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主题四 化学工艺流程测试(二)
(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-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
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．高铁酸钾(K FeO)具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，可以用如下流程进
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行制备。下列说法正确的是( )
A．“酸溶”前，可用热的NaCO 溶液处理铁屑表面的油污
2 3
B．“氧化”过程的离子方程式为2Fe2++O +4H+=2Fe3++2H O
2 2
C．“制备Na FeO”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
2 4
D．“转化”中析出KFeO 晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于Na FeO
2 4 2 4
【答案】A
【解析】由题给流程可知，铁屑溶于稀盐酸，过滤得到氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通入过量空
气，将氯化亚铁转化为氯化铁；向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液，将氯化铁转化为高铁
酸钠，向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，过滤得
到高铁酸钾晶体。A项，碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，水解反应是吸热反应，升高
温度，水解平衡向正反应方向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，能使油脂的水解程度增大，则酸溶前可
用热的碳酸钠溶液处理铁屑表面的油污，故A正确；B项，，氧化过程为过量空气将溶液中的氯化亚铁转
化为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2++O +4H+=2Fe3++2H O，故B错误；C项，制备高铁酸钠的反应中，
2 2
氯化铁是反应的还原剂，次氯酸钠是反应的氧化剂，由得失电子数目守恒可知，氧化剂次氯酸钠和还原剂
氯化铁的物质的量之比为3：2，故C错误；D项，转化中发生的反应为向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和
氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，故D错误；故选A。
2．一种利用玻璃窑炉替换下的锆废砖(主要成分ZrO、YO、CaO等)提纯成分ZrO 和YO 的工艺流
2 2 3 2 2 3程如下。下列说法错误的是( )
A．“酸化”过程中加入的硫酸、硫酸铵可用硝酸、硝酸铵代替
B．滤渣1主要成分为CaSO
4
C．“中和1”调节pH范围在4~5.5目的是沉淀锆离子
D．整个工艺过程中，硫酸铵可以实现循环利用
【答案】A
【解析】锆废砖(主要成分ZrO、YO、CaO等)提纯氧化锆和氧化钇，锆废砖加入硫酸和硫酸铵，得
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到硫酸钙沉淀，调节溶液pH在4 ~ 5.5范围沉淀锆离子，压滤，得到滤渣2为Zr(OH) ，焙烧得到ZrO；滤
4 2
液继续加入氨水调节溶液pH在6~ 8得Y(OH) ，过滤得滤液为滤液2为硫酸铵和氨水，滤渣水洗、煅烧得
3
到YO 粉末。A项，若硫酸用硝酸代替，则反应过程硝酸和CaO反应产生Ca(NO )，就不能形成生成
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CaSO 沉淀而除去Ca2+，A错误；B项，根据上述分析可知滤渣1主要成分为CaSO，B正确；C项，“中
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和1”调节pH范围在4~5.5目的是使沉淀锆离子使之转化为Zr(OH) ，C正确；D项，滤液2为硫酸铍和氨
4
水，酸化后可以返回“酸化”使用，故硫酸铵循环利用，D正确；故选A。
3．LiCO 是重要的工业原料。以废旧锂离子电池的正极材料(主要含有LiCoO 及少量 等)为原
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料生产LiCO 的一种工艺流程如图所示：
2 3
已知LiCoO 难溶于水，具有强氧化性。
2
下列说法正确的是( )
A．滤液1中含有的阳离子主要是Al3+和Na+
B．“还原”时，参加反应
C．滤渣主要是Fe(OH) ，滤液2中仅含有一种溶质
3
D．“沉钴”离子方程式为Co2++HCO-= CoCO↓+2H+
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【答案】B【解析】正极材料主要含LiCoO 、Al、Fe，加入NaOH 溶液，Al 与 NaOH 反应生成 NaAlO 溶液，
2 2
Fe不反应，剩余的Fe与 HSO 溶液反应生成Fe2+，LiCoO 与酸反应生成Co3+，Co3+具有氧化性，与
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NaSO 反应CoSO 和LiSO ，加入氨水调节pH使Fe2+沉淀，Fe2+和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，
2 3 4 2 4
但氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧化铁沉淀，所以废渣的成分是氢氧化铁，加入NH HCO 溶液沉
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钴，得到滤液 Y为 LiSO 溶液，加入NaCO 得到LiCO 沉淀。A项，滤液1中含有的阳离子主要是
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Na+，Al以AlO-的形式存在，A项错误；B项，“还原”时，Co3+具有氧化性，与NaSO 反应CoSO 和
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LiSO ，反应离子方程式为 ，参加反应 ，B项
2 4
正确；C项，滤渣主要是Fe(OH) ，滤液2中含 ，C项错误；D项，“沉钴”离子方程
3
式为Co2++2HCO-= CoCO↓+H O+CO↑，D项错误；故选B。
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4．亚铁氰化钾K[Fe(CN) ]是一种黄色颜料。以含铁废水[主要成分为Fe (SO )，含少量NiSO 、
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CuSO 等]为原料合成亚铁氰化钾的工艺流程如下：
4
下列说法不正确的是( )
A．“调pH”时选用的试剂X可以是Fe O 或Fe(OH)
2 3 3
B．“还原”后可用KSCN溶液检验Fe3+是否被完全还原
C．“反应”时Fe2+提供孤电子对给予 形成配位健
D．“滤渣Ⅱ”的主要成分是CaCO
3
【答案】C
【解析】含铁废水中的铁为三价铁，加入试剂X调高pH生成氢氧化铁沉淀，过滤后，用硫酸溶解沉
