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解密 12 化学工艺流程
一、单选题
1.(2021秋·广东清远·高一连州市连州中学校考期中)ClO 和亚氯酸钠(NaClO)都是广泛
2 2
使用的漂白剂、消毒剂。高浓度ClO 气体易发生爆炸,在生产、使用时需要用其他气体进
2
行稀释。某工厂生产ClO 和NaClO 的工艺流程如下:
2 2
ClO 发生器中的反应为NaClO+Na SO +H SO Na SO +ClO ↑+H O(未配平),下列有
2 3 2 3 2 4 2 4 2 2
关该反应的说法中,正确的是
A.反应中NaSO 是氧化剂 B.反应中ClO 是氧化产物
2 3 2
C.每生成1个ClO 分子转1个电子 D.参加反应的NaClO 中Cl的化合价是+1价
2 3
【答案】C
【解析】A.NaSO 中硫的化合价为+4价,反应后生成NaSO ,硫的化合价为+6价,化
2 3 2 4
合价升高,失去电子,做还原剂,故A错误;
B.氯元素的化合价从反应前NaClO 中的+5价降低到ClO 中的+4价,化合价降低,得到
3 2
电子,发生还原反应,所以ClO 是还原产物,故B错误;
2
C.氯元素的化合价从+5价降低到+4价,每生成1个ClO 分子转1个电子,故C正确;
2
D.NaClO 中氯元素的化合价为+5价,故D错误;
3
故选C。
2.(2023秋·广东揭阳·高三统考期末)从海水中提取金属镁,主要步骤如图所示:
下列说法正确的是
A.试剂A和试剂B的物质类别都属于碱
B.在溶液C中加入 可以检验氯离子
C.操作Ⅱ需要在干燥的HCl气流中进行
D.操作Ⅲ过程中需要加入还原剂【答案】C
【解析】海水加入氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,加入盐酸转化为氯化镁,电解无水氯
化镁得到镁;
A.由分析可知,B属于酸,A错误;
B.氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,故在溶液C中加入过量稀硝酸酸化后,
再加入 可以检验氯离子,B错误;
C.镁离子水解生成氢氧化镁,故操作Ⅱ需要在干燥的HCl气流中进行,C正确;
D.操作Ⅲ过程中电解熔融氯化镁生成镁单质,故不需要加入还原剂,D错误;
故选C。
3.(山东省潍坊市2023届高三下学期一模考试化学试题)由含硒废料(主要含S、Se、
、CuO、ZnO、 等)在实验室中制取硒的流程如图:
下列说法错误的是
A.“分离”时得到含硫煤油的方法是分液
B.“酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物
C.“浸取”后的分离操作所用玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
D.“酸化”时发生反应的离子方程式:
【答案】A
【解析】含硒废料加入煤油除去硫,分离出固体加入稀硫酸将铁、铜、锌转化为盐溶液除
去,分离出固体加入亚硫酸钠将Se转化为 ,加入稀硫酸酸化得到Se;
A.“分离”时得到含硫煤油为分离固液的操作,方法是过滤,A错误;
B.金属氧化物能和酸反应,“酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物,B正确;
C.“浸取”后分离固液的操作为过滤,所用玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.“酸化”时 转化为Se和二氧化硫,发生反应的离子方程式:
,D正确;
故选A。
4.(2023春·山东·高三校联考开学考试)某电镀厂废水的pH为0.45,主要含有Sn2+、
Ni2+和SO ,还含有少量的Fe2+和Co2+,处理该废水的一种工艺流程如图所示:下列叙述中错误的是
A.“氧化沉铁”时,可适当升高温度加快反应速率
B.调节pH至6.5,进行“氧化沉钴”的离子方程式为ClO-+2Co2++H O+4OH-
2
=2Co(OH) ↓+Cl-
3
C.“滤液”中溶质主要为NaSO ,可回收利用
2 4
D.“酸溶”所得SnSO 经电解可回收得到金属Sn
4
【答案】B
【解析】据题意,废液中的Sn2+、Fe2+和Co2+分别在沉锡、氧化沉铁、氧化沉钴步骤中分离
出去,剩余在滤液中的离子主要有Na+、SO 。
A.升高温度能加快化学反应速率,A正确;
B.pH=6.5时,溶液呈酸性,离子方程式应为: ,
B错误;
C.据题意,废水中主要含有Sn2+、Ni2+和SO ,其中Sn2+已经在沉锡过程被分离,且中途
加入的NaOH和NaClO中的Na+未被分离出去,故主要为NaSO ,C正确;
2 4
D.“酸溶”所得SnSO 经电解,Sn2+在阴极得电子生成Sn,D正确;
4
答案选B。
5.(2021春·四川乐山·高一统考期末)某些资源在自然界中的含量很低,因此获取这些资
源的一个重要步骤就是富集,下列选项中虚线框内的流程不是富集的是
A.
