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专题22 金属有关的工艺流程
1．【2023年辽宁卷】某工厂采用如下工艺制备 ，已知焙烧后 元素以 价形式存在，下列说法
错误的是
A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为
C．滤液①中 元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
2．【2022年山东卷】高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为
主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是
A．固体X主要成分是 和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大 压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
3．【2022年福建卷】用铬铁合金(含少量 单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：下列说法错误的是
A．“浸出”产生的气体含有 B．“除杂”的目的是除去 元素
C．流程中未产生六价铬化合物 D．“滤渣2”的主要成分是
4．（2021·福建真题）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：
下列说法错误的是
A．FeSO 的分解产物X为FeO B．本流程涉及复分解反应
4
C．HNO 的沸点比HSO 的低 D．制备使用的铁锅易损坏
3 2 4
5．（2021·河北真题）BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：
下列说法错误的是
A．酸浸工序中分次加入稀HNO 可降低反应剧烈程度
3
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO
3
C．水解工序中加入少量CHCOONa(s)可提高Bi3+水解程度
3
D．水解工序中加入少量NH NO (s)有利于BiOCl的生成
4 3
6．（2018新课标Ⅰ卷）磷酸亚铁锂（LiFePO ）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回
4
收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠7．（2015·浙江高考真题）某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe O、SiO、Al O，不考虑
2 3 2 2 3
其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO ·7H O)，设计了如下流程：
4 2
下列说法不正确的是（ ）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH) ，进入固体2
2 3
C．从溶液2得到FeSO ·7H O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
4 2
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可
得到FeSO ·7H O
4 2
8．（2016·全国高考真题）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的
二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L-1r溶液的pH
为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径的大小W X>Y
C．Y的氢化物常温常压下为液态 D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
9．（2013·浙江高考真题）现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了
确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：
已知：控制溶液pH＝4时，Fe(OH) 沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。
3
该同学得出的结论正确的是( )。
A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋
D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋
10．（2018·上海高考真题）铝元素之间的相互转化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．实现①的转化，可通入过量CO
2
B．实现②的转化，可加入过量NaOH溶液
C．实现③的转化，可加入过量NaOH溶液
D．实现④的转化，可通入过量NH
3
11．【2014年高考上海卷第15题】右图模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO 的部分装置。下列操作正确的
3
是（ ）
A．a通入CO，然后b通入NH ，c中放碱石灰
2 3
B．b通入NH ，然后a通入CO，c中放碱石灰
3 2
C．a通入NH ，然后b通入CO，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
3 2
D．b通入CO，然后a通入NH ，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
2 3
12．【2016年高考江苏卷】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 的实验，经过制取氨气、制取NaHCO 、
3 3
分离NaHCO 、干燥NaHCO 四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是
3 3
13．（2011·江苏高考真题）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是A．25℃，NaHCO 在水中的溶解度比NaCO 的大
3 2 3
B．石灰乳与Cl 的反应中，Cl 既是氧化剂，又是还原剂
2 2
C．常温下干燥的Cl 能用钢瓶贮存，所以Cl 不与铁反应
2 2
D．图4所示转化反应都是氧化还原反应
14．【2022年6月浙江卷】化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：
化合物X在空气中加热到 ，不发生反应。
请回答：
（1）组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。
（2）溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。
（3）①写出由X到A的化学方程式_______。
②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。
（4）设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。
15．【2016年高考浙江卷】Ⅰ．（6分）化合物MgAl （OH） （HO） 可作环保型阻燃材料，受热时按
5 3 19 2 4
如下化学方程式分解：
2MgAl （OH） （HO） 27HO↑+10MgO+3Al O
5 3 19 2 4 2 2 3
（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al O 的原理________。
2 3
（3）已知MgO可溶于NH Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。
4
Ⅱ．（12分）磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：
请回答：（1）A的组成元素为_________（用元素符号表示），化学式为______。
（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用____________。
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为 1.518
g·L-1），该气体分子的电子式为____。写出该反应的离子方程式__________。
（4）写出F→G反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑
HO、H+、K+、I-）______________。
2
16．【2012年高考四川卷第*题】(13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液；相互之间
的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质；F是地壳中含量最多的
金属元素的单质；E、H、I为氧化物；E为黑色固体；I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。
请回答下列问题：
（1）B中所含元素位于周期表中第 周期第 族。
（2）A在B中燃烧的现象是 。
（3）D+E B的反应中；被氧化与被还原的物质的物质的量之比是 。
（4）G+J M的离子方程式是 。
（5）Y受热分解的化学方程式是 。
17．【2016年高考新课标Ⅱ卷】(15分)
某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl 溶液中需加入少量铁
2
屑，其目的是________。
