

【详解】A.根据分析，“转化”过程生成的气体为CO2，A正确；

B.根据分析，“转化”过程发生了沉淀的转化，加入过量的碳酸氢钠溶液后硫酸铅转化

为碳酸铅，故可推测（p（PbS04）>G（PbC03），B正确：

C.滤液2中含硫酸钠、过量的硫酸、硝酸，硝酸可在酸溶工序中循环利用，C正确；

D.整个流程汇各元素化合价未变，没有发生氧化还原反应，D错误；

故选Do

12.（2023•山东德州・统考二模）四藏硼酸锂（LiBF。化学性质稳定，可用作锂电（心脏起

搏器电池等）或二次锂离子电池电解液导电盐。其制备流程如图所示，下列说法错误的

是

C02HFHBO3溶液

——~-----------————iLiF-3HFi————

Li2c。3料浆-反应器1-过滤器-反应器2-----------＞反应器3-＞粗产品-…

JR

不溶颗粒

A.“不溶颗粒”主要成分为U2CO3

B.实验室中模拟工艺流程时反应器3不能选用三颈圆底烧瓶

C.反应器2中反应为LiHC03+4HF=LiF•3HF+H2O+CO2

D.粗产品经过负压卜浓缩、冷却结晶即可•得到纯净的四氟硼酸锂

【答案】D

【分析】LizCCh料浆中通入CO?反应生成LiHCCh，经过过滤操作分离出不溶颗粒Li2co

向LiHCO?溶液中加入HF反应生成LiF-3HF,再将LiF3HF与HBCh溶液反应生成QBF4

粗产品；

【详解】A.Li2co3为微溶物，则“不溶颗粒”主要成分为Li2c。3,A正确；

B.反应3为LiF・3HF与HBO3反应生成LiBF4，HF会腐蚀玻璃，则不能选用二颈圆底

烧瓶，B正确；

C.据分析可知，反应器2中反应为LiHCO3+4HF=LiF-3HF+H2O+(X)2,C正确；

D.四氟硼酸锂(LiBFJ化学性质稳定，不需要经过负压下浓缩、冷却结晶，D错误；

故选D。

13.(2023・全国•高三统考专题练习)钛酸领(BaTiCh)是电子陶瓷基础母体原料，超细微

BaTiC)3粉体的制备力法如下。

>BaTiOj粉体

H2c2O4BaC12

>BaTiO(C2O4)2-4H2O

TiCl4————>溶液1

NH-7HO

32沉淀

气体A

已知:TiCl4+(x+2)H20=Ti0?•xH20+4HCl

下列说法小正硬的是

A.向TiC14中先加入H2c2。4，可防止其水解生成TiOzX%。

B.得到溶液1的反应:TiC14+2H2c2O4+6NH3-H2O=(NH4)2TiO(C2O4)2+4NH4Cl+5H2O

C.加入过量氨水，有利于提高BaTiO(C2()4)2・4H2O的产率

D「搬烧”得到的气体A是CO、CO2和出0的混合物

【答案】C

【分析】TiCU与草酸先生成TiO(C2O。狞，再向体系中加入钢离子，发生反应的离子

-2+

方程式为：TiO(C2O4)i+Ba+4H2O=BaTiO(C2O4)2-4H2OX,生成的

BaTiO(C2O4)2・4H2O再经过隔绝空气帽烧，得到BaTiCh，同时得到CO、CO2及水蒸气，

高温

涉及的方程式为BaTiO(C2O4)2-4H2O=BaTiO3+2COt+2CO2T+4H2O,据此分析解答。

【详解】A.根据已知信息可知,四氯化钛水解显酸性,所以向T©4中先加入H2c2O4,

可抑制其水解，从而防止生成行02"电0,A正确；

B.根据分析可知，得到溶液1的反应:TiC14+2H2c2O4+6NH3•

H2O=(NH4)2TiO(C2O4)24-4NH4Cl+5H2O,B正确；

C.加入过量氨水，则溶液碱性过强，可能会生成TiO(OH)+,从而降低TiO(C?O4)夕的

浓度，不利于提高BaTiO(C2()4)2・4H2O的产率，C错误；

D.根据分析，结合原子守恒可知“煨烧”得到的气体A是CO、CO2和H2。的混合物，D

正确；

故选C。

14.(2020秋.宁夏石嘴山.高三石嘴山市第三中学校考价段练习)以高硫铝土矿(主要

成分为AI2O3、Fe2O3»还含有少量FeSz)为原料，生产氧化铝并获得Fe3()4的部分工艺

流程如图，下列叙述错误的是()

