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选择题突破五
突破点3 无机化工“微流程”及分析
(选择题每小题3 分)
A 级夯基达标练
题组1 侧重物质转化的“微流程”及分析
1.(2025·山东泰安一模)以废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2)为原料回收铈,实验流程图:
下列说法中错误的是( )
A.流程中操作①②③④均需要用到烧杯、漏斗、玻璃棒
B.滤渣B 的主要成分为SiO2
C.操作②过程中发生反应的离子方程式为2CeO2+6H++H2O2
2Ce3++O2↑+4H2O
D.操作④过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
2.(2025·北京房山区一模)回收某光盘金属层中少量Ag 的方案如下(其他金属含量过低,
可忽略)。
下列说法不正确的是( )
A.①中NaClO 作氧化剂
B.②中加入氨水的作用是调节溶液pH
C.③中若X 是乙醛溶液,生成Ag 的反应为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
D.操作a 和操作b 均为过滤
3.(2025·吉林高三二模)便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备
NaClO2粗产品的工艺流程如图。已知纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。
下列说法错误的是( )
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A.溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸
B.向发生器中鼓入空气的主要目的是提供O2
C.吸收塔中温度过高,会导致NaClO2产率下降
D.吸收塔中H2O2作还原剂
题组2 侧重分离提纯的“微流程”及分析
4.(2025·山东聊城一模)晶体磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种非线性光学材料,实验室模拟工
业工序设计的流程如图所示。
已知:HCl 易溶于乙醇和醚等有机溶剂,下列说法不正确的是( )
A.有机萃取剂不可选用乙醇
B.KH2PO4既可与盐酸也可与NaOH 溶液反应
C.操作Ⅰ、操作Ⅱ是相同的操作方法
D.一系列操作Ⅲ主要包括蒸发结晶、干燥
5.(2025·广西南宁一模)一种从废印刷电路板冶炼副产品粗溴盐(CBSBPs)中回收NaBr 的
绿色工艺流程如图,下列叙述错误的是( )
A.绿色工艺体现之一为CCl4的循环利用
B.“氧化”中盐酸浓度越大,氧化效率越高
C.“操作1”和“操作2”需要使用分液漏斗和烧杯
D.上述流程中,NaClO3作氧化剂,CO(NH2)2作还原剂
B 级素能提升练
6.(2025·湖北云学名校联盟联考)分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元
素的化合物,一种回收工艺流程如图:
3
已知:①“碱浸”时,铜、锑转化为难溶的氢氧化物或氧化物,碱浸液含有Na2TeO3、
Na3AsO4。②“酸浸”时,锑元素发生反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣。下列说法正确
的是( )
A.碲(Te)和砷(As)位于元素周期表第ⅤA 族
B.利用蒸发结晶从“滤液1”中获取胆矾
C.“氯盐酸浸”时,通入SO2的目的是将Sb2O(SO4)4还原为SbCl3
D.“水解”时,生成SbOCl 的离子方程式为Sb3++Cl-+2OH-
SbOCl+H2O
7.(2025·山东菏泽一模)以氧化铋渣(主要成分是Bi2O3、Sb2O3,含Ag2O 和SiO2等杂质)为
原料制备钼酸铋(Bi2MoO6,其中Mo 为+6 价)的主要流程如下。
已知:H2S 的K a1=1.0×10-7,K a2=1.0×10-13;Ksp(Bi2S3)=2.0×10-99。下列说法错误的是
(
)
A.“浸渣”的主要成分为AgCl 和SiO2
B.溶液X 经处理后可循环用于“酸浸”过程
C.“酸溶”时产生NO,理论上消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.“沉铋”反应2Bi3+(aq)+3H2S(aq)
Bi2S3(s)+6H+(aq)的平衡常数K=5.0×1038
8.(2025·辽宁名校联盟联考)重晶石的主要成分是BaSO4,我国学者以重晶石为原料设计
氯化钡晶体和羰基硫的联合生产以实现节能减排,其工艺流程如图所示。下列说法正确
的是( )
A.“焙烧”反应中转移电子的物质的量为8 mol