（2）甲组同学取2mL FeCl 溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl 可
2 2
将Fe2+氧化。FeCl 溶液与氯水反应的离子方程式为_____ __。
2
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl 溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面
2
下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是____ __。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl 溶液混合。分别取2mL此溶液于3
3
支试管中进行如下实验：
① 第一支试管中加入1mLCCl 充分振荡、静置，CCl 层呈紫色；
4 4
② 第二只试管中加入1滴K[Fe(CN) ] 溶液，生成蓝色沉淀：
3 6
③ 第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_____（填离子符号）；实验①和③说明：在I- 过量的情况下，溶液中仍含有
______（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为___ ___。（5）丁组同学向盛有HO 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离
2 2 3
子方程式为________；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生
气泡的原因是______；生成沉淀的原因是____ __（用平衡移动原理解释）。
18．（2018·海南高考真题）某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题：
（1）选用如图所示装置及药品制取CO。打开弹簧夹，制取CO。为了得到干燥．纯净的CO，产生的气
2 2 2
流应依次通过盛有_________的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后，关闭弹簧夹，可观察到的现象是
____________________________。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是
______________________________。
（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：
步骤 现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入 产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产
盛有CO 的集气瓶中。充分反应，放置冷却 生，瓶壁上有白色物质产生
2
在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡．过滤 滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶
液变红：向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。
据此推断，白色物质的主要成分是________(填标号)。
A．NaO B．NaO C．NaOH D．NaCO
2 2 2 2 3
②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是
________________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为_______________________。
19．（2019·浙江高考真题）某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH) 白色沉淀。
2
请回答：
（1） 仪器1的名称________。装置5的作用________。
（2） 实验开始时，关闭K，打开K，反应一段时间后，再打开K，关闭K，发现3中溶液不能进入4
2 1 2 1中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中________。
（3） 装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产
生白色沉淀的原因________。
20．（2017·浙江高考真题）已知固体NaSO 受热易分解，实验流程和结果如下：
2 3
已知：气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518g·L－1。请回答：
（1）气体Y分子的电子式_________________，白色沉淀的化学式___________________。
（2）该流程中的NaSO 受热分解的化学方程式____________________________________。
2 3
（3）另取固体X试样和NaSO 混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉
2 3
淀的离子方程式________________________（不考虑空气的影响）。
21．（2018·浙江高考真题）某同学用含结晶水的正盐X(四种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验：
实验中观测到：混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收；固体乙为纯净物；在步骤③中，取1/10溶液丙，恰
好中和需消耗0.00200molNaOH；另取一定量的溶液丙，加入少量KFeO 固体，产生黄绿色气体。
2 4
请回答：
（1）X的化学式是__________，步骤①的化学方程式是______________________________。
（2）溶液丙与KFeO 固体反应的化学方程式是_____________________________________。
2 4
22．（2019·浙江高考真题）固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验：
请回答：
（1） 由现象1得出化合物X含有________元素(填元素符号)。
（2） 固体混合物Y的成分________(填化学式)。
（3） X的化学式________。X与浓盐酸反应产生黄绿色气体，固体完全溶解，得到蓝色溶液，该反应的
化学方程式是________。
23．（2015·海南高考真题）单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X
为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：（1）能与X发生化学反应的酸是_________；由X制备MgZ的化学方程式为_________。
2
（2）由MgZ生成Y的化学反应方程式为_________，Y分子的电子式为_________。
2
（3）Z、X中共价键的类型分别是_________。
24．（2014·浙江高考真题）某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并
完成如下实验：
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答如下问题：
（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______，写出气体甲的电子式_______。
（2）X的化学式是______，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
（4）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式
_______，并设计实验方案验证该反应的产物_______。
25．（2016·江苏高考真题）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO 、MgSiO 和少量Fe、Al的氧化
3 2 4
物）为原料制备MgCO ·3H O。实验过程如下：
3 2
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO (s)+2H+(aq)＝Mg2+(aq)+CO (g)+HO(l) ΔH=－50.4 kJ·mol-1
3 2 2
MgSiO(s)+4H+(aq)＝2Mg2+(aq)+H SiO(s)+HO(l) ΔH=－225.4 kJ·mol-1
2 4 2 3 2
酸溶需加热的目的是______；所加HSO 不宜过量太多的原因是_______。
2 4
（2）加入HO 氧化时发生发应的离子方程式为___________。
2 2
（3）用图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。①实验装置图中仪器A的名称为_______。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有
机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO ·3H O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，
3 2
______，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO ·3H O。
3 2
[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH) 开始沉淀；pH=5.0时Al(OH) 沉淀完全]。
2 3