空气、少量CaONaOH溶液昨与

II

高硫铝土矿粉一焙烧一碱浸一过滤一隔绝\气焙烧一烧渣分离—Fe3O4

A12O3<——滤液so2

A.烧渣分离可以选择月磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来

B.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=l:5

C.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得ALO3

D.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4

【答案】B

【分析】由流程可知，高硫铝土矿(主要成分为AI2O3,Fe2O3,还含有少量FeSz)为原料，

通入空气焙烧时，因为含有少量FeS?,会产生二氧化硫，加入氧化钙达到吸收二氧化硫

的目的，防止二氧化硫排放污染空气，焙烧产物经过氢氧化钠溶液碱浸，三氧化二铝与

氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，过滤后，滤液中通入过量二氧化碳，偏铝酸根与二氧化碳、

水反应生成氢氧化铝沉淀，洗涤后灼烧氢氧化铝即可生产三氧化二铝；碱浸过程中，三

氧化二铁不与氢氧化钠反应，过滤后留在滤渣中，加入FeS2与三氧化二铁在隔绝空气

的条件下反应生成二氧化硫和四氧化三铁，利用四氧化三铁的磁性实现其与烧渣的分离。

据此分析解答。

【详解】A.Fe3O4有磁性，可以用磁铁将FesCh从烧渣中分离出来，故A正确；

B.隔绝空气焙烧,FeS2与Fe2O3反应，生成SO?和FesCh，反应方程式为：FeS2+i6Fe2O3

高港

===llFe3O4+2SO2t»由方程式可知MFeSz)：n(Fe2Oj)=l：16,故B错误;

C.滤液中含有AKV，通入过量C02,发生反应：A1O2+CO2+2H2O=A1(OH)31+HCOy,

生成Al(0H)3沉淀，经过过滤、洗涤后得到Al(0H)3,再灼烧Al(0H)3,反应为：2A1(OH)3

4+3H2O,即可制得AI2O3，故C正确；

D.铝土矿中含有FeS?，FeS2焙烧生成SO2,CaO与SO2O2反应：2CaO+2SCh+O2=2CaSO4,

CaSO』可用于建筑材料，故D正确；

故选B。

【点睛】了解制备氧化诏并获得Fe3O4的工艺流程是解题的关键。本题的易错点为D,

要注意CaO与SO?反应生成的亚硫酸钙能够被空气中的氧气氧化。

15.(2021秋•甘肃嘉峪关•高二嘉峪关市第一中学校考阶段练习)工业上用铝土矿(主

要成分为AbCh，还含有FezCh、FeO、SiO2)制备铝的某种化合物的工艺流程如下，下

列有关说法不正确的是()

