2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化工流程練習(xí)題

1、化工流程題1工業(yè)上常用釩爐渣(主要含F(xiàn)eOV2O3)提取V2O5，流程如下：下列說法不正確的是()A焙燒時(shí)FeOV2O3轉(zhuǎn)化為NaVO3B浸出渣主要成分為FeOC常溫下，NH4VO3難溶于水DNH4VO3受熱分解可能會(huì)生成NH3解析焙燒時(shí)通入空氣和Na2CO3，將FeOV2O3轉(zhuǎn)化為NaVO3及Fe2O3，空氣中O2作氧化劑，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)沉釩流程可知，NH4VO3難溶于水，故C項(xiàng)正確；NH4VO3eq o(,sup8()V2O5，V的價(jià)態(tài)為5，未發(fā)生變化，則N的價(jià)態(tài)可能不變，仍為3價(jià)，因此NH4VO3受熱分解可能生成NH3，故D項(xiàng)正確。答案B2以電石渣主要成分為Ca(OH)2和C

2、aCO3為原料制備KClO3的流程如下：下列說法正確的是()A打漿步驟是將電石渣配制成溶液B氯化步驟，發(fā)生的主要反應(yīng)2Ca(OH)22Cl2=Ca(ClO)2CaCl22H2OC轉(zhuǎn)化步驟，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，將所得溶液蒸發(fā)結(jié)晶過濾得KClO3晶體DKClO3晶體中可能混有KCl、KClO等雜質(zhì)解析電石渣的主要成分Ca(OH)2微溶于水，CaCO3難溶于水，因此不能配制成溶液，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)產(chǎn)品KClO3可推知氯化流程中Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2和Ca(ClO3)2，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)化步驟中，由于KClO3受熱分解，所以從溶液中得到KClO3晶體應(yīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

3、Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)中也可能有Ca(ClO)2，所以KClO3晶體中可能混有KCl、KClO等雜質(zhì)，故D項(xiàng)正確。答案D3高氯酸銨(NH4ClO4)是發(fā)射火箭的固體推進(jìn)劑，制備流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是()A“除雜”過程中NaClO3發(fā)生還原反應(yīng)B第二次“電解”的陽極反應(yīng)式為ClOeq oal(,3)H2O2e=ClOeq oal(,4)2HC試劑A及加入順序依次為BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl溶液D上述流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl解析由流程中“除雜”前后的物質(zhì)可知，NaClO3發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第二次“電解”的陽極上ClOeq oal(,3)被氧化成ClOeq o

4、al(,4)，B項(xiàng)正確；加入試劑A是為了除去粗食鹽水中的雜質(zhì)，加入過量的氯化鋇除去SOeq oal(2,4)，加入過量的NaOH除去Mg2，加入過量的碳酸鈉除去Ca2和過量的Ba2，最后加入鹽酸，消耗過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，C項(xiàng)正確；操作B分離出的廢液中含有氯化鈉，氯化鈉可以循環(huán)利用，D項(xiàng)正確。答案A4由硫鐵礦(主要成分：FeS2和SiO2)為主要原料制備綠礬(FeSO47H2O)的流程如下：下列說法不正確的是()A過程1，廢氣中含SO2B過程2，試劑a為稀硫酸C過程3，離子方程式為2Fe3SO22H2O=2Fe2SOeq oal(2,4)4HD過程4，將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液

5、體蒸干，可得純凈綠礬解析由制備綠礬流程可知，硫鐵礦(主要成分：FeS2和SiO2)高溫煅燒后的燒渣(主要成分：Fe2O3和SiO2)溶于硫酸，溶液中含F(xiàn)e3，過程2過濾除去二氧化硅，濾液中通入二氧化硫，將鐵離子還原生成亞鐵離子，過程4為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出綠礬。根據(jù)上述分析，過程1，廢氣中含SO2，A項(xiàng)正確；因綠礬的酸根離子為硫酸根離子，則過程2應(yīng)該用硫酸來溶解燒渣，B項(xiàng)正確；過程3中二氧化硫?qū)㈣F離子還原生成亞鐵離子，離子方程式為2Fe3SO22H2O=2Fe2SOeq oal(2,4)4H，C項(xiàng)正確；過程4，將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，蒸干時(shí)綠礬受熱失去結(jié)晶水，得不到純

