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文档简介
主题四化学工艺流程
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16S-32Cl-35.5Na-23K-39Cr-52Mn-55
Co-59
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的)
1.(2026·黑龙江哈尔滨高三期中)下列化学工艺流程不.可行的是(部分反应条件省略)()
A.实验室从海带中提取单质碘:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏
高温O2H2O
.
BFeS2SO2SO3H2SO4
O2
焦炭
HClH2
C.石英砂粗硅SiHCl3高温高纯硅
高温
2过滤2过滤冰晶石
D.铝土矿NaAlOHaqAlOHAlOAl
4323
1过量的NaOHaq1通CO2煅烧电解
【答案】A
【解析】A项,海带中的碘以碘离子形式存在,提取单质碘需氧化步骤(如加入H2O2或Cl2),流程中缺
少“氧化”步骤,无法得到I2,直接萃取无效,A不可行;B项,FeS2高温氧化生成SO2,SO2催化氧化为SO3,
SO3与水反应生成H2SO4,B可行;C项,石英砂与焦炭高温生成粗硅,粗硅与HCl反应生成SiHCl3,SiHCl3
再与H2高温还原为高纯硅,C可行;D项,铝土矿用过量NaOH溶解Al2O3生成Na[Al(OH)4],通CO2生成
Al(OH)3沉淀,氢氧化铝煅烧得Al2O3,电解熔融氧化铝制Al,D可行;故选A。
2.(2026·青海西宁高三期中)工业上煅烧FeS2产生的SO2可以按如下流程脱除或利用(反应Ⅲ的原子利
用率为100%)。
下列有关说法正确的是()
A.X为CH3OH
B.CaSO4和SO3均为电解质
C.煅烧时,SO2是氧化产物,不是还原产物
D.途径I脱除的化学方程式为SO2+CaCO3CaSO4+CO2
【答案】A
【解析】FeS2煅烧,即与O2反应,生成Fe2O3和SO2,途径ⅠSO2与CaCO3、O2反应,生成CaSO4和
CO2,途径ⅡSO2氧化生成SO3,SO3与CH3OH反应得到。A项,根据原子利用率100%及
质量守恒定律知X为CH3OH,A正确;B项,SO3为非电解质,B错误;C项,煅烧时发生反应4FeS2+
11O22Fe2O3+8SO2,S元素的价态从-1价升高到+4价,O元素的价态从0价降低到-2价,所以SO2
既是氧化产物,也是还原产物,C错误;D项,途径Ⅰ中,S元素价态从+4价升高到+6价,所以反应需要氧
化剂,因此途径Ⅰ发生的化学反应为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2,D错误;故选A。
3.(2026·辽宁沈阳一模)一种铁钴铜湿法分离的工艺如下,下列说法中错.误.的是()
A.滤渣为单质铜
2++
B.“氧压水解”反应方程式:4Fe+O2+4H2O2Fe2O3+8H
C.X为稀硫酸
D.可通过快速降温从硫酸钴溶液中获得硫酸钴大晶体
【答案】D
【解析】一种铁钴铜湿法分离的工艺如下,经X溶液低酸浸出,根据Fe、Co元素进入滤液,故Cu元
2-
素进入滤渣,则X酸不能与Cu反应,最后得到的是硫酸钴说明X酸中含有SO4,X酸为稀硫酸;滤液中
2+
的Fe经氧气“氧压水解”转化为Fe2O3;得到的滤液含有硫酸钴。A项,根据分析可知滤渣为单质铜,A正
2+2++
确;B项,“氧压水解”是Fe被氧气氧化为Fe2O3,反应方程式:4Fe+O2+4H2O2Fe2O3+8H,B正确;C
项,根据分析,X为稀硫酸,C正确;D项,获得大晶体需要缓慢降温结晶,快速降温会得到小晶体,D错
误;故选D。
4.【25年福建卷T4改编】以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)
为原料,制备阻燃剂亚磷酸铝[Al2(HPO3)3]的工艺流程如图。下列说法错.误.的是()
A.“沉淀1”可用于实验室制备CO2
B.“调pH”时应将溶液调至碱性
C.“沉铝”时存在反应:2AlCl3+3Na2HPO3=Al2(HPO3)3↓+6NaCl
D.电解“滤液1”无法制得Na和Cl2
【答案】B
【解析】石灰渣加入碳酸钠、水碱浸,得到碳酸钙沉淀1和Na2HPO3溶液,过滤滤液加入H3PO3调节
pH后加入氯化铝生成亚磷酸铝。A项,因石灰渣主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙,“碱溶”时加入碳酸钠和
水反应生成的“沉淀1”的主要成分为碳酸钙,碳酸钙可用于实验室和稀盐酸反应制备CO2,A正确;B项,