适量漂白液(氧化除铁)沉淀

过量r＞淀液A

稀盐酸③过滤1-►滤液B

铝土矿

①过滤氢氧化钠固体

，SiO»硅酸钠

②焙烧

A.向滤液A中加入KSCN溶液，溶液一定会变红

B.②的离子反应方程式为SiO?+20H-=SiO打+H20

C.③漂白液的目的是氧化除铁，该过程中涉及的氧化丕原反应为2Fe2++CIO-+

+

5H2。=2FefOH；3X+CI-+4H

D.③中漂白液要适最，若过后则可能产生有毒的气体氯气

【答案】B

【分析】由流程可知，铝土矿(主要成分为AbO3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)加入稀

盐酸，得到滤渣为二氧化硅，滤液A中含有铁离子、亚铁离子和铝离子；加入漂白液

后亚铁离子氧化成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁沉淀；滤液B为氯化铝溶液；二氧

化硅与氢氧化钠在铁坨塌中焙烧生成硅酸钠。

【详解】A项、铁离子能和KSCN反应生成络合物硫锐化铁而显红色,A中含有铁离子，

所以加入KSCN溶液，溶液一定会变红，故A正确；

B项、②为二氧化硅和NaOH固体的反应，没有离子方程式，故B错误；

C项、③中漂白液具有氧化性，能氧化还原性离子亚铁离子生成铁离子，离子方程式为

2++

2Fe+ClO+5H2O=2Fe(OH)3；+Cr+4H,故C正确；

D项、漂白液具有强氧化性，盐酸具有还原性，③中漂白液能和盐酸反应生成氯气，所

以③中漂白液要适量，若过量则可能产生有毒的气体氯气，故D正确；

故选Bo

【点睛】加入漂白液后亚铁离子氧化成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁沉淀是解答关

键。

16.(2022•内蒙古呼和浩特・统考模拟预测)铝氢化钠(NaAlH。是有机合成中的一种重要

还原剂。以铝土矿(主要成分为AI2O3，含SiOz和Fez。;等杂质)为原料制备铝氢化钠的

一种工艺流程如图：

过置NaOHNaHCO,

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+AlCb=NaAlH4+3NaCl

【答案】B

【分析】以铝土矿(主要成分为AbO."含SiO2和FetO3等杂质)为原料制备铝，由流

程可知，NaOH溶解时Fez。、不反应，过滤得到的滤渣中含有FezCh，碳酸氢钠与偏铝

酸钠反应生成A1(OH)3,过滤得到AI(OH)3,灼烧生成氧化铝，电解氧化铝生成AI和氧

气，纯铝在氯气中燃烧生成氯化铝，氯化铝再与NaH反应生成铝氢化钠(NaAlHQ,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NaA。溶液，加入NaHCCh溶液后HCO&分别与OH、AQ%

反应，反应的离子方程式OH+HCO/COg+H2O、AIO5+HCO3+H2O=COg+Al(OH)31，

与泡沫灭火器的原理不同，故B错误；

C.铝土矿加NaOH溶解时，ALO.,溶解而Fez。,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HI”的化学方程式为4NaH+AlC13=NaAIH4+3NaQ,故D正确;

答案选B。

17.(2022秋•河北保定•高三校考期中)金属常常用于制备特种合金。工业上以铭铁矿［主

要成分为FeO-SO3，含有少量AI2O3)为原料，电解NazSO?制备金属格的流程如图。

卜列说法正确的是

A.过程①会生成CO2气体

B.过程②需加入过量稀硫酸

C.物质A的化学式为Fe(OH)3

D.过程③生成金属Cr的电极反应式为O2O；-+7H2。+12e-=2Cr+140H-

【答案】A

【分析】考查工业流程的分析。工业上以铭铁矿(主要成分为FeO•"2()3,含有少量AI2O3)

为原料，加入碳酸钠固体处理原料，其中Al?国与NatCO3反应转化为NaAlCh和CO?,

与Na2cCh反应转化为NazCrO」过程中铭元素化合价升高，说明空气中的氧气参与

了反应，则FeO也会被氧化得到FezCh，但是FezOa不能继续与Na2cO3反应；所以物

质A是Fe2O3；过程②中Na2CrO4与稀硫酸不反应,NaAlCh与稀硫酸反应得到A1(OH)｝；

NazCrQi与浓硫酸反应生成NazC%。？，溶液B为NazS。?溶液，电解NazCrzO7溶液得

到Cro

【详解】A.AI2O3与Na2cO3反应转化为NaAlCh和CO2,与Na2c。3反应转化为

NazCrO」和CCh，A项正确；

B.过程②加入过量稀硫酸，会溶解Al(0H)3转化为可溶性硫酸铝，不能与NazCrO,分

离，多以不能加过量稀疏酸，B项错误；

C.灼烧过程中，氧化亚铁被氧化得到Fe2O3,故物质A是FezOs，C项错误；

D.过程③是电解NazS。?溶液得到Cr,生成金属Cr的电极反应式为Cr2。厅+14H44-

12e-=2Cr+7H2O,D项错误;

故答案选A。

18.(2023春・江苏南京・高二南京市第二十九中学校考期中)废旧锌钵电池处理后的废

料［含MnO2>MnOOH、Zn(OH)2、Fe等］制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下：

过量炭黑稀硫酸oMnCO

111213

废料一>还原焙烧,酸浸--->^^上f电解->Zn和MnO?