B.
C.
D.【答案】B
【解析】A.金的密度比沙大,大量水冲洗可分离金与沙,提高金的含量,虚线框内的流
程是富集,故A不选;
B.虚线框内Si的量不变,虚线框内的流程不是富集,故B选;
C.海水中溴离子浓度较低,在浓缩海水中通入氯气置换出溴,再用空气吹出溴,用二氧
化硫吸收,虚线框内的流程是富集,故C不选;
D.海水中镁离子浓度较低,在浓缩海水中加入石灰乳,生成氢氧化镁沉淀,过滤后用盐
酸溶解,虚线框内的流程是富集,故D不选;
故选B。
6.(2021秋·河南信阳·高三河南宋基信阳实验中学校考阶段练习)下列从海洋中获取物质
的方案不合理的是( )
A.粗盐 饱和食盐水 Cl 漂白粉
2
B.苦卤 Br (aq) HBr(aq) 粗Br
2 2
C.除去粗盐中杂质(Mg2+、SO 、Ca2+),加入的药品顺序:NaOH溶液→BaCl 溶液
2
→NaCO 溶液→过滤后加盐酸
2 3
D.海水 Mg(OH) MgCl 溶液 Mg
2 2
【答案】D
【解析】A.粗盐经除杂精制后可以得到饱和食盐水,电解饱和食盐水生成氯气、氢气和
氢氧化钠,用氯气与石灰乳反应生成的氯化钙、次氯酸钙为漂白粉的成分,故A正确;
B.这是利用空气吹出法提溴的原理,用氯气置换溴离子得到单质溴,继而通入热空气将
溴吹入SO 水溶液,发生的化学反应方程式为Br +SO+2H O=2HBr+HSO 富集氢溴酸,
2 2 2 2 2 4,
再用氯气将其氧化得产品溴,故B正确;
C.加入NaOH溶液要过量,可以使镁离子完全转化为氢氧化镁沉淀,加入氯化钡溶液要
过量,可以使硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,加入碳酸钠溶液要过量,可以使钙离子
和过量的氯化钡中的钡离子完全转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀,过滤除去上述的氢氧化镁沉
淀、硫酸钡沉淀、碳酸钙、碳酸钡沉淀,再向滤液中加盐酸使过量的氢氧化钠溶液、碳酸
钠溶液转化为氯化钠溶液,故C正确;
D.电解氯化镁溶液发生的反应为:MgCl Mg(OH) ↓+H ↑+Cl↑,得不到金属镁,制得
2 2 2 2
金属镁应电解熔融的氯化镁,故D错误;
故选D。
7.(2022·上海金山·统考二模)由于氯化铵的市场价格过低,某制碱厂在侯氏制碱基础上
改进的工艺如图:有关该制碱工艺描述错误的是
A.原料是饱和NaCl(aq)、CO B.NH 循环使用
2 3
C.X可能是石灰乳 D.产品是NaCO 和CaCl
2 3 2
【答案】A
【解析】由制碱工艺图可知,“侯氏制碱法” 是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获
得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱,它的反应原理可用下
列化学方程式表示: NaCl (饱和) +NH +CO +H O=NaHCO ↓+NHCl, 2NaHCO
3 2 2 3 4 3
NaCO+CO ↑+H O;再由X加到NH Cl中加热生成氨气和氯化钙溶液,可推知X为氢氧化
2 3 2 2 4
钙;
A.由制碱工艺图可知,原料是食盐、NH 、CO、水还有石灰乳,A错误;
3 2
B.由制碱工艺图可知,氨气循环使用,B正确;
C.根据以上分析,X为氢氧化钙,可以是石灰乳,C正确;
D.由制碱工艺图可知,产品是纯碱和氯化钙,D正确;
故选A。
8.(2022秋·江苏苏州·高一苏州市第三中学校校考阶段练习)含硫煤燃烧会产生大气污染
物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图
所示。下列说法不正确的是
A.该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O、S
B.步骤①的反应为4Fe2++ O +4H+ = 4Fe3++2H O
2 2
C.Fe (SO ) 可看作该过程的催化剂
2 4 3
D.若32 g SO 参与反应,需消耗标准状况下22.4LO
2 2
【答案】D
【解析】A.该流程中化合价发生改变的元素有Fe、S和O,故A正确;B.步骤①的反应为4Fe2++ O +2H+ =4Fe3++2H O,故B正确;
2 2
C.由流程图可以看出Fe (SO ) 可看作该过程的催化剂,故C正确;
2 4 3
D.由流程图可推知步骤①的反应为4FeSO + O +2H SO = 2Fe (SO )+2H O ,步骤②为:
4 2 2 4 2 4 3 2
Fe (SO )+ SO +2H O=2FeSO +2H SO ,SO 与O 的物质的量之比为2:1,32 g SO (0.5mol)
2 4 3 2 2 4 2 4 2 2 2
参与反应,需消耗标准状况下5.6LO ,故D错误;
2
故选D。
二、填空题
9.(2023·全国·高三专题练习)从矿石中获得化工原料
资 名 原理(主要的离子方程式、化
说明
源 称 学方程式)
1.
工
(沸腾炉)
业
制 (接触