“调pH”时加入H3PO3可除去可能剩余的Na2CO3。若未将溶液调至酸性,后续加入的AlCl3会转化为Al(OH)3
等杂质,降低产品纯度与产率,B不正确;C项,“沉铝”时加入氯化铝和Na2HPO3发生复分解反应生成
Al2(HPO3)3,存在反应:2AlCl3+3Na2HPO3=Al2(HPO3)3↓+6NaCl,C正确;D项,“滤液1”为氯化钠溶液,电
解氯化钠溶液可制得氢氧化钠和氢气、氯气,无法得到金属钠,D正确;故选B。
5.(2026·四川内江一模)LiBr易溶于水,可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。一种用含溴蒸气
的溴化氢气体合成LiBr的工艺流程如下:
下列说法错.误.的是()
-
A.“环节一”目的是将Br2还原为Br
B.“酸X”为氢溴酸
C.向“滤渣”中加入CS2,可分离出一种生产硫酸的原料
+
D.“环节三”目的是除去多余的H,固体Y可用Li2CO3
【答案】B
-2+
【解析】先用BaS将混合气体中的Br2还原为Br,同时生成S沉淀;再加入适量硫酸除去溶液中的Ba,
+
则滤渣主要含S和BaSO4;最后用Li2CO3中和多余的H,得到LiBr溶液,经浓缩后制得LiBr。A项,加
--
入BaS时,BaS作为还原剂,能将Br2还原为Br,则“环节一”目的是将Br2还原为Br,A正确;B项,结
2+
合分析可知,“环节一”反应生成了BaBr2和S沉淀,“环节二”若加入氢溴酸,则无法除去溶液中的Ba,因
2+
此应加入硫酸,使Ba转化为BaSO4沉淀而除去,所以“酸X”为硫酸,B错误;C项,滤渣主要含有S和
BaSO4,S易溶于CS2,则向“滤渣”中加入CS2,可分离出一种生产硫酸的原料S,C正确;D项,“环节三”
+++
目的是除去多余的H,又不能引入新杂质,固体Y可用Li2CO3,Li2CO3可与过量H反应生成Li、CO2和
+
H2O,既除去H又不引入新杂质,D正确;故选B。
6.(2026·宁夏银川高三期中)医学发现一种Fe3O4纳米粒子具有肝靶向功能。利用废旧镀锌
铁皮制备Fe3O4胶体粒子的工艺流程图如下:
2-
已知:Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]。下列说法不.正.确.的是()
A.“碱洗”是为了洗去废旧镀锌铁皮表面的油污
-2-
B.“碱洗”中发生反应的离子方程式为Zn+2OH+2H2O=[Zn(OH)4]+H2↑
C.“酸溶”后溶液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+
D.可用丁达尔效应鉴别溶液和胶体
【答案】C
【解析】A项,油脂在碱性条件下会发生水解反应(属于皂化反应),生成可溶于水的物质。因此用NaOH
溶液“碱洗”,能除去铁皮表面的油污,A正确;B项,铁与氢氧化钠溶液不反应,结合已知信息知,“碱洗”
--
中发生反应的离子方程式为Zn+2OH+2H2O===[Zn(OH)4]+H2↑,锌作为还原剂被氧化,H2O被还原为
-
H2,同时生成[Zn(OH)4],离子方程式书写符合反应事实,B正确;C项,过滤后得到铁,“酸溶”步骤加入
的是过量稀硫酸,Fe与稀硫酸发生反应:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑,“酸溶”后的溶液中存在的阳离子只有
2++
SO4和H,C错误;D项,丁达尔效应(当一束光线透过胶体时,从垂直入射光方向能观察到胶体里出现一
条光亮的“通路”)是胶体特有的性质,溶液无此现象,因此丁达尔效应可鉴别溶液和胶体,D正确;故选C。
7.(2026·四川宜宾一模)利用某铁尾渣(含Fe2O3、SiO2及少量Nd2O3、Al2O3、Co2O3)可获得
稀土钕(Nd)、钴(Co)的富集渣及高纯度的FeSO4·7H2O,其工艺流程如下图。
已知:还原渣中铁元素主要以Fe、FeO和少量Fe3O4的形式存在。
下列说法正确的是()
A.可通过观察还原渣的颜色判断铁尾渣的还原程度
B.“还原”步骤中,仅Fe2O3被活性炭还原
C.“除钴”过程发生反应Co2++S2-=CoS↓
D.“系列操作”为蒸发结晶、过滤等
【答案】A
【解析】铁尾渣(含Fe2O3、SiO2、Nd2O3、Al2O3、Co2O3),首先用活性炭还原铁尾渣,将Fe2O3转化为
2+3+
Fe、FeO及少量Fe3O4;再用H2SO4酸溶,Fe、FeO、Fe3O4与硫酸反应生成Fe、Fe;铁尾渣中的Nd2O3、
3+3+2+3+3+
Al2O3、Co2O3分别转化为Nd、Al、Co,SiO2不溶成为滤渣;调pH使Nd、Al沉淀为富集渣;加入FeS
