文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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(K2FeO4)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
行制备。下列说法正确的是( )
A．“酸溶”前，可用热的Na2CO3溶液处理铁屑表面的油污
B．“氧化”过程的离子方程式为2Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O
C．“制备Na 2FeO4”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
D．“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于Na 2FeO4
2．一种利用玻璃窑炉替换下的锆废砖(主要成分ZrO2、Y2O3、CaO 等)提纯成分ZrO2和Y2O3的工艺流
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CaSO4
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
3．Li2CO3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LiCoO2及少量
等)为原
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
料生产Li2CO3的一种工艺流程如图所示：
已知LiCoO2难溶于水，具有强氧化性。
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)3，滤液2 中仅含有一种溶质
D．“沉钴”离子方程式为Co2++HCO3
-= CoCO3↓+2H+
4．亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]是一种黄色颜料。以含铁废水[主要成分为Fe2(SO4)3，含少量NiSO4、
CuSO4等]为原料合成亚铁氰化钾的工艺流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．“调pH”时选用的试剂X 可以是Fe2O3或Fe(OH)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CaCO3
5．黄铜灰渣(含有Cu 、Zn、CuO、ZnO 及少量FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如图，下列说法不
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(NO3)2溶液中含Zn(NO3)2杂质
C．滤液II 含Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO4
2-等离子
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．由Cu(NO3)2溶液制备Cu(NO3)2·3H2O，采用蒸发结晶的操作
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(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可
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Cl2的氧化能力。
下列说法错误的是( )
A．“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4
B．相同质量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5 倍
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
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FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)
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
8．某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe2Ox(3<x<4)，能在常温下将工业废气中的SO2、NO2等转化为单
质而除去，由锌灰(含ZnO 及少量PbO、CuO、Fe2O3等)和Fe2(SO4)3为原料制备氧缺位铁酸盐及其转化废气
流程如图：
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
下列说法正确的是( )
A．浸取时，为了提高酸浸效率，可以延长浸取时间或将稀硫酸换成浓硫酸
B．“除杂”过程中有加入足量锌粉等操作，与锌粉反应的离子只有Pb2+和Cu2+
C．除去SO2时，ZnFe2Ox在反应中表现了氧化性
D．ZnFe2O4与H2反应制得1molZnFe2Ox时转移电子(8-2x)mol
9．为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn 和Cu)回收Cu 并制备ZnO 的
部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．“溶解” 操作中溶液温度不宜过高
B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2
C．过滤后滤液中只有ZnSO4
D．本流程涉及置换反应
10．锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCOO2及少量Al，Fe 等，处理该
废料的一种工艺流程如图所示：
已知LiCOO2难溶于水，具有强氧化性。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n(CO
3+)：n(SO3
2-)=2：1
C．“沉钴”离子方程式为CO
2++HCO3
-= COCO3↓+H+
D．滤渣主要是Fe(OH)3，滤液2 中仅含有一种溶质
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
11．下图是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：
已知：室温饱和H2S 溶液的pH 的为3.9，SnS 沉淀完全时溶液的pH 为1.6，FeS 开始沉淀时溶液的pH
为3.0，沉淀完全时的pH 为5.5
根据以上流程图。下列说法错误的是( )
A．“溶解”中用到25%的稀硫酸，可用98%浓硫酸配制，需玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管等仪器
B．操作II 中用硫酸酸化至pH=2 的主要目的是抑制Fe2+的水解
C．操作II 中，通入H2S 至饱和的目的之一是防止Fe2+被氧化
D．操作IV 中所得的晶体最后用乙醇洗去晶体表面附着的水分
12．在我国，粉煤灰排放量是仅次于尼矿的工业固废。粉煤灰的主要组成为Al2O3、SiO2，含少量
Fe2O3、CaO 等，可利用酸碱联合法回收粉煤灰中Al2O3和SiO2，回收流程如下图所示。
已知：低温拜尔法反应原理之一为NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaOH、2Al(OH)3
Al2O3+3H2O。
下列说法错误的是( )
A．水浸后，溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到粗硫酸铝晶体
B．滤渣的主要成分为SiO2
C．还原焙烧的主要反应为2Al2(SO4)3+3C
2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑
D．低温拜尔法所得滤液不可循环利用
13．碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”；锡酸钠(Na2SnO3)可用于制造陶瓷电容器的基体。以