B.“操作”过程中需持续通入HCl
4
C.气体2 的主要成分为H2和Cl2
D.先将硫黄气化,有利于提高合成反应的速率
9.(2025·江西萍乡一模)用精炼铜漂浮阳极泥(主要成分为BiAsO4、SbAsO4,还含有少量
Ag、Au)制备Bi2O3的工艺流程如下:
已知:①“转化”分两步进行,其第一步是BiOCl 转化为Bi(OH)3;
②常温下,Ksp[Bi(OH)3]=4.0×10-31,BiOCl+H2O
Bi3++2OH-+Cl- K=1.6×10-31。下列说法
中错误的是( )
A.“滤渣”的主要成分是Ag、Au,含砷废水的主要成分是Na3AsO4
B.“水解”分离Sb 和Bi 的原理是Sb3+水解的pH 小于Bi3+水解的pH
C.“转化”的总反应的离子方程式为2BiOCl+2OH-
Bi2O3+2Cl-+H2O
D.若BiOCl 恰好完全转化成Bi(OH)3,溶液中c(Cl-)=0.04 mol·L-1,则此时溶液的pH=11
10.(2025·广西来宾一模)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au 等多种元素。研究人
员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.“浸取1”和“浸取2”中温度越高,反应速率越快
B.相同条件下,等浓度的H2O2在盐酸环境中的氧化性比硫酸环境中的氧化性强
C.可用氨水分离AgCl 与其他难溶杂质
D.“还原”步骤中,产物N2和Au 的物质的量之比为4∶3
5
参考答案
1.A 解析:废玻璃粉末中含SiO2、Fe2O3、CeO2,向其中加入盐酸,Fe2O3反应变为可溶性
FeCl3进入溶液中,SiO2、CeO2不能反应,然后过滤。滤液A 中含FeCl3,滤渣A 中含有
SiO2、CeO2。向滤渣A 中加入稀硫酸,并加入适量H2O2,发生反应:2CeO2+6H++H2O2
2Ce3++O2↑+4H2O,SiO2不能反应,仍以固体形式存在,然后过滤。在滤液B 中含有Ce3+,在
滤渣B 中含有SiO2;再向滤液B 中加入碱,使Ce3+转化为Ce(OH)3,向Ce(OH)3悬浊液通入
O2并加热,发生反应:4Ce(OH)3+O2+2H2O
4Ce(OH)4,再过滤可得到Ce(OH)4产品。流程
中操作①②均为过滤操作,需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,操作③④不是过
滤,A 错误;滤渣B 的主要成分为SiO2,B 正确;由上述分析可知,C 正确;操作④过程中发生
反应4Ce(OH)3+O2+2H2O
4Ce(OH)4,其中氧化剂为O2,还原剂为Ce(OH)3,氧化剂与还
原剂的物质的量之比为1∶4,D 正确。
2.B 解析:①中加入次氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液的目的是碱性环境下ClO-将银氧化
为氯化银,次氯酸钠是反应的氧化剂,A 正确;②中加入氨水的目的是将氯化银转化为银
氨溶液,B 错误;向银氨溶液中加入乙醛共热时发生银镜反应得到银,化学方程式为
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,C 正确;操作a 和操作b 均
为固液分离的过滤操作,D 正确。
3.B 解析:NaClO3具有强氧化性,可以氧化HCl 产生氯气,则溶解过程中不可以用盐酸代
替稀硫酸,A 正确;向发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2,降低其浓度,防止ClO2分
解爆炸,B 错误;如果吸收塔中温度过高,会导致H2O2分解,从而导致NaClO2产率下降,C
正确;在吸收塔中ClO2与H2O2、氢氧化钠反应生成NaClO2和氧气,该过程中H2O2作还
原剂,D 正确。
4.D 解析:因为乙醇与水互溶,故有机萃取剂不可选用乙醇,A 正确;KH2PO4是酸式盐,既
可与盐酸反应,也可与NaOH 溶液反应,B 正确;操作Ⅰ、操作Ⅱ都是分液,是相同的操作
方法,C 正确;NH4Cl 受热易分解,所以一系列操作Ⅲ主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、
洗涤、干燥,D 错误。
5.B 解析:“操作2”可以得到循环使用的四氯化碳,能够提高原料的利用率,体现了绿色
工艺,A 正确;盐酸的浓度越大还原性越强,能与氯酸钠溶液反应生成氯化钠、氯气和水,
导致氯酸钠溶液的浓度减小,氧化效率降低,B 错误;“操作1”和“操作2”为液液分离的分
液操作,分液时需要的仪器为分液漏斗和烧杯,C 正确;“氧化”步骤中氯酸钠是反应的氧
化剂,“还原”步骤中尿素是反应的还原剂,D 正确。
6.C 解析:碲(Te)位于周期表的第ⅥA 族,A 错误;“滤液1”的主要成分是CuSO4,经过蒸