6、凈綠礬，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D5銀鋅電池在商業(yè)、宇航潛艇、核武器等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。一種從正極片(含Ag、Ag2O、石墨及Cu等)中回收銀的流程如下：下列敘述錯(cuò)誤的是()A濾液a中含有Na、Cu2、H等陽離子B用氨水溶解時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2OC濾液c可濃縮結(jié)晶得到Zn(NO3)2D向?yàn)V渣d中加稀硫酸可溶解其中過量的Zn解析本題考查回收銀的流程，側(cè)重考查分析和解決化學(xué)問題的遷移能力。正極片經(jīng)硝酸溶解生成硝酸銀、硝酸銅，石墨不反應(yīng)，加入NaCl后，溶液中含Cu2、Na及過量硝酸中的H等陽離子，A項(xiàng)正確；由流程圖可知，AgCl可溶于氨水生成銀氨絡(luò)合離子，B項(xiàng)正確；

7、濾液c中沒有硝酸根離子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濾渣d為Ag和過量的Zn，銀不溶于稀硫酸，但鋅可溶解，D項(xiàng)正確。答案C6某化工廠制備凈水劑硫酸鐵銨晶體NH4Fe(SO4)26H2O的一種方案如下：下列說法不正確的是()A濾渣A的主要成分是CaSO4B相同條件下，NH4Fe(SO4)26H2O凈水能力比FeCl3強(qiáng)C“合成”反應(yīng)要控制溫度，溫度過高，產(chǎn)率會(huì)降低D“系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、干燥等解析FeSO4中含Ca(NO3)2，加H2SO4溶液后生成CaSO4沉淀，因此濾渣A的主要成分是CaSO4，故A項(xiàng)正確；NH4Fe(SO4)26H2O溶于水后，NHeq oal(,4)水解對(duì)Fe3的水解起

8、抑制作用，因此凈水能力比FeCl3弱，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度過高，會(huì)促進(jìn)Fe3、NHeq oal(,4)的水解，產(chǎn)率會(huì)降低，故C項(xiàng)正確；由溶液得到硫酸鐵銨晶體，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、干燥等，故D項(xiàng)正確。答案B7Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下：已知：“酸浸”后，鈦主要以TiOCleq oal(2,4)形式存在，F(xiàn)eTiO34H4Cl=Fe2TiOCleq oal(2,4)2H2O下列說法不正確的是()ALi2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為4，其中有4個(gè)過氧鍵B濾液中的陽離子除了

9、Fe2和H，還有Mg2C濾液中也可以直接加適量的氯水代替雙氧水D“高溫煅燒”過程中，F(xiàn)e元素被氧化解析用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備Li4Ti5O12和LiFePO4，由制備流程圖可知，加鹽酸過濾后的濾渣為SiO2，濾液中含Mg2、Fe2、TiOCleq oal(2,4)，水解后過濾，沉淀為TiO2xH2O，經(jīng)過一系列反應(yīng)得到Li4Ti5O12；水解后的濾液中含Mg2、Fe2，雙氧水可氧化Fe2，在磷酸環(huán)境中過濾分離出FePO4，高溫煅燒，發(fā)生的反應(yīng)為2FePO4Li2CO3H2C2O4eq o(=,sup8(高溫)2LiFePO4H2O3CO2。L

10、i2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為4價(jià)，Li為1價(jià)，則O的化合價(jià)為2價(jià)和1價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，則其中含有7個(gè)2價(jià)的O和8個(gè)1價(jià)的O，結(jié)構(gòu)中含有4個(gè)過氧鍵，故A項(xiàng)正確；根據(jù)上述分析，濾液中的陽離子除了Fe2和H，還有Mg2，故B項(xiàng)正確；濾液中加入雙氧水的目的是氧化Fe2，也可以直接加適量的氯水代替雙氧水，故C項(xiàng)正確；“高溫煅燒”過程中Fe元素的化合價(jià)由3價(jià)變成2價(jià)，被還原，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D8由碳酸鋇制取鋇單質(zhì)可經(jīng)過下圖所示的兩種途徑。已知氧化鋇與鋁粉反應(yīng)生成鋇蒸氣的同時(shí)得到的另一產(chǎn)物可表示為BaOAl2O3。則下列說法中正確的是()A途徑中的試劑A可使用飽和食鹽水B將氯化鋇溶液蒸干、