除钴,利用沉淀转化生成CoS富集渣;最后通过系列操作得到FeSO4·7H2O。A项,铁尾渣中Fe2O3为红棕
色,还原后生成的Fe,还原程度不同时,还原渣中红棕色Fe2O3的残留量不同,颜色会发生变化,A符合
题意;B项,“还原”步骤中仅Fe2O3被活性炭还原,该说法错误;铁尾渣中除Fe2O3外,Co2O3也具有氧化
2+
性,活性炭作为还原剂,会同时还原Fe2O3和Co2O3,最终Co2O3转化为Co,B不符合题意;C项,“除
钴”过程加入的除钴试剂是FeS,FeS难溶,会通过沉淀转化反应实现除钴,正确反应为
2+2+
FeS(s)+CO(aq)CoS(s)+Fe(aq),C不符合题意;D项,FeSO4·7H2O是含结晶水的盐,若采用蒸发结
晶,会导致结晶水失去或Fe2+被氧化;正确操作应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,D不符合题意;故选A。
8.(2026·福建厦门高三期中)从废铅膏(主要成分为PbSO4\、PbO2、PbO和Pb,含少量Ba、Fe等元素)
中获取高纯PbO的工艺流程如图。下列说法错.误.的是()
A.“煅烧”过程利用Fe2(SO4)3沸点低的原理进行分离提纯
B.“溶浸”过程H2O2主要用于氧化Pb
-2-
C.“溶铅”过程的离子方程式为PbSO4\+2CH3COO=(CH3COO)2Pb+SO4
D.“沉铅”的滤液中主要含有CH3COOH和(NH4)2SO4
【答案】B
【解析】废铅膏(主要成分为PbSO4\、PbO2、PbO和Pb,含少量Ba、Fe等元素)煅烧时,硫酸铁以气体
形式分离出体系,再加入过氧化氢和稀硫酸后,发生氧化还原反应,铅元素和钡元素均转化为难溶于水和
酸的硫酸盐,铁元素经过酸浸过滤后以滤液的形式分离出去,后续加入醋酸铵“溶铅”,铅元素转化为醋酸
铅,从而分离除去硫酸钡,经过滤得到的醋酸铅滤液再次与二氧化碳发生反应得到PbCO3,再经煅烧过程
PbCO3分解得到PbO。A项,“煅烧”过程硫酸铁以气体形式分离出体系,主要利用硫酸铁的是沸点低进行分
离提纯,A正确;B项,“溶浸”过程H2O2可氧化Pb,也可还原PbO2,使其也转化为PbSO4,B错误;C项,
根据上述分析可知,“溶铅”为了除去硫酸钡,从而实现分离,该过程的离子方程式为
-2-
PbSO4\+2CH3COO=(CH3COO)2Pb+SO4,C正确;D项,沉铅时(CH3COO)3Pb与CO2、H2O反应生成PbCO3
2-+
沉淀和CH3COOH,溶液中还含溶铅生成的SO4及CH3COONH4提供的NH4,故滤液中主要含有CH3COOH
和(NH4)2SO4,D正确;故选B。
9.(2026·黑龙江九师联盟高三联考)利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2,还有少
量Fe2O3等杂质)制备Ga(OH)3的流程如下:
已知:①镓与铝同主族,其化合物性质相似;
②“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3。
下列说法不.正.确.的是()
A.“焙烧”可将Ga2O3转化为NaGaO2,该反应的化学方程式为Ga2O3+Na2CO32NaCaO2+CO2↑
B.滤渣1的主要成分是Fe2O3和SiO2
--
C.“调pH沉镓”通入过量气体A发生反应的离子方程式为[Ga(OH)4]+CO2=Ga(OH)3↓+HCO3
D.“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解,则滤渣2的主要成分是H2SiO3
【答案】B
【解析】粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2,还有少量Fe2O3等杂质)中加入Na2CO3进行焙烧,
Ga2O3、Al2O3、SiO2分别与Na2CO3反应生成盐和二氧化碳,焙烧产物经碱液浸取,不溶的Fe2O3形成滤渣
1,而Ga2O3、Al2O3、SiO2均转化为可溶性盐进入溶液,加入稀硫酸,Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3
分别生成Na2SO4、Ga2(SO4)3、Al2(SO4)3、H2SiO3沉淀,过滤得到滤渣2,滤渣2为H2SiO3,加入NaOH调
pH,再分别通入二氧化碳气体调pH沉铝和沉镓,得到氢氧化铝和氢氧化镓。A项,“焙烧”后镓元素转化为
可溶性钠盐NaGaO2,则反应的化学方程式为Ga2O3+Na2CO32NaCaO2+CO2↑,A正确;B项,在“焙
烧”步骤,酸性氧化物SiO2与Na2CO3反应生成可溶于水的Na2SiO3,因此“碱浸”后SiO2进入滤液1,滤渣1
