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第39 天 押微流程实验
选择题中的“短流程”——试剂添加顺序与现象推理
(2025·四川·高考真题)一种主要成分为
和
的高钾磷矿,通过如下流
程可制得重要的化工产品白磷(
)、
。其中,电炉煅烧发生的反应为:
。
下列说法错误的是
A.“电炉煅烧”必须隔绝空气
B.浸渣的主要成分是
C.“炉气水洗”使
溶于水而与
分离
D.“中和沉淀”需要控制溶液的
【答案】C
【解析】主要成分为
和
的高钾磷矿,与焦炭经电炉煅烧生成
、
、
气
体、
气体,炉气水洗,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,尾气为不溶于水的CO,燃烧生成CO2,
用于中和沉淀;炉渣经水浸,浸渣主要成分为不溶于水的
,浸液中通入CO2,生成
,过滤
经燃烧得
;滤液主要成分为
,据此分析;
例1
【解析】A.“电炉煅烧”时生成
,
可与氧气反应,故必须隔绝空气,A 正确;B.根据分析可知,
浸渣的主要成分是
,B 正确;C.“炉气水洗”因
、CO 均不溶于水,磷蒸气通过冷水冷凝
成固态白磷,使
与
分离,C 错误;D.“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸,不会溶解生
成的
(只溶于强酸强碱中),但需要控制溶液的
,防止生成
,D 正确;故选C。
(2025·甘肃·高考真题)处理某酸浸液(主要含
)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B.“碱浸”过程中NaOH 固体加入量越多,
沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了
的溶解度比
小的性质
【答案】D
【解析】酸浸液(主要含
)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu 单质,溶液加入NaOH 碱浸,
过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入
Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:
,A 错误;B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH 过量,则Al(OH)3会溶解,B 错
误;C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C 错误;D.加入Na2CO3得到Li2CO3
沉淀,利用了
的溶解度比
小的性质,D 正确;答案选D。
(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含
和少
量
)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下
,下列说法错误的是
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
例2
例3
C.“浸出”时,3 种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中
【答案】C
【解析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,
加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S 沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。
A.根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A 正确;B.生物质(稻草)是可再
生的,且来源广泛,B 正确; C.根据图示可知,“浸出”时,Fe 的化合价没有变化,Fe 元素没有
被还原,C 错误; D.“沉钴”后的上层清液存在CoS 的沉淀溶解平衡,满足
Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D 正确;答案选C
(2025·山东·高考真题)钢渣中富含
等氧化物,实验室利用酸碱
协同法分离钢渣中的
元素,流程如下。已知:
能溶于水;
,
。下列说法错误的是
A.试剂X 可选用
粉
B.试剂Y 可选用盐酸
C.“分离”后
元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的
过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
【答案】A
【解析】钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I 中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等,滤渣I 为SiO2,滤渣I 加入NaOH 溶液