1~~

滤渣滤渣

已知：Mn的金属活动性强于Fe,Mr?十在pH大于5.5时易被氧化。

下列说法不正确的是

A.“还原焙烧”时Mn元素被还原

B.“酸浸”过程中适当加热，主要目的是加快浸取速率

C.“净化”时MnCOj的作用是调节溶液的pH,使Fe?-形成Fe(OH)3沉淀而除去

D.“电解”时阳极反应式为Mir+-2e+4OH=MnO2+2H2O

【答案】D

【分析】废料中加入过量的炭黑，还原焙烧，钵元素变成二价钵离子，酸浸时得到钵离

子、锌离子和亚铁离子，过量的碳黑不溶广酸，过滤变成滤渣，溶液中需要除去亚铁离

子，应将亚铁离子氧化为铁离子以氢氧化铁沉淀形成分离除去，但是需要注意二价钵离

子在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被02氧化，所以应先通入氧气，后加入碳

酸镒调节溶液的pH值并控制二价镒离子不被氧化，最后通过电解，锌离子得到电子在

阴极生成锌，二价钵离子在阳极失去电子生成二氧化猛，以此解题。

【详解】A.“还原焙烧”中MnO?、MnOOH分别与炭黑反应，

高温高汨

2MnOOH+C=2MnO-COt+H2OfMnO2+C=MnO+COt,反应中钵元素被还原为

MnO,A正确；

B.“酸浸”过程中适当加热，能加快浸取速率，B正确；

C.根据以上分析，加入碳酸镉调节溶液的pH值，将杂质FX+转化为Fe(0H)3沉淀除

去，C正确；

D.由图可知电解产生二氧化镒，则阳极电极反应式为Mn2+-2ef2H2O=MnO2+4H+,

D错误；

故选D。

19.(2022秋•黑龙江牡丹江•高三牡丹江一中专题练习)某火电厂的粉煤灰的主要成分

为Si。？、Al203>FeO>Fe2O3>MgO、TQ等。研究小组对其进行综合处理的流程:

34

/Csp[AI(OH)3]=1.0xlO-,Ksp[Fe(0H)3]=4.0X10-38。已知：“酸浸”后钛主要以

TiOSCU形式存在，强电解质T2S04在溶液中仅能电离SO广和一种阳离子，该离子会水

解，下列说法正确的是

1)酸洗2)水洗

TiO2KH2。----------------->TiO

3)干燥、煨烧2

双氧水

滤液2刊调pHh►滤液3a^Mga,-6H,O

滤渣2

A.滤渣1为出虎。3

B.加入铁粉的主要目的是为了消耗过量硫酸

C.为使滤渣2沉淀完全，需“调pH”最小为4

D.MgC%溶液制备MgCl2•6H2。过程中需要通入HC1的气流

【答案】D

【分析】结合流程图及题目中信息可知，粉煤灰酸浸后AI2O3、FeO、Fe2O3.MgO分别

和酸反应生成对应的硫酸盐，TiOz和硫酸反应生成TiOSOrSiOz不反应，滤渣।为Si。”