的主要成分应为不参与反应的Fe2O3,B错误;C项,“调pH沉镓”时通入过量气体A生成Ga(OH)3沉淀和
--
NaHCO3,发生反应的离子方程式为[Ga(OH)4]+CO2=Ga(OH)3↓+HCO3,C正确;D项,“焙烧”时SiO2转
化为Na2SiO3,酸化生成H2SiO3沉淀,D正确;故选B。
10.(2026·河南新未来联合测评高三联考)某科研团队利用废炉渣(主要成分为Fe2O3,还含
有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)制备一种多功能饮用水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),其制备流程如图所示:
已知:室温下,物质的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4。下列说法正确的是()
A.“滤渣I”的主要成分为CaSO4和SiO2
B.“氧化I”中H2O2溶液用量往往要稍微过量的主要原因是加快反应速率
-3+-2-
C.“氧化Ⅱ”发生反应的离子方程式:6ClO+2Fe+4OH=2FeO4+3Cl2↑+2H2O
D.“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【解析】废炉渣(主要成分为Fe2O3,还含有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)用稀硫酸酸溶,Fe3O4转
2+3+2+
化为Fe和Fe,CuO转化为Cu,CaO转化为微溶的CaSO4,SiO2不溶于稀硫酸,过滤后“滤渣I”的主要
2+2+
成分为CaSO4和SiO2,滤液中加入铁粉将Cu转化为Cu过滤除去,向滤液中加入H2O2溶液,把Fe氧化
3+
为Fe,将含硫酸铁的溶液与NaClO、NaOH溶液混合得到Na2FeO4,向Na₂FeO₄溶液中加入饱和KOH溶
液,利用溶解度差异析出K2FeO4,再经过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到高铁酸钾晶体。A项,由分析
2+3+
可知,“滤渣I”的主要成分为CaSO4和SiO2,A正确;B项,氧化Ⅰ中H2O2的作用是将Fe氧化为Fe,H2O2
3+2+
受热或者在Fe的催化下易发生分解,所以H2O2溶液用量往往要稍微过量,确保Fe完全氧化,B错误;
-3+2--
C项,氧化Ⅱ在碱性条件下进行,ClO氧化Fe生成FeO4,Cl元素应被还原为Cl,根据得失电子守恒和电
-3+-2--
荷守恒配平离子方程式为:3ClO+2Fe+10OH=2FeO4+3Cl+5H2O,C错误;D项,室温下,物质的溶解度:
K2FeO4<Na2FeO4,向Na2FeO4溶液中加入饱和KOH溶液,K2FeO4因溶解度小直接析出,无需蒸发浓缩,
一系列操作应为过滤、洗涤、干燥,D错误;故选A。
11.(2026·福建漳州高三期末)一种以菱锰矿(主要成分为MnCO3,含SiO2、Fe3O4、FeO、
CuO、NiO等杂质)为原料生产锰的工艺流程如下:
已知:①时,pKFeOH38.6,pKlgK。
25℃sp3spsp
②金属性:Mn>Fe。
下列说法错.误.的是()
A.滤渣①主要成分是SiO2,滤渣③主要成分是CuS、NiS
2++2+3+
B.“氧化”时,发生反应的离子方程式是MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O
C.“除铁”后,25℃时,溶液中c(Fe3+)=为1.0×10-26.6mol·L-1
D.“电解”时,加入抑制剂的作用是减少阴极生成H2的量
【答案】C
【解析】菱锰矿的主要成分是MnCO3,含SiO2、Fe3O4、FeO、CuO、NiO等杂质,加入硫酸进行酸浸,
2+2+3+2+2+
SiO2不溶,过滤得到滤渣①,酸浸后得到的溶液中含Mn、Fe、Fe、Cu、Ni等;结合已知中Ksp[Fe(OH)3]、
3+2+
Ksp[Fe(OH)2]和Ksp[Mn(OH)2]的相对大小知,Fe更容易除去,故在酸性环境中加入MnO2,可将Fe氧化成
3+2+3+
Fe,便于后续除杂,而MnO2自身被还原成Mn,再用氨水调pH,促使Fe形成沉淀除去,故滤渣②为
2+2+2+
Fe(OH)3;沉淀后得到的滤液中含Mn、Cu、Ni,加入MnS得到的沉淀为CuS、NiS,过滤得到滤渣③,
滤液为含MnSO4的溶液[含杂质(NH4)2SO4],电解得到Mn。A项,从分析可知,MnCO3、Fe3O4、FeO、CuO、
2+2+
NiO均可以和稀硫酸反应,只有SiO2不溶于稀硫酸;加入MnS除铜、镍后,Cu、NI转化为CuS、NiS,
2+