11、灼燒獲得無水氯化鋇應(yīng)在HCl的氛圍中進(jìn)行操作C氧化鋇與鋁粉的反應(yīng)中，消耗5.4 g鋁的同時(shí)，有0.3 mol氧化鋇參與反應(yīng)D電解熔融態(tài)氯化鋇時(shí)，陽極生成氯氣解析BaCO3eq o(,sup8(試劑A)BaCl2，試劑A應(yīng)為鹽酸，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；將BaCl2溶液蒸干，Ba2不水解，因此無需在HCl氛圍中進(jìn)行操作，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；4BaO2Al=3BaBaOAl2O3，由方程式可知，消耗0.2 mol Al，有0.4 mol BaO參與反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解熔融態(tài)BaCl2，Cl在陽極放電生成Cl2，故D項(xiàng)正確。答案D 9(2021湖南常德模擬)LiNiO2是一種前景很好的鋰離子電池正極材料。當(dāng)溫度高于8

12、50 時(shí)，LiNiO2會(huì)分解。請(qǐng)按要求回答下列問題：(1)LiNiO2中Ni的化合價(jià)為_，工業(yè)上用Ni(OH)2與LiOH的混合物在空氣流中加熱到700800 制得LiNiO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，加熱溫度不宜過高的原因是_，工業(yè)上也可用LiNO3代替上述工藝中的LiOH，存在的缺點(diǎn)可能是_。(2)以廢舊二次電池為原料回收利用合成Ni(OH)2的工藝如下：已知：酸浸后濾液中含有Ni2、Al3、Fe3、Mn2；KspFe(OH)34.01038，KspAl(OH)31.01033，KspNi(OH)21.61014。濾渣為_?！把趸i”是將錳元素最終轉(zhuǎn)化為MnO2而除去，反應(yīng)歷程如下：.5

13、S2Oeq oal(2,8)2Mn28H2O=2MnOeq oal(,4)10SOeq oal(2,4)16H；._(用離子方程式表示)。轉(zhuǎn)化操作后，還需經(jīng)過過濾、洗滌、烘干得到產(chǎn)品。檢驗(yàn)Ni(OH)2是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作是_。調(diào)pH5操作時(shí)，已知溶液中Ni2濃度為2.0 mol/L，則“濾渣”中是否存在Ni(OH)2沉淀？_(列式計(jì)算，并使用必要的文字說明)。解析(1)由于化合物中所有元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0，Li為1價(jià)，O為2價(jià)，所以LiNiO2中Ni的化合價(jià)為3價(jià)；在工業(yè)上用Ni(OH)2與LiOH的混合物在空氣流中加熱到700800 制得LiNiO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ni(

14、OH)24LiOHO2eq o(=,sup8(700800 )4LiNiO26H2O，加熱溫度不宜過高，是因?yàn)闇囟雀哂?50 時(shí)LiNiO2會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)， 工業(yè)上也可用LiNO3代替上述工藝中的LiOH，但也存在一定缺點(diǎn)，原因是LiNO3受熱分解會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，導(dǎo)致污染環(huán)境。(2)根據(jù)已知條件，濾渣中含有的成分是Al(OH)3、Fe(OH)3?！把趸i”是將錳元素最終轉(zhuǎn)化為MnO2而除去，反應(yīng)歷程如下：第一步反應(yīng)是5S2Oeq oal(2,8)2Mn28H2O=2MnOeq oal(,4)10SOeq oal(2,4)16H；反應(yīng)產(chǎn)生的MnOeq oal(,4)再將溶液中的Mn2氧化，最終