三步反应都是_______;为了充分利用,进入
硫
室)
接触室的气体要净化、预热;用98%_______
酸
(吸收塔)
吸收 ,得到发烟硫酸,再稀释
2.
铝
矿
的
产
冶 一
炼
系列的变化是为了得到纯净的
3.
粗
粗硅提纯:
硅
,氧化产物不是
的
_______,是_______
提
纯4.
硅
酸
盐
制玻璃的原料是_______、_______、
工
_______,玻璃的主要成分是_______、
业
_______、_______
—
—
玻
璃
【答案】 放热反应 硫酸
【解析】黄铁矿和氧气、二氧化硫和氧气、三氧化硫和水的反应均为放热反应;浓硫酸难
挥发、具有吸水性,用98%浓硫酸吸收 ,得到发烟硫酸,再稀释,吸收过程可以减少
酸雾的形成,提高吸收效率;
粗硅和碳单质反应生成一氧化碳,碳发生氧化反应得到氧化产物一氧化碳,而不是二氧化
碳;
制玻璃的原料是 、 、 ,二氧化硅和碳酸钠反应得到硅酸钠、和碳酸钙
反应得到硅酸钙,故玻璃的主要成分是 、 、 。
10.(2023·全国·高三专题练习)从铜氨废液{含 、 、
、 、 、 等}中回收铜的工艺流程如下:
(1)步骤(Ⅵ)发生反应生成难溶 的离子方程式为_______。
(2) 与铜的回收率关系如图所示,为尽可能提高铜的回收率,需控制的 约为_______。【答案】(1)
(2)6##5.5~6.5
【解析】(1)步骤IV中 在加盐酸后转化成 沉淀,根据元素守
恒及电荷守恒得反应离子方程式:
,故答案为:
;
(2)由图中信息可知pH值在6左右时铜的回收率最高,故答案为:6(或5.5~6.5);
一、单选题
1.(2023·福建·校联考一模)高效净水剂高铁酸钾 的制备流程如图所示,下列离
子方程式正确的是
A.工业制备氯气:
B.反应Ⅱ:
C.反应Ⅲ:
D. 净水原理: (胶体)
【答案】D
【解析】A.工业制备氯气的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为2Cl—+2H O 2OH—+H ↑+Cl↑,故A错误;
2 2 2
B.由分析可知,反应Ⅱ为氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、
高铁酸钠和水,反应的离子方程式为 ,故B
错误;
C.由分析可知,反应Ⅲ为高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾溶液反应生成高铁酸钾沉淀和氢
氧化钠,反应的离子方程式为 ,故C错误;
D.高铁酸钾净水原理为溶液中的高铁酸根离子与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧
根离子,氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用,生成氢氧化铁胶体的离子方程
式为 (胶体) ,故D正确;
故选D。
2.(2023·全国·高三专题练习)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化
流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe O 存在)转变成重要的化工原料FeSO (反应
2 3 4
条件略)。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS+7Fe (SO )+8H O=15FeSO +8H SO ,不考虑其他反
2 2 4 3 2 4 2 4
应,下列叙述不正确的是
A.第Ⅰ步HSO 与Fe O 反应的离子方程式是Fe O+6H+=2Fe3++3H O
2 4 2 3 2 3 2
B.检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择KMnO 溶液或K[Fe(CN) ]溶液
4 3 6
C.在第Ⅳ步通入空气引起溶液pH降低的原因是Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+
D.反应FeS+7Fe (SO )+8H O=15FeSO +8H SO 中1molFeS 反应转移14mol电子
2 2 4 3 2 4 2 4 2
【答案】B
【解析】A .HSO 与Fe O 离子方程式为Fe O+6H+=2Fe3++3H O,A正确;
2 4 2 3 2 3 2
B.检验Fe3+是否反应完全,可利用Fe3+与KSCN的显色反应,生成红色溶液,B错误;
C.通入空气,部分Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+,使pH降低,C正
确;
D.FeS+7Fe (SO )+8H O=15FeSO +8H SO 中,FeS 中硫的化合价由-1价升至+6价,
2 2 4 3 2 4 2 4 2
1molFeS 反应转移14mol电子,D正确。
2
故选B。
3.(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 的形式存