淀，加入单质铁还原三价铁离子，加入氯化钙沉淀硫酸根离子，再用碳酸钠沉淀没有沉淀完的钙离子，过
滤后，加入氯化钾经过转化生成亚铁氰化钾，以此解题。A项，Fe O 或Fe(OH) 可以和氢离子反应从而使
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pH升高，且不会引入杂质离子，A正确；B项，Fe3+遇到KSCN溶液会变红色，可以检验Fe3+，B正确；C
项，Fe2+是阳离子，和CN-形成配位键时，Fe2+提供空轨道，CN-提供孤电子对，C错误；D项，碳酸钠中的
碳酸根离子和没有完全沉淀的钙离子生成沉淀碳酸钙，D正确；故选C。
5．黄铜灰渣(含有Cu 、Zn、CuO、ZnO及少量FeO、Fe O)生产硝酸铜溶液的流程如图，下列说法不
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正确的是( )A．“浸取”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B．若反应中所加Zn过量，所得Cu(NO ) 溶液中含Zn(NO ) 杂质
3 2 3 2
C．滤液II含Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO 2-等离子
4
D．由Cu(NO ) 溶液制备Cu(NO )·3H O，采用蒸发结晶的操作
3 2 3 2 2
【答案】C
【解析】黄铜灰渣加硫酸浸取，Zn、ZnO转化为ZnSO，CuO转化为CuSO ，FeO转化为FeSO ，
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Fe O 转化为Fe (SO )，过滤得到Cu，向滤液中加入适量的Zn，Zn先和Fe3+反应生成Fe2+，再和Cu2+反应
2 3 2 4 3
生成Cu，向Cu中加入稀硝酸，得到Cu(NO ) 溶液。A项，适当增加反应物浓度可以加快反应速率，A项
3 2
正确；B项，加Zn过量，会导致过滤所得滤渣中含有Zn，硝酸溶解后会在硝酸铜中会有Zn(NO ) 杂质，
3 2
B项正确；C项，由分析可知，向滤液I中加入适量的Zn，Zn先和Fe3+反应生成Fe2+，再和Cu2+反应生成
Cu，故滤液II中不含Fe3+，C项错误；D项，将Cu(NO ) 溶液蒸发结晶，可得到Cu(NO )·3H O，D项正
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确；故选C。
6．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠(NaClO )具有强氧化性，受热易分解，可
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作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。
已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl 的氧化能力。
2
下列说法错误的是( )
A．“母液”中溶质的主要成分是NaSO
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B．相同质量ClO 的消毒能力是Cl 的2.5倍
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C．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率
【答案】B
【解析】由题给流程可知，反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应得到的亚氯酸钠在
55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。A项，根据元素转化分析可知“母液”中溶
质的主要成分是NaSO ，A项正确；B项，1 mol Cl 完全反应转化2 mol e-，1 mol ClO 完全反应转化5
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mol e-，所以等物质的量ClO 的消毒能力是Cl 的2.5倍，B项错误；C项，“反应2”中发生反应的化学方
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程式为HO+2ClO + 2NaOH=2NaClO +2H O+O↑，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C项正确；D项，
2 2 2 2 2 2
温度过高，NaClO 会分解，所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率，D项正确；故
2
选B。
7．生产软磁铁氧体的主要原料是α-FeOOH，以硫铁矿(主要成分是FeS，含少量Al O、SiO 和Fe O)
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为原料制备α-FeOOH的工艺流程如下，相关数据见下表。下列说法错误的是 ( )
物质
开始沉淀pH(25℃) 1.9 7.6 4.0
沉淀完全pH(25℃) 3.2 9.7 5.2
A．“焙烧”的产物之一可用于工业制硫酸
B．“试剂a”可以为FeS，主要目的是除去过量硫酸
C．“试剂b”可以为氨水，调pH的范围为5.2～7.6
D．“沉淀”时，pH过高或者过低均不利于生成
【答案】B
【解析】硫铁矿焙烧主要发生的反应方程式为：4FeS+11O 2Fe O+8SO ，然后加入稀硫酸进行
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酸 浸 ， 反 应 原 理 有 ： Fe O+3H SO =Fe (SO )+3H O 、 Al O+3H SO =Al(SO )+3H O 、
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Fe O+4H SO =Fe (SO )+4H O+FeSO ，然后过滤得到滤渣A，主要成分为SiO ，试剂a为还原性铁粉，主
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要目的为将Fe3+转化为Fe2+，便以后续步骤中除去Al3+，过滤得到滤渣B，主要成分为Fe，加入试剂b调节
溶液pH为5.2~7.6将Al3+完全沉淀，而除去过滤得到滤渣C，主要成分为Al(OH) ，向滤液中主要含有
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Fe2+加入过氧化氢和氨水，产生沉淀FeOOH，过滤得到滤液D，主要成分为(NH )SO 。A项，由分析可知，
4 2 4“焙烧”的产物之一SO ，可以转化为SO ，然后SO +H O=HSO ，故可用于工业制硫酸，A正确；B项，
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“试剂a”的主要目的是将Fe3+完全还原为Fe2+，可以为FeS，但主要目的不是除去过量硫酸，B错误；C项，
“试剂b” 的目的为调节溶液pH为5.2~7.6将Al3+完全沉淀，故可以为氨水，C正确；D项，“沉淀”时，
pH过高则溶液中的OH-浓度过大，将生成Fe(OH) 沉淀，pH过低即溶液中H+浓度过大，不利于生成α-
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FeOOH，D正确；故选B。
8．某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe O(3