滤渣①主要成分是SiO2,滤渣③主要成分是CuS、NiS,A正确;B项,“氧化”过程,MnO2将Fe氧化成
Fe3+,自身被还原成Mn2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:
2++2+3+
MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O,B正确;C项,由pKspFe(OH)338.6,可知
3338.6
KspFe(OH)3cFecOH110,由氨水除铁控制pH=4,可以计算,25℃时,c(H
14
+-4-1,则101101,计算可知3+-8.6-1,错误;
)=1.0×10mol·LcOHmolL110molLc(Fe)=1.0×10mol·LC
104
2+-+-
D项,“电解”时,阴极的电极反应可以是Mn+2e=Mn和2H+2e=H2↑,二者是竞争反应,加入抑制剂可
抑制阴极生成H2,D正确;故选C。
12.(2026·安徽六校高三联考)蛇纹石主要成分为R3Si2O5(OH)4(R=Mg或Ni),利用绿矾
(FeSO4·7H2O)焙烧时产生的SO3可以提取蛇纹石中的金属镍制备Ni(NH4)2(SO4)2·6H2O,工艺流程如下图
已知:①SO3可破坏蛇纹石的硅酸盐结构,有利于生成硫酸盐和SiO2等
2+2+
②Ni可形成[Ni(NH3)6]
下列有关说法正确的是()
A.焙烧时绿矾发生的反应为2FeSO4·7H2O2Fe2O3+SO23↑+SO3↑+14H2O
B.浸渣的主要成分是SiO2
2+
C.随矿化剂中(NH4)2CO3浓度的增大,矿化渣中Ni的含量减小
D.酸化后的溶液电解,可在阳极得到Ni
【答案】C
【解析】绿矾焙烧和空气混合焙烧可以产生SO3,有助于将蛇纹石转化为硅酸盐利于浸取,水浸后得到
2+
的浸渣为Fe2O3和SiO2,将浸取液中加入氨水-碳酸铵混合液,过滤,得到含[Ni(NH3)6]的滤液和含MgCO3
的矿化渣,将滤液酸化,系列结晶操作,得到目标产物。A项,和空气混合焙烧,有O2参与反应,方程式
应该为4FeSO4·7H2O+O22Fe2O3+4SO3↑+28H2O,A错误;B项,结合焙烧方程式及已知①分析,滤
+
渣的主要成分有Fe2O3和SiO2,B错误;C项,随矿化剂中(NH4)2CO3浓度的增大,NH4浓度增大,
+-2+2+2+
NH3·H2ONH4+OH逆向移动,NH3浓度增大,导致Ni的配位平衡Ni+6NH3[Ni(NH3)6]
正向移动,更多Ni元素留在溶液中,Ni2+在矿渣中含量减少,C正确;D项,酸化后溶液中Ni2+在电解时
得电子,在阴极析出Ni,D错误;故选C。
13.(2026·福建龙岩高三期中)砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水
[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在]中回收As2O3的工艺流程如下:
已知:①砷元素在“滤渣”中的存在形式为As2S3;As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O;
2-3-
As2S3(s)+3S(aq)2AsS3(aq);
②砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被SO2、HI等还原。
下列说法错.误.的是()
A.浸渣中的主要成分为FeS
3---3-
B.“脱硫”过程中涉及的反应有AsS3+4ClO=4Cl+AsO4+3S↓
C.“还原”后可用KI、淀粉溶液检验溶液中是否仍存在砷酸
D.研究小组认为,“沉砷”过程改用过量的Na2S,效果更好
【答案】D
【解析】含砷废水中主要含亚砷酸(H3AsO3),加入FeS沉砷,生成As2S3,还有过量的FeS,向As2S3
和FeS的混合物中加入NaOH溶液浸取,发生反应As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O,过滤得到滤渣
为FeS,滤液含有Na3AsO3和Na3AsS3,再加入NaClO氧化脱硫,得到Na3AsO4溶液和含S滤渣,Na3AsO4
溶液经酸化后得到H3AsO4,利用SO2还原得到As2O3。A项,“沉砷”时FeS过量,而FeS不溶于NaOH,
因此用NaOH溶液浸取后得到滤渣主要含有FeS,A正确;B项,“脱硫”过程中,Na3AsS3被NaClO氧化为
3---3-
Na3AsO4和S单质,反应离子方程式为AsS3+4ClO=4Cl+AsO4+3S↓,B正确;C项,已知砷酸(H3AsO4)
在酸性条件下能将HI氧化为I2,则“还原”后是否剩余H3AsO4,可用KI、淀粉溶液检验,若溶液变蓝,则