在,铋及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。以辉铋矿(主要成分为 ,含少量等杂质)为原料,采用湿法冶金工艺制备精铋的工艺流程如图所示,下列说法错误的
是
A.“浸出”产生S的主要离子反应为
B.“浸出”时盐酸可以还原杂质
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
【解析】辉铋矿(主要成分为 ,含少量 等杂质)中加盐酸和足量的FeCl 溶液“浸
3
出”,发生反应 、 ,
“浸出”后的溶液中主要含有的阳离子为 、 、 和 ,加入适量铁粉将 、
、 分别还原为 、 、 ,过滤分离后得粗铋,经电解精炼得精铋,“再
生”过程中 将 氧化为 得到“再生液”, 可加入“浸出”操作中循环利用。
A.“浸出”时 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 ,A正确;
B.盐酸可以提供 和 ,酸性环境中 可以将 氧化为 ,自身被还原为 ,
B正确;
C.根据以上分析可知“浸出”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 、 、 和 ,加入适量铁粉将 、 、 分别还原
为 、 、 ,发生的反应均是氧化还原反应;“再生”过程中 将 氧化为 ,
发生氧化还原反应,由粗铋“电解精炼”制精铋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。
4.(2023·湖南株洲·高三湖南省茶陵县第一中学校考阶段练习)从某含有 、 、
的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法错误的是
A.试剂a是铁、试剂b是盐酸
B.试剂c是氯气,相应的反应为
C.操作Ⅰ、操作Ⅱ所用仪器相同,均要用到烧杯、分液漏斗、玻璃棒
D.加入过量试剂c之后,溶液W依然能使少量酸性 溶液褪色
【答案】C
【解析】工业废液中加入试剂a为过量的铁,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液
X为氯化亚铁溶液;滤渣Y中加入试剂b为盐酸,溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不
溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,把氯化亚铁氧
化为氯化铁溶液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。
A.由最终得到FeCl 及其流程图可知,a为过量的铁,b为盐酸,故A正确;
3
B.滤液X,滤液Z中均含有FeCl ,c为氯气,把亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方
2
程式为2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-,故B正确;
2
C.上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,均要用到烧杯、漏斗、玻璃棒,故C错误;
D.亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,加入过量试剂c
之后,溶液中含大量的氯离子,依然能使少量酸性 溶液褪色,故D正确;
故选C。
5.(2023秋·天津北辰·高三天津市第四十七中学校考期末)元素铬(Cr)的几种化合物存在
下列转化关系:
已知:2CrO +2H+ Cr O +HO。KCrO 溶液绿色,KCrO 溶液黄色, KCr O 溶液
2 2 2 2 4 2 2 7
橙红色。下列判断错误的是
A.反应①表明Cr O 可能有两性氧化物的性质 B.反应②利用了HO 的氧化性
2 3 2 2
C.反应③中溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的 D.基态Cr原子的电子排布式是
[Ar]3d44s2
【答案】D
【解析】A.Cr O 作为金属氧化物,能与酸反应生成盐和水,题给反应①可知Cr O 能与
2 3 2 3
KOH反应Cr O+2KOH=2KCrO +H O,可知Cr O 可能有两性氧化物的性质,A正确;
2 3 2 2 2 3B.反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3价升高到+6价,HO 表现了氧化性,B正确;
2 2
C.溶液中KCrO 溶液黄色,KCr O 溶液橙红色,加入硫酸, 2CrO +2H+ Cr O +
2 4 2 2 7 2
HO,平衡右移,溶液颜色由黄色变为橙色,所以溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的,
2
C正确;
D.基态Cr原子的电子排布式是[Ar]3d54s1,D错误;
故答案选D错误。