15、都變?yōu)镸nO2，所以第二步反應(yīng)用離子方程式表示為2MnOeq oal(,4)3Mn22H2O=5MnO24H。Ni(OH)2沉淀是從含Na、SOeq oal(2,4)等的溶液中過濾出來的，因此檢驗(yàn)Ni(OH)2是否洗滌干凈可通過檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有SOeq oal(2,4)。實(shí)驗(yàn)操作是取最后一次洗滌液，先加鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈。調(diào)pH5操作時(shí)，c(OH)eq f(Kw,cH)eq f(1014,105)109 mol/L，已知溶液中Ni2濃度為2.0 mol/L，則c(Ni2)c2(OH)2.0(109)22.01018KspNi(OH)21.6

16、1014，所以“濾渣”中不存在Ni(OH)2沉淀。答案(1)34Ni(OH)24LiOHO2eq o(=,sup8(700800 )4LiNiO26H2O防止溫度高于850 時(shí)，LiNiO2分解產(chǎn)生氮氧化物，污染環(huán)境(2)Al(OH)3、Fe(OH)32MnOeq oal(,4)3Mn22H2O=5MnO24H取最后一次洗滌液，先加稀鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈pH5，濾液中c(OH)109 mol/L，Qcc2(OH)c(Ni2)(109)2221018KspNi(OH)21.61014，因此無Ni(OH)2沉淀產(chǎn)生。10(2021湖北4月調(diào)考)磷酸亞鐵鋰(L

17、iFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。廢舊電池正極片(磷酸亞鐵鋰、炭黑和鋁箔等)可再生利用，其工藝流程如下：已知：碳酸鋰在水中的溶解度：0 時(shí)為1.54 g,90 時(shí)為0.85 g,100 時(shí)為0.72 g。(1)上述流程中至少要經(jīng)過_次過濾操作。(2)“氧化”過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；若用HNO3代替H2O2，不足之處是_。(3)已知KspFe(OH)32.61039。常溫下，在Fe(OH)3懸濁液中，當(dāng)溶液的pH3.0時(shí)，F(xiàn)e3的濃度為_ mol/L。實(shí)際生產(chǎn)過程中，“調(diào)節(jié)pH”生成沉淀時(shí)，溶液pH與金屬元素的沉淀百分率()的關(guān)系如下表：pH3.55.06.58.010.012

18、.0(Fe)/%66.579.288.597.297.498.1(Li)/%0.91.31.92.44.58.0則最佳的沉淀pH_。(4)“沉鋰”時(shí)的溫度應(yīng)選_(填標(biāo)號(hào))為宜，并用_洗滌(填“熱水”或“冷水”)。a90 b60 c30 d0 (5)磷酸亞鐵鋰電池在工作時(shí)，正極發(fā)生LiFePO4和FePO4的轉(zhuǎn)化，該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_。(6)工業(yè)上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高溫焙燒制備LiFePO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析(1)上述流程中涉及過濾操作的有：“堿浸”“酸浸”“調(diào)節(jié)pH”“沉鋰”“濾液Al”共五次。(2)“氧化”是H2O2將Fe2氧化，離子方

19、程式為2Fe22HH2O2=2Fe32H2O；H2O2為綠色氧化劑，還原產(chǎn)物為H2O，無污染，用HNO3代替H2O2，會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，污染環(huán)境。(3)根據(jù)KspFe(OH)32.61039，pH3.0時(shí)，KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，c(Fe3)eq f(KspFeOH3,c3OH)eq f(2.61039,10113)2.6106 molL1。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，最佳的沉淀pH8.0。(4)根據(jù)已知Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，所以沉鋰時(shí)的溫度應(yīng)選90 ，并用熱水洗滌。(5)正極發(fā)生LiFePO4和FePO4的轉(zhuǎn)化，放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為FePO4eLi=LiFePO