2-3-
证明仍含有H3AsO4,C正确;D项,根据反应As2S3(s)+3S(aq)2AsS3(aq)可知,若用Na2S代替FeS,
2-
溶液中S浓度增大,平衡正向移动,导致As2S3溶解,造成砷的损失,D错误;故选D。
14.(2026·安徽阜阳高三期中)铜阳极泥是铜电解精炼的副产物,富含Au、Ag、Se等元素。
一种从铜阳极泥中回收硒的工艺流程如图所示:
已知:①Se与S同主族,化学性质相似。②SeO2易溶于水,生成H2SeO3。
下列分析错.误.的是()
A.SO2尾气可用NaOH溶液吸收处理
B.Se与S同主族,故H2SeO4的酸性比H2SO4强
C.“吸收与还原”过程中发生反应:SeO2+2H2O+2SO2=Se↓+2H2SO4
2-
D.类比SO2的性质,可推测SeO2与强碱溶液反应生成SeO3
【答案】B
【解析】铜阳极泥是铜电解精炼的副产物,富含Au、Ag、Se等元素,加入浓硫酸酸化焙烧得到SeO2、
SO2,加水,“吸收与还原”得到硒单质,化学方程式为:SeO2+2H2O+2SO2=Se↓+2H2SO4;进一步提纯得到纯
硒。A项,SO2能与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,则SO2尾气可用NaOH溶液吸收处理,A正确;B
项,由于S的非金属性比Se强,则最高价氧化物对应水化物的酸性较强,则H2SeO4的酸性比H2SO4弱,B
错误;C项,由分析可知,SeO2、SO2、H2O经“吸收与还原”得到硒单质,化学方程式为:
SeO2+2H2O+2SO2=Se↓+2H2SO4,C正确;D项,SeO2与SO2为同主族元素的氧化物,化学性质相似,属于
2-
酸性氧化物,与强碱反应生成亚硒酸盐(SeO3),D正确;故选B。
15.(2026·山东高三检测)一种利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量SiO2、Fe2O3、
Al2O3等杂质)制备LiCOO2的工艺流程如下。下列说法错.误.的是()
已知:常温下,部分金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属离子Fe2+Fe3+Al3+Co2+
开始沉淀的pH8.52.23.47.8
完全沉淀[c(金属离子)=1.0×10-5mol·L-1]的pH10.03.04.59.4
A.“酸浸”时不可用SO2代替H2O2
B.由流程可知氧化性:Co(III)>H2O2
C.当Fe3+与Al3+完全沉淀时,溶液中cAl3+:cFe3+103.5
D.“高温焙烧”时的化学方程式:4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCOO2+6CO2
【答案】C
【解析】Co3O4中钴元素化合价由+2、+3组成,含钴废料加硫酸、H2O2酸浸能与金属氧化物反应生成
2+3+3+
Co、Fe、Al,SiO2不反应过滤为滤渣,滤液中加入氨水调pH得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,加入碳
酸氢铵沉钴,气体X为CO2,碳酸钴和碳酸锂在氧气作用下高温焙烧生成LiCOO2和二氧化碳。A项,“酸
2+3+3+2+
浸”时过氧化氢将+3价Co还原为Co,不能将Fe还原,而二氧化硫会将Fe还原为Fe,不能用SO2代
替H2O2,A正确;B项,“酸浸”时过氧化氢做还原剂,Co(III)做氧化剂,氧化性Co(III)>H2O2,B正确;C
3
项,时铁离子完全沉淀,511-38,时铝离子完全沉淀,
pH=3.0KspFe(OH)31010=10pH=4.5
3
59.5-33.5,33∶4.5,错误;项,
Ksp[Al(OH)3]1010=10cAl:cFeKsp[Al(OH)3KspFe(OH)3]10CD
“高温焙烧”时CoCO3被氧化为LiCOO2,化学方程式为4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCOO2+6CO2,D正确;
故选C。
第II卷(非选择题共55分)
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16.(12分)(2025·安徽黄山高三二模)钛白粉(TiO2)是一种性能优良、应用广泛的白色颜料,
工业上以钛铁矿精矿(主要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料冶炼钛白粉的流程如图所示。
2+2+
已知:酸解后,钛主要以TiO形式存在。室温条件下,在pH>3的溶液中TiO会完全水解生成H2TiO3
沉淀。