6.(2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)铅属于三大重金属污染物之一,是
一种严重危害人体健康的重金属元素。工业中常对铅蓄电池中的铅膏(含PbSO 和PbO 等)
4 2
进行处理后回收金属铅,工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A.铅蓄电池放电时可将化学能100%转化为电能
B.电解时,电极材料均为铅棒
C.向废铅膏中加入(NH )CO 和HO 后,溶液温度不宜过高
4 2 3 2 2
D.BF 的电子式为
【答案】C
【解析】A.铅蓄电池的能量转化过程中会产生热能,转化率不可能为100%,A错误;
B.电解四氟合硼酸铅溶液时,石墨是电解池的阳极,铅是阴极,铅离子在阴极得到电子
发生还原反应生成铅,若阳极为铅,则铅优先失电子,B错误;
C.碳酸铵和过氧化氢受热易发生分解反应,则向废铅膏中加入碳酸铵和过氧化氢后,溶
液温度不宜过高,防止碳酸铵和过氧化氢发生分解,C正确;
D. 的电子式为 ,D错误;
故选C。
7.(2021秋·江苏南通·高三校考阶段练习)以红土镍矿(主要成分为NiS,还反应少量CaS
和 )为原料制备 的流程如下 :已知:①“煅烧”得到 、CaO和 ;②“酸浸”时,有 和 产生。
下列关于说法错误的是
A.“煅烧”时,为加快反应速率,可以将红土镍矿粉碎
B.“沉钙”后所得滤液中,主要存在的离子有: 、 、
C.“还原”时,反应的离子方程式为:
D.该流程中, 是可以循环使用的物质
【答案】B
【解析】根据红土镍矿“煅烧”得到Ni O、CaO和SiO;“酸浸”时,除去SiO,同时
2 3 2 2
有O 和NiSO 产生;沉钙时产生CaF 沉淀除去钙;还原得到镍和硫固体;提纯镍固体,制
2 4 2
备NiSO 6HO。
4 2
A. “煅烧”时,可以将红土镍矿粉碎增加接触面积,加快反应速率,A正确;
⋅
B. 酸浸时,Ni O 都转化为 NiSO ,“沉钙”后所得滤液中无Ni3+,B错误;
2 3 4
C. “还原”时,得到镍和硫固体,反应的离子方程式为:Ni2++H S=Ni↓+S↓+2H+,C正确;
2
D. “还原”过程中,除了产生硫和镍国体沉淀,还产生HSO ,可以在酸浸中循环使用,D
2 4
正确;
故答案为:B。
8.(2022秋·山东济南·高三济南市历城第二中学校考期末)将废旧锌锰电池进行回收处理
以实现资源的再生利用,初步处理后的废料中含 、 、 及 等,用
该废料制备 和 的一种工艺流程如下:(已知: 的金属活动性强于 , 在
酸性条件下比较稳定, 大于5.5时易被氧化)
下列说法错误的是
A.“还原焙烧”时 元素被还原,有气体产物生成
B.滤渣1、滤渣2的主要成分分别为炭黑、氢氧化铁
C.“净化”时通入的 可用 来代替, 的作用是调节溶液的 大于5.5以便
于除去杂质离子D.“电解”时的阳极反应式为
【答案】C
【解析】废料中加入过量的炭黑,还原焙烧,锰元素变成二价锰离子,酸浸时得到锰离子、
锌离子和亚铁离子,过量的碳黑不溶于酸,过滤变成滤渣1,溶液中需要除去亚铁离子,
利用表格数据,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
二价锰离子在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O 氧化,所以应先通入氧气,后加
2
入碳酸锰调节溶液的pH值并控制二价锰离子不被氧化,最后通过电解,锌离子得到电子
在阴极生成锌,二价锰离子在阳极失去电子生成二氧化锰。
A.“还原焙烧”中 、 分别与炭黑反应,
、 ,反应中锰元素被还
原为MnO,且有气体产物生成,不符合题意,A错误;
B.加热和搅拌都可以加快酸浸时的反应速率,碳不溶于水或酸,所以滤渣l为碳,溶液中
通入氧气和加入碳酸锰,使铁元素变成Fe(OH) 沉淀而分离,滤渣2为Fe(OH) ,不符合题
3 3
意,B错误;
C. 在酸性条件下比较稳定, 大于5.5时易被氧化,故pH应该小于5.5,不符合题
意,C错误;
D.由图可知电解产生二氧化锰,则电极方程式为: ,不
符合题意,D错误;
故选C。
二、填空题
9.(2023·全国·高三专题练习)实验室用含锰废料(主要成分为 ,还含有少量
)为原料制备 的工艺流程如下:
“酸浸”时, 将 氧化为 ,该反应的离子方程式为_______;该过程中浸出时间
和液固比对锰浸出率的影响分别如图所示。则适宜的浸出时间和液固比分别为_______、
_______。【答案】
3∶1(或3)
【解析】 将 氧化为 , 被还原为 ,1mol 得2mol电子,1mol
失3mol电子,根据得失电子守恒得反应方程式:
;由图可知浸出时间在60min时锰浸出率基本
最高,液固比为3时锰的浸出率最高,因此浸出时间和液固比分别选 ;3∶1(或3),故
答案为: ; ;3∶1(或3);
10.(2023秋·四川达州·高一统考期末)纯碱是一种重要的工业原料,可用于生活洗涤、
食品加工和工业制玻璃等,可用侯氏制碱法制备,其流程如下(部分物质已略去):