锡碲渣(主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料，回收锡酸钠并制备碲单质的流程图如下，下列说法错误的是(
)
已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．在生产过程中，要将锡碲渣粉碎，其目的是增大锡碲渣的碱浸速率和浸出率
B．“氧化”时，反应的离子方程式为2Na++TeO3
2-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O
C．“氧化”的温度应该越高越好，因为温度越高化学反应速率越快
D．以石墨为电极电解Na2TeO3溶液可获得Te，电解过程中阴极上的电极反应为：TeO3
2-+4e-+3H2O=
e+6OH-
14．制备一种重要的含氯消毒剂—亚氯酸钠(NaClO2，受热易分解)的工艺流程如图，下列说法正确的
是
A．“滤渣”的成分为Mg CO3、CaCO3
B．两处HCl 的作用相同
C．操作a 为“减压蒸发”
D．理论上，产生气体A、B 的物质的量之比为2：1
15．砷化镓是重要的半导体材料，一种从砷化镓废料(主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2、CaCO3等杂
质)中回收单质镓和砷的化合物的工艺流程如图所示：
已知：①“碱浸”时GaAs 中Ga 以NaGaO2的形式进入溶液。②Ga 与Al 位于同一主族，性质相似。
③离子完全沉淀时的pH：SiO3
2-为8，GaO2
2-为5.6。
下列说法正确的是
A．“碱浸”时，GaAs 发生的离子方程式为GaAs+4OH-+4H2O2= GaO2
2-+AsO4
3-+6H2O
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B．“滤渣①”的成分为Fe2O3，CaCO3，“滤渣③”的成分为CaCO3
C．“调pH ①”时，为使得杂质离子沉淀完全，可通入过量的CO2
D．“系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
第II 卷(非选择题 共55 分)
二、填空题(本题共4 小题，共55 分)
16．(13 分)石油化工所用的加氢催化剂的主要成分为镍钴合金和氧化铝，还含有少量的氧化铁，以废
弃的加氢催化剂为原料回收其中的钴和镍，其流程如图所示：
已知：①常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的
如下：
金属离子
Co3+
Co2+
Fe3+
Ni2+
Al
3+
开始沉淀的pH，c(Mn+)=0.1mol/L
沉淀完全的pH，c(Mn+)=10-5mol/L
②钴常见化合价有+2、+3。
回答下列问题：
(1)“酸溶”步骤中提高浸取率的方法有 (写出2 条)。
(2)“除铝铁”步骤中用
溶液调节溶液
的范围为 。
(3)“钴镍分离”步骤前，钴元素在溶液中以 (填写离子符号)形式存在。
(4)“沉镍”步骤中生成碱式碳酸镍[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]的离子方程式为 。
(5)“转化”步骤中有黄绿色气体产生，该气体是 (写名称)，离子反应方程式为：
；若用过氧化氢和稀硫酸代替浓盐酸，其优点是 。
(6)经测定“沉镍”后的滤液中c(Ni2+)=0.1mol/L，控制溶液的
，向滤液中加入Na2CO3固体，可使
完全沉淀转化为NiCO3 [溶液中c(Ni2+)≤10-5mol/L 可认为Ni2+完全沉淀]，取
滤液加入0.1mol Na2CO3
固体，通过计算证明
未完全沉淀： [忽略溶液体积变化及Na2CO3的水解，常温下
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ksp(NiCO3)= 9×10－6]，若要使
完全沉淀至少还要加入Na2CO3的物质的量约为
(保留1
位小数)。
17．(14 分)辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及
少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和
碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：
已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH 范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3
～9.8 Cu2+：4.4~6.4。
(1)实验室配制250mL 4.8 mol/L 的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______。
(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一点)。
(3)酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式_______。
(4)调节浸出液pH=4 的作用是_______。
(5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)_______。
(6)获得的MnSO4·H2O 晶体后常用酒精洗涤，优点是_______。
(7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O 质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生
的误差可忽略)其可能原因有_______(任写一种)。
18．(14 分)电解金属锰阳极渣(主要成分MnO2，杂质为PbCO3、Fe2O3、CuO)和黄铁矿(FeS2)为原料可
制备Mn3O4，其流程如图所示：
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知：室温下CaF2和MnF2均难溶于水且前者的溶解度更小。回答下列问题：
(1)基态Mn 原子的价电子的轨道表示式为 。
(2)“酸浸”过程中，所用的稀酸X 是 (填化学式)。
(3)“酸浸”过程中
的质量浓度、Mn 浸出率与时间的关系如图所示。20~80min，浸出Mn 元素的主要离子方程
式为 。80~100min 时，
浓度上升的原因可能是 。
(4)“除Fe、Cu”过程中依次加入的试剂Y、Z 为___________(填序号)。
A．H2O2、NH3·H2O B．KMnO4、CaO C．SO2、MnCO3 D．H2O2、CaCO3
(5)“净化”中加入MnF2的目的是除去
，其反应的离子方程式为 。
(6)硫酸锰在空气中加热可以生产相应的氧化物，称取151mg 硫酸锰充分煅烧后刷余固体的质量为
79mg，则此时固体的化学式为 。下图为不同温度下硫酸锰隔绝空气焙烧2 小时后残留固体的
X-射线衍射图，若由MnSO4固体制取活性Mn2O3方案为：将MnSO4固体置于可控温度的反应管中，
，将Mn2O3冷却、研磨、密封包装。(可选用的试剂有：1mol/L BaCl2溶液，1mol/LNaOH 溶液)
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
19．(14 分)稀土永磁合金，主要金属是钐Sm 和钴，合金中还会有铜、铁等取代部分钴。从钐钴磁性
废料中提取钐和钴的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)元素周期表中，与Co 位于同周期同族的元素还有 。
(2)为提高酸浸率，可采取的措施有 (写出1 条即可)，“酸浸渣”的主要成分是
。
(3)“沉钐”过程中生成Sm2(C2O4)3·nH2O 沉淀，逐渐加热分解该沉淀，得到固体质量变化百分数与温度
关系如图甲所示，则n= (取整数)。写出Sm2(C2O4)3分解为Sm2O3的化学方程式： 。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(4)写出“除铁”的离子方程式： 。
(5)“除铁”操作中双氧水的实际用量通常要大于理论用量，原因是 。
(6)如图乙是草酸钴(CoC2O4)在空气中灼烧得到的钴的氧化物晶体结构的一部分，该过程的化学方程式
为 。
11