回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外价层电子排布式为。
(2)试剂X应为(填化学式)。
(3)酸解过程中,FeTiO3发生的非氧化还原反应的化学方程式为。
(4)酸解后需要加入铁粉还原的原因是。
2+3+
(5)测定样品中TiO2纯度:取2.2g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将TiO还原为Ti。过
滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL溶液。取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN
-13+2+
溶液,用0.10mol·LNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,将Ti转化成TiO,重复操作3次,平均消耗25.10mL
标准溶液。
①该样品中TiO2的质量分数是(保留2位有效数字)。
②若其他操作都正确,量取待测液的滴定管没有润洗,则测得结果将(填“偏高”、“偏低”或“无
影响”)。
【答案】(1)3d24s2(2分)
(2)NaOH溶液(2分)
(3)FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O(2分)
(4)将酸解过程中生成的Fe3+还原为Fe2+,防止加纯碱调节pH时Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀(2分)
(5)91%(2分)偏低(2分)
【解析】钛铁矿精矿(主要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、Fe2O3和SiO2)加碱溶浸,Al2O3、SiO2和氢氧
化钠反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠,FeTiO3和Fe2O3与氢氧化钠不反应,过滤,滤渣中含有FeTiO3和
2+2+3+3+2+
Fe2O3,用浓硫酸“酸解”滤渣,酸解液中主要含有TiO、Fe、Fe,加铁粉把Fe还原为Fe,加纯碱调
2+
节pH使TiO水解为H2TiO3沉淀,过滤出H2TiO3,H2TiO3煅烧得TiO2。
(1)Ti是22号元素,基态Ti原子核外价层电子排布式为3d24s2;
(2)“溶浸”目的是除去Al2O3、SiO2,Al2O3、SiO2和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠,所以
试剂X应为NaOH溶液;
2+
(3)酸解过程中,钛主要以TiO形式存在,FeTiO3发生的非氧化还原反应,可知FeTiO3和浓硫酸反应
生成硫酸亚铁、TiOSO4、水,反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O;
2+2+3+3+
(4)Fe2O3与浓硫酸反应生成硫酸铁,酸解液中主要含有TiO、Fe、Fe,Fe易水解,为防止加纯碱
调节pH生成氢氧化铁沉淀,酸解后需要加入铁粉把Fe3+还原为Fe2+;
3+3+2+2++
(5)①滴定过程中发生的反应方程式为Fe+Ti+H2O=Fe+TiO+2H,则25.00mL中
nTi3nFe30.10mol·L10.0251L0.00251mol,根据钛元素守恒,样品中
250mL
nTiO=0.00251mol×=0.0251mol,故该样品中TiO2的质量分数是
225.00mL
0.0251mol80g/mol
100%91%;②若其他操作都正确,量取待测液的滴定管没有润洗,待测液浓度偏小,
2.2g
消耗标准液体积偏小,则测得结果将偏低。
17.(14分)(2026·宁夏山西一模)硫化铋(Bi2S3)在光催化剂、锂离子电池等领域具有重要的潜
在价值。一种以氧化铋渣(主要成分是Bi2O3、MnSO4、Fe2O3、CuO、Ag2O和Al2O3)为原料,制取高纯Bi2S3
并回收锰的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子Fe3+Cu2+Al3+
开始沉淀的pH2.25.23.6
沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH3.26.74.7
②硫代乙酰胺(CH3CSNH2)在酸性溶液中会水解为乙酰胺(CH3CONH2可溶于水)和硫化氢;硫化氢会进
3++
一步发生反应:2Bi(s)+3H2S(g)Bi2S3(s)+6H(aq)。
回答下列问题:
(1)基态Mn2的价电子排布式为。
3+