已知:通常状况下,1体积水大约溶解1体积 或700体积 ; 溶于水后,溶液
显碱性。
(1)为除去食盐水中的 、 、 ,可先_______(填选项字母),过滤后加适量盐酸,
再蒸发浓缩得饱和溶液。
A.加NaOH溶液,后加 溶液,再加钡试剂溶液
B.加NaOH溶液,后加钡试剂溶液,再加 溶液
C.加钡试剂溶液,后加NaOH溶液,再加 溶液
除去 时,该钡试剂最好为_______。
A. B. C.
(2)向饱和食盐水中先通入的气体为_______,分析其原因_______。
(3)过程①的实验操作为_______、洗涤、干燥,检验所得小苏打中不含 的方法为_______。
(4)过程②的化学方程式为_______。
(5)该制备可得到的副产品为_______。
【答案】(1) BC A
(2) 在水中的溶解度较小,而 易溶于水,且使溶液呈碱性,先通入
更有利于吸收 ,析出更多小苏打,提高纯碱产量
(3) 过滤 取少量小苏打于试管中,加适量蒸馏水形成溶液,向其中滴加过量的
稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,充分振荡后无明显现象
(4)
(5) 或氯化铵
【解析】侯德榜制碱流程中,将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中,发生反应
,同温下,碳酸氢钠溶解度较小,故以沉淀
析出;过滤后得到碳酸氢钠固体,经加热后得到碳酸钠,发生反应是2NaHCO
3
NaCO+CO ↑+H O,滤液A中含有氯化铵、氯化钠等,氯化铵作为副产品,可做氮肥。
2 3 2 2
(1)除去食盐水中杂质 、SO 、Ca2+分别可用过量的NaOH、BaCl 、NaCO 溶液,
2 2 3
为了保证过量的氯化钡被除去,必须保证碳酸钡加入的顺序在BaCl 之后,将得到的沉淀
2
过滤后在加入稀盐酸,以除去过量的NaOH、NaCO 溶液,再蒸发浓缩得饱和溶液。所以
2 3
根据以上要求,选项中加入药品顺序正确的是BC,故答案选BC。除去 时,该钡试剂
最好为不引入新的杂质离子,食盐水中含大量氯离子,故该钡试剂最好为BaCl ,故答案是
2
A。
故答案是BC;A。
(2)由已知信息可知通常状况下,1体积水大约溶解1体积 或700体积 , 的
溶解度较小,故先通入 使溶液呈碱性,更易吸收 ,故向饱和食盐水中先通入的气
体为 ,分析其原因是 在水中的溶解度较小,而 易溶于水,且使溶液呈碱性,
先通入 更有利于吸收 ,析出更多小苏打,提高纯碱产量。
(3)过程①中将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中,发生反应
,同温下,碳酸氢钠溶解度较小,以沉淀析
出;故过程①的实验操作为过滤、洗涤、干燥;检验所得小苏打中不含 的方法为先加