发浓缩、冷却结晶可得到胆矾,B 错误;“氯盐酸浸”时,通入SO2的目的是将Sb2O(SO4)4
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还原为SbCl3,C 正确;“水解”时,生成SbOCl 的离子方程式为Sb3++Cl-+H2O
SbOCl+2H+,D 错误。
7.C 解析:由题干信息可知,向氧化铋渣中加入盐酸和氯化钠溶液,二氧化硅不与盐酸反
应,氧化银和盐酸反应生成氯化银,其他物质与盐酸反应生成相应的氯化物,过滤,向滤液
中加水并加热得到Sb2O3,过滤,向滤液中加入H2S,生成Bi2S3和HCl,再次过滤得到Bi2S3
固体和溶液X,则X 中含有HCl 和NaCl,向Bi2S3中加入硝酸得到单质硫、NO 和硝酸铋,
向硝酸铋溶液中加入(NH4)6Mo7O24·4H2O 得到Bi2MoO6。二氧化硅不与盐酸反应,氧化银
和盐酸反应生成氯化银,即“浸渣”的主要成分为AgCl 和SiO2,A 正确;X 中含有HCl 和
NaCl,则溶液X 经处理后可循环用于“酸浸”过程,B 正确;向Bi2S3中加入硝酸得到单质
硫、NO 和硝酸铋,化学方程式为Bi2S3+8HNO3(稀)
2Bi(NO3)3+2NO↑+4H2O+3S↓,反应
中Bi2S3为还原剂,部分HNO3为氧化剂,故理论上消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比
为2∶1,C 错误;“沉铋”反应2Bi3+(aq)+3H2S(aq)
Bi2S3(s)+6H+(aq)的平衡常数K=
c
6( H
+)
c
2( Bi
3+)·c
3( H 2S)
=
c
6( H
+)·c
3( S
2-)
c
2( Bi
3+)·c
3(S
2-)·c
3( H 2S)
=
1
K sp( Bi2S3)×[
c
2( H
+)·c(S
2-)
c( H 2S)
]3=[ K a1( H 2S)· K a2( H 2S)]
3
K sp(Bi2S3)
= [1.0×10
-7×1.0×10
-13]
3
2.0×10
-99
=5.0×1038,D 正确。
8.D 解析:由流程可知,“焙烧”时发生反应BaSO4(s)+4C(s)
4CO(g)+BaS(s),BaS 经盐
酸“酸溶”后所得溶液的主要成分为BaCl2和HCl,气体1 的主要成分为H2S,将溶液进
行结晶即可得到氯化钡晶体,得到的H2S 经过热解得到硫黄和气体2(主要成分为H2),硫
黄与焙烧产生的CO 可合成COS。未明确反应物用量,无法计算转移电子的物质的量,A
错误;BaCl2不水解,“操作”过程中无需持续通入HCl,B 错误;根据分析可知,气体2 的主
要成分为H2,C 错误;将硫黄气化,可增大反应物的接触面积,有利于提高合成反应的速率
及产率,D 正确。
9.D 解析:阳极泥中的Ag、Au 不与盐酸反应,故“酸浸”后成为“滤渣”的主要成分,
由图可知Sb3+水解生成SbOCl,经过滤变为滤渣除去,调节pH 的目的是除砷,可推出含砷
废水的主要成分是Na3AsO4,根据题给信息,BiOCl 先转化为Bi(OH)3,最后转化为Bi2O3。
由上述分析可知,“滤渣”的主要成分是Ag、Au,含砷废水的主要成分是Na3AsO4,A 正确;
加NaOH“调pH”之前,Sb3+水解生成SbOCl,此时溶液pH 较小,加入NaOH 后“调
pH”,Bi3+发生水解,故“水解”分离Sb 和Bi 的原理是Sb3+水解的pH 小于Bi3+水解的
pH,B 正确;“转化”的反应物为BiOCl 和NaOH,生成物为Bi2O3,再结合元素守恒可知,C
正确;BiOCl+H2O
Bi3++2OH-+Cl-的平衡常数K=c(Bi3+)·c2(OH-)·c(Cl-)=1.6×10-31,则平衡
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时c(Bi3+)·c3(OH-)·c(Cl-)=c(OH-)×1.6×10-31,即Ksp[Bi(OH)3]·c(Cl-)=c(OH-)×1.6×10-
31,c(Cl-)=0.04 mol·L-1,可得出c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=13,D 错误。
10.C 解析:H2O2不稳定,受热易分解,盐酸具有挥发性,故“浸取1”和“浸取2”中温度越
高,反应速率可能会变慢,A 错误;在盐酸存在的条件下,H2O2氧化金形成配离子AuCl4
-促
使反应进行,不能说明相同条件下,等浓度的H2O2在盐酸环境中的氧化性比硫酸环境中
的氧化性强,B 错误;氨水可以与氯化银生成银氨溶液,故可用氨水分离AgCl 与其他难溶
杂质,C 正确;“还原”步骤中,N2H4中N 的化合价由-2 价升高至0 价,HAuCl4中Au 的化合
价由+3 价降至0 价,结合得失电子守恒可知,产物N2与Au 的物质的量之比为3∶4,D 错
误。