(2)“酸浸”时,Bi2O3化为Bi的离子方程式为。
(3)从“滤液1”中可回收的金属主要有(填化学式)。
(4)“沉铋”时,BiCl3转化为BiOCl沉淀的化学方程式为。
(5)“转化”的两种方法如下:
方法一:第一步,用NH4HCO3溶液将BiOCl转化为(BiO)2CO3,发生反应2NH4HCO3+2BiOCl=(BiO)2CO3↓
+CO2↑+H2O+2NH4Cl;
第二步,(BiO)2CO3受热分解为Bi2O3,发生反应的化学方程式为。
方法二:第一步,用NaOH溶液将BiOCl转化为Bi(OH)3;第二步,Bi(OH)3受热分解为Bi2O3。已知:
-31
常温下,Ksp[Bi(OH)3]=4.0×10,反应
3+---31
2BiOCl(s)+H2O(l)Bi(aq)+2OH(aq)+Cl(aq)K=1.6×10。
--1
常温下,当BiOCl恰好完全转化为Bi(OH)3时,溶液中c(Cl)=0.04mol·L,此时溶液pH=。
(6)“硫化”后需用蒸馏水洗涤Bi2S3固体,洗涤固体的操作方法是。
【答案】(1)3d5(2分)
+3+
(2)Bi2O3+6H=2Bi+3H2O(2分)
(3)Al、Cu(2分)
(4)BiCl3+Na2CO3=BiOCl+CO2↑+2NaCl(2分)
(5)(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑(2分)13(2分)
(6)将待洗涤的固体放在过滤器的滤纸上,用玻璃棒引流,向固体表面滴加适量蒸馏水,使溶剂缓慢流
过固体,重复2-3次(2分)
【解析】氧化铋渣(主要成分是Bi2O3、MnSO4、Fe2O3、CuO、Ag2O和Al2O3)制取高纯Bi2S3的工业流
2+
程为:氧化铋渣水浸提锰,过滤得到含Mn的浸出液,Bi2O3、Fe2O3、CuO、Ag2O和Al2O3不溶于水存在
3+3+
于滤渣中,用硫酸溶液、氯化钠溶液酸浸,Bi2O3与硫酸反应生成Bi、Fe2O3与硫酸反应生成Fe,CuO与
2+3+
硫酸反应生成Cu,Al2O3与硫酸反应生成Ale,Ag2O与硫酸反应生成Ag2SO4,过滤得滤渣1为Ag2SO4,
3+
滤液中加饱和碳酸钠溶液调节pH=3沉铋,Bi转化为BiOCl沉淀,还混有少量Fe(OH)3沉淀,过滤得到BiOCl、
3+3+2+
Fe(OH)3固体,“滤液1”中含有Fe、Al、Cu,“洗涤”时先用水洗除去附着的可溶性离子,BiOCl不溶于
稀硫酸,再用稀硫酸洗涤除去Fe(OH)3,经过“转化”得到Bi(OH)3在空气中分解生成Bi2O3,加盐酸酸溶得
到BiCl3溶液,再加入硫代乙酰胺进行硫化得到Bi2S3,反应为3CH3CSNH2+2BiCl3+3H2O=Bi2S3↓
+3CH3CONH2+6HCl。
(1)Mn是25号元素,基态Mn原子价电子排布式为3d54s2,则基态Mn2+的价电子排布式为3d5。
3++3+
(2)“酸浸”时,Bi2O3和硫酸反应转化为Bi的离子方程式为:Bi2O3+6H=2Bi+3H2O。
(3)由分析可知,“滤液1”中含有Fe3+、Al3+、Cu2+,可回收的金属主要有Al、Cu。
(4)“沉铋”时,BiCl3和Na2CO3、NaCl反应生成BiOCl沉淀和CO2,化学方程式为:BiCl3+
Na2CO3=BiOCl+CO2↑+2NaCl。
(5)(BiO)2CO3受热分解为Bi2O3和2,发生反应的化学方程式为:(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑;已知
3+---2-3+31
2BiOCl(s)+H2O(l)Bi(aq)+2OH(aq)+Cl(aq)的KcClcOHcBi1.610,常温下,当
-1
BiOCl恰好完全转化为Bi(OH)3时,溶液中cCl0.04molL,
K1.61031
cBi3+c2OH-410303-3+31
-;KspBiOHcOHcBi4.010,则
cCl0.043
3114
KspBiOHKw1.01013
-34.010cH10
cOH0.1,-,此时溶液pH=13。
c2OH-cBi3+4.01030cOH0.1
(6)由分析可知,“硫化”后需用蒸馏水洗涤Bi2S3固体,洗涤固体的操作方法是:将待洗涤的固体放在过
滤器的滤纸上,用玻璃棒引流,向固体表面滴加适量蒸馏水,使溶剂缓慢流过固体,重复2-3次。
18.(14分)(2026·贵州贵阳高三联考)金、银是生活中常见的贵金属,用途非常广泛。工业
上常利用氰化法从一种含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质)
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