20、4。(6)2FePO4Li2CO3H2C2O4eq o(=,sup8(高溫)2LiFePO4H2O3CO2，鐵元素的化合價(jià)降低，碳元素的化合價(jià)升高。答案(1)5(2)H2O22H2Fe2=2Fe32H2O產(chǎn)生氮的氧化物，污染空氣(3)2.61068.0(4)a熱水(5)FePO4Lie=LiFePO4(6)2FePO4Li2CO3H2C2O4eq o(=,sup8(高溫)2LiFePO4H2O3CO211(2021吉林遼源高三聯(lián)合模擬)硫酸錳是一種重要的化工中間體，是錳行業(yè)研究的熱點(diǎn)。一種以高硫錳礦(主要成分為含錳化合物及FeS)為原料制備硫酸錳的工藝流程如下：已知：“混合焙燒”后燒渣含MnS

21、O4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。金屬離子在水溶液中的平衡濃度與pH的關(guān)系如圖所示(25 )：此實(shí)驗(yàn)條件下Mn2開始沉淀的pH為7.54；離子濃度105 molL1時(shí)，離子沉淀完全。請(qǐng)回答：(1)傳統(tǒng)工藝處理高硫錳礦時(shí)，不經(jīng)“混合焙燒”，而是直接用H2SO4浸出，其缺點(diǎn)為_。(2)“氧化”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。若省略“氧化”步驟，造成的后果是_。(3)“中和除雜”時(shí)，生成沉淀的主要成分為_(填化學(xué)式)。(4)“氟化除雜”時(shí)，若使溶液中的Mg2和Ca2沉淀完全，需維持c(F)不低于_。(已知：Ksp(MgF2)6.41010；Ksp(CaF2)3.61012)(5)“碳化

22、結(jié)晶”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(6)用惰性電極電解MnSO4溶液可制備MnO2，電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為_。解析(1)高硫錳礦含有FeS，不經(jīng)“混合焙燒”而直接用H2SO4浸出，會(huì)產(chǎn)生H2S等氣體，污染環(huán)境。(2)“氧化”時(shí)，用MnO2氧化Fe2，離子方程式為MnO22Fe24H=2Fe3Mn22H2O。若省略氧化步驟，根據(jù)圖表Fe2與Mn2沉淀區(qū)有重疊，造成Mn2損失(或Fe2去除不完全，影響產(chǎn)品純度)。(3)“中和除雜”時(shí)，CaCO3消耗Fe3、Al3水解產(chǎn)生的H，從而促進(jìn)Fe3、Al3的水解，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(4)已知Ksp(MgF2)6.41010，若

23、溶液中Mg2沉淀完全，需維持c(F)不低于eq r(f(6.41010,1105) molL18103 molL1。(5)“碳化結(jié)晶時(shí)”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Mn22HCOeq oal(,3)=MnCO3CO2H2O。(6)電解過程中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，Mn2失電子生成MnO2，電極反應(yīng)式為：Mn22H2O2e=MnO24H。答案(1)產(chǎn)生硫化氫等氣體，污染環(huán)境(2)MnO22Fe24H=2Fe3Mn22H2OFe2與Mn2沉淀區(qū)有重疊，造成Mn2損失(或Fe2去除不完全，影響產(chǎn)品純度)(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)8103 molL1(5)Mn22HCOeq oa

24、l(,3)=MnCO3CO2H2O(6)Mn22H2O2e=MnO24H12(2021吉林四平市高三模擬)氯化鉛(PbCl2)常用于焊接和制備鉛黃等染料。利用從廢舊鉛蓄電池中得到的鉛膏獲取氯化鉛的流程如圖所示。試回答下列問題：已知：鉛膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等組成。流程圖中的“l(fā)”表示液體，“s”表示固體。硫酸鉛、氯化鉛微溶于水，但氯化鉛能溶于NaCl溶液中，主要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：PbCl2Cl=PbCl3。(1)鉛蓄電池的正極材料是_(填化學(xué)式)，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。(2)“浸取反應(yīng)”是在加熱條件下，用鹽酸和氯化鈉溶液浸取鉛膏的過程，主要發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有PbO2Pb4HCl=2PbCl22H2O，PbO2HCl=PbCl2H2O，PbSO42NaCl=PbCl2Na2SO4，PbCl2Cl=PbCl3，除此之外，PbO2還能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生一種黃綠色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；該浸取過程