足量硝酸,再加入硝酸银,不产生不溶于水和酸的沉淀,故答案是取少量小苏打于试管中,
加适量蒸馏水形成溶液,向其中滴加过量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,充分振荡后
无明显现象。(4)过程②是加热碳酸氢钠,化学方程式为 。
(5)该制备可得到的副产品为 (或氯化铵)
11.(2022·全国·高三专题练习)锰酸锂(LiMn O)在电池材料领域有重要用途,可用硫铁
2 4
矿(主要成分为FeS)、软锰矿(主要成分为MnO ,含有少量的Fe O、Al O 等杂质)、回收
2 2 2 3 2 3
的工业废酸(主要成分为HSO )为原料制备,其工业流程如下图所示:
2 4
下列关于沉锰制备高纯MnO 的说法中,正确的是_______(填标号)。
2
a.若沉锰反应时加入足量浓盐酸并加热,MnO 的产率将降低
2
b.若沉锰后进行过滤操作,为了加快过滤速率,不断用玻璃棒搅拌
c.过滤所得MnO 须进行洗涤,为检验是否洗涤干净,可通过检测洗出液中是否存在
2
来判断
【答案】ac
【解析】硫铁矿(主要成分为FeS)、软锰矿(主要成分为MnO ,含有少量的Fe O、Al O 等
2 2 2 3 2 3
杂质)混合加入废酸,发生反应生成FeSO 、MnSO 、Al (SO )、S等,加入HO 将Fe2+氧
4 4 2 4 3 2 2
化为Fe3+,调pH将Fe3+、Al3+转化为沉淀;再加入NaSO,将Mn2+转化为MnO 。
2 2 8 2
a.若沉锰反应时加入足量浓盐酸并加热,MnO 与浓盐酸能反应,导致MnO 的产率将降
2 2
低,a正确;
b.过滤时不能用玻璃棒搅拌,以防损坏滤纸,造成过滤失败,b错误;
c.过滤所得MnO 须进行洗涤,为检验是否洗涤干净,实质是为了检验硫酸根是否有残留,
2
故可通过检测洗出液中是否存在 来判断,c正确;
故选ac。
12.(2021·全国·高三专题练习)钌( )为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工
等领域。钌的矿产资源很少,故从含钌废料中回收钌的研究很有意义。某科研小组设计了
一种从含钌废料中分离提纯钌的工艺,其流程如下:
“滤渣”的主要成分为 ,加入草酸的作用是___________,金属钌与草酸的质量比x
和反应温度T对钌的回收率的影响如图所示,则回收钌较为适宜的条件是___________。【答案】 作还原剂 x=1:5,T=70℃
【解析】含钌废料在碱浸是被NaClO溶液氧化,在加入盐酸调节pH的同时,草酸具有还
原性,再加入草酸的目的是还原被NaClO溶液氧化后的产物,即加入草酸的作用是作还原
剂;根据金属钌与草酸的质量比x和反应温度T对钌的回收率的影响图可知,回收钌较为
适宜的条件是x=1:5,T=70℃,故答案为:作还原剂;x=1:5,T=70℃。