2+22

加入铁粉，将溶液中Fe?+还原为Fe,结晶得FeS()4•7H2O,漉液中还含有TiO\Fe>

A产、Mg2+等，TiO2+水解得至|JTiCbxHzO,灼烧可得到TiO2,滤液2加入双氧水，可氧

化Fe?+生成Fe3+,调节pH,可生成A1(OH)3、Fe(OH)3沉淀，滤液3含有Mg?+,经过

一系列操作，最后结晶得到MgCl2-6H2O,以此解答该题。

【详解】A.Si。?和硫酸不反应，滤渣।为Si。2，A错误；

B.加入铁粉，将溶液中Fe3+还原为Fe?+,结晶得FeS()4・7%0，B错误；

C.滤渣2为AI(OH)3,Fe(OH)s，由Ksp[Al(OH)3]=1.0x10-34,Ksp[Fe(OH)3]=4.0x

10-38,可知使铝离子完全沉淀需要调节的pH较大，当pH=4时，

C(OH-)=10X1°-1,4=1.QXIO-10,c(A13+)="臂。心1L0X10：=10xio-4mol/L,大

'71.0X10-4''c3(OH)(1.OX1O-10)3

于1.0x10-5mol/L,此时Al-"没有沉淀完全，故C错误；

D.MgCk溶液制备MgC*6H2O过程中需要在HC1气流中蒸发浓缩，以避免氯化镁水解

生成氢氧化镁，造成产品不纯，D正确；

故答案为D

2().(2023・全国•高三专题练习)工业上以软钵矿(主要成分为MnOz)为原料通过固体碱熔

氧化法生产高镭酸钾，主要流程如下，下列说法错误的是

软锌矿

A.“熔融氧化”应在铁坨烟中进行

B.“锦酸钾歧化(锌元素化合价既升高又降低)”可以用H2sO,代替CO?

C.该流程中可循环使用的物质是MnO2

D.“滤液蒸发结晶”过程中加热蒸发至有较多晶体析出时停止加热

【答案】D

【分析】软锦矿(主要成分为MnOz)、KOH和KCIO3泡合熔融氧化生成锦酸钾、氯化钾

和水，加蒸储水浸取得到锌酸钾溶液，通入CO2,锦酸钾发生歧化反应，生成高锌酸钾

和MnCh，过滤得到高镒酸钾溶液，再蒸发结晶得到高镒酸钾。

【详解】A.因为在“熔触氧化”过程中存在KOH,不能用瓷坨烟，可以用铁用烟，A正

确；

B.镒酸钾歧化过程需要加入酸性物质使溶液显酸性，可以用H2s。4代替CO2，B正魂；

C.锌酸钾发生歧化反应，生成高锌酸钾和MnO?,MnO?可以循环使用，C正确；

D.“滤液蒸发结晶”过程温度不能太高，且应该蒸发出现品膜时停止加热，因为KMnO4

受热易分解，D错误；

故答案为：Do

21.(2023春・山西忻州•高二校联考阶段练习)四水合璘酸锌［Zn3(PO4)2-4H2O,难溶

于水］是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含Zn、ZnO、PbO、CuO>

FeO、Fe2O3^SQ等)为原料制备ZMPOJ•4也。的流程如下：

稀硫酸高镒酸钾溶液试剂a碳酸氢铉溶液磷酸溶液

滤渣I滤渣H滤渣in

(含MnO,)

已知：(p(ZnS)=1.6xIO-23(p(CuS)=6.4x10-16o

下列说法错误的是

A.滤渣工的主要成分是Si。？

B.步骤I中，调节溶液的pH约为5后加KMnO4溶液反应的离子方程式为MnO］+

2++

3Fe+7H2O=MnO2I+3Fe(OH)3I+5H

C.若试剂a为ZnS,反应ZnS(s)+CM+(aq)=Zn2+(aq)+CuS(s)的K=2.5xl0ii

D.为提高锌元素的利用率，可将分离出四水合磷酸锌的母液收集、循环使用

【答案】A

【分析拟锌灰(含211〃11€^2«110艮0、尸€203、522等)为原料制备2113e04)2・4%0,

原料锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O5.SiCh等)中，SiCh不与酸反应,PbO被硫

酸转化为难溶的PbSOq,其余完全变成相应的硫酸盐进入溶液，滤渣I为硫酸铅和SiO2o

加入高锌酸钾氧化硫酸亚铁，自身被还原为MnO?，硫酸亚铁最终被沉淀为氢氧化彳失，

滤渣II为MnCh、Fe(OH)3,试剂a用来除掉溶液中的铜离子，为了不引人新杂质，应选

用金属锌，置换出的铜进入滤渣川中。加入碳酸氢铉得到ZnCCh和Zn(OH”，加入H3P

得到Zn3(PO4)2-4H2Oo

【详解】A.含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO.Fe2O3.SiO2等物质的锌灰经稀硫酸充分

浸取后，Zn、ZnO、CuO、FeO、FC2O3溶解，浸出液中含有Z/+、Cu2+sFe2+>Fe3+及

过量SO/、H+,PbO与稀硫酸反应生成难溶物PbSOvPbS04和不溶于稀硫酸的SiOa一

并滤出，故滤渣1主要是PbS()4、SiO2,A错误；

B.步煤I中，力口KMnO4溶液，可将Fe?+氧化为Fe(OH)3,调整溶液pH约为5,发生反

2+=

应的离子方程式为MnOj+3Fe+7H2OMnO2I+3Fe(OH)3i+5H+,B正确：

C.反应ZnS(s)+Ca(aq)=Zn2，(aq)+CuS(s)的K嚏胃鼠:沆:黑二=2.5x10、

C正确；

D.将分离出四水合磷酸锌的母液收集、循环使用，可提高锌元素的利用率，D正削；

故选Ao

22.(2023春・重庆北陪•高一西南大学附中校考阶段练习)一种高硫锌矿的主要成分为

MnC03,主要杂质为Si。2、CaCO3,还含有少量MnS、FeS、QiS、NiS、FeCO3^,其中

FeCO3含量较大。研究人员设计了如下流程，制得了金属钵。下列说法错误的是

NaOH,空气H2s0八MnO2NH3H2O(NH4)2S

高硫

金属铳

矿粉

港液泄渣1潴渣2浦渣3

已知：Si。2为酸性氧化物。铁元素除杂一般是转化为Fe(OH)3。

A.漉渣1为SQ

B.脱硫的方程式为4FeS+6H2O+到催化用4s+4Fe(OH)3

C.若未经脱硫直接酸浸，会产生的污染物是H2s

D.酸浸时，Mn02的主要作用是作氧化剂

【答案】A

【分析】高硫矿粉在催化剂条件卜.与氢氧化钠、空气反应生成硫单质、硅酸钠和金属氢

氧化物，过滤，向脱硫矿粉中加入硫酸和二氧化钛，生成硫酸盐，过滤，滤渣1为硫和

硫酸钙，向滤液中加入氨水沉淀铁离子，过滤，向滤液中加入硫化铉沉淀铜和锲，过滤，

将滤液电解得到金属铸。

【详解】A.在脱硫过程中二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，过滤，在酸浸过

程中加入和二氧化镭，则滤渣1为CaS04和S，故A错误；

B.脱硫过程的是将硫化亚铁和氧气、水反应生成硫单质和氢氧化铁，其反应的方程式

催化齐

为4FeS+6H20+302==4S+4Fe(0H)3»故B正诲；

C.若未经脱硫直接酸浸，金属硫化物和硫酸反应生成流化氢，硫化氢会产生的污染物，

故C正确；

D.酸浸时，MnO2的主要作用是作氧化剂，氧化亚铁离子变为铁离子，便于除杂，故D

正确。

综上所述，答案为A。

23.(2023・福建•校联考三模)黏土帆矿中，帆以+3、-4、+5价的化合物形式存在，还

包括钾、镁和铝的硅酸盐，以及Si。?、Fe3()4等。采用以卜.工艺流程可由黏土机矿制备

NH4V03O

30%H2SO4NaOHNaOHHC1NH4CI

MnO2滤渣①滤液②滤渣③滤渣④滤液⑤

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金属离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Mn2+

开始沉淀的pH1.97.08.93.08.1

完全沉淀的pH3.29.010.94.710.1

已知：“中和沉淀”中，vol水解并沉淀为V2O5TH2。。“沉淀转溶”中，v205yH2。转化

为钿酸盐溶解。

下列说法错误的是

A.“酸浸氧化”中,有vo+、V02+、Fe2+三种离子被氧化

B.滤