碱浸,得到含有Na2SiO3的浸取液,加入试剂Y(可以是盐酸)生成硅酸沉淀,最后得到SiO2,滤液I 加
入试剂X 和H2C2O4分离,由于Fe2(C2O4)3能溶于水,试剂X 将Fe2+氧化为Fe3+,再加入H2C2O4,使
CaC2O4先沉淀,滤渣II 为CaC2O4,滤液II 中有Fe3+,依次解题。A.根据分析,加入试剂X 的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+,试剂X 应该是氧化剂,不可以是Fe 粉,A 错误;B.加入试剂Y,将Na2SiO3转化
为H2SiO3沉淀,最后转化为SiO2,试剂Y 可以是盐酸,B 正确;C.根据分析,“分离”后Fe 元素主
要存在于滤液II 中,C 正确;D.“酸浸”后滤液I 中pH 过小,酸性强,造成C2
浓度小,使Ca2+
例4
(aq)+ C2
(aq)
CaC2O4(s)平衡逆向移动,得到CaC2O4沉淀少,滤渣II 质量减少,D 正确; 答案
选A。
(2023·河北·高考真题)一种以锰尘(主要成分为
,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化
物)为原料制备高纯
的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的
如下表。
下列说法错误的是
A.酸浸工序中产生的气体①为氯气
B.滤渣①主要成分为
和
C.除杂②工序中逐渐加入
溶液时,若
浓度接近,则
先析出
D.沉淀工序中发生反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】由图知锰尘(主要成分为
,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)加入浓盐酸进行酸浸,
、
铝、镁、钙、铁的氧化物均生成对应的盐,由于
具有氧化性,能将盐酸中的氯离子氧化物氯气,
故气体①,用氢氧化钠溶液进行吸收,防止污染环境,加氨水调节pH 为5~6,由表中数据知,可将铁
和铝沉淀而除去,故滤渣①主要成分为
和
,再向滤液中加入氟化钠溶液,可将镁和
钙以氟化物的形式除去,滤渣②为氟化钙和氟化镁,此时滤液中主要成分为氯化锰,加入碳酸氢钠溶
液,发生
,将锰离子沉淀,得到纯度较高的碳酸锰。A.由分
析知,Mn3O4与浓盐酸反应生成Mn2+和Cl2,A 正确;B.结合表中数据可知,除杂①工序中调pH 为pH
为5~6,此时会产生
和
沉淀,B 正确;C.由于
故
浓度接近时,先析出
沉淀,C 错误;D.由题给流程和分析可知,沉淀工序中Mn2+与
反应生
成MnCO3、CO2和 H2O 离子方程式为
,D 正确; 故选C。
例5
“微流程”是高考化学工艺流程题的简约形式,命题呈现“步骤精炼、信息密集、考查综合”的特点。
试题常以矿物处理、废液回收、产品制备等为背景,通过4~6 步操作,综合考查元素化合物性质、离子反
应、氧化还原、沉淀溶解平衡、分离提纯方法、条件控制(pH、温度、试剂用量)、循环利用等核心知识。
近年趋势是强化对陌生流程的解读能力,以及Ksp 计算、pH 调控、物质转化判断的定量与半定量分析。
预计2026 年将继续以“短流程+多步推断”的形式出现,要求学生快速抓住主线,结合已知信息(溶度积、
萃取平衡、溶解度曲线等)进行推理。
常考的方向和角度有:
原料预处理与浸出:酸浸、碱浸、水浸等操作的目的与原理。酸浸常用稀硫酸或盐酸,可溶解金
属氧化物、碳酸盐等;碱浸用于溶解两性氧化物(如Al₂O₃、SiO₂)或两性氢氧化物。需控制浓度、
温度、搅拌速率等提高浸出率。常见考点:软锰矿酸浸还原;高钾磷矿电炉煅烧隔绝空气。
氧化还原反应在流程中的应用:流程中常涉及元素的价态变化(如Fe²⁺→Fe³⁺、Mn⁴⁺→Mn²⁺、
Ce⁴⁺→Ce³⁺),需判断氧化剂、还原剂及反应方程式。常见考点:H₂O₂ 作还原剂还原CeO₂;铁粉
置换铜;双氧水氧化Fe²⁺。
pH 调控与沉淀分离:通过加入酸、碱或金属氧化物调节pH,使某些金属离子形成氢氧化物或碳酸
盐沉淀,实现分离。需结合Ksp 计算沉淀完全的pH 范围。常见考点:调pH 至5 使Al³⁺沉淀完全;
除铁时加MgO 或CaCO₃ 调节pH。
沉淀转化与溶度积比较:利用Ksp 差异,将一种难溶物转化为更难溶的物质(如PbSO₄→PbCO₃、
CaSO₄→CaCO₃)。常见考点:加入Na₂CO₃ 将PbSO₄ 转化为PbCO₃;氟化钠除钙镁。
萃取与反萃取:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度差异进行分离。萃取平衡受酸度影响,反萃
取通过改变酸度或加入配位剂实现。常见考点:萃取Ce³⁺后用稀硝酸反萃取;乙酸乙酯萃取绿原酸。
结晶与重结晶:根据物质溶解度随温度变化选择结晶方式(蒸发结晶、冷却结晶、加有机溶剂析
出)。重结晶用于提纯。常见考点:从NaCl 溶液获得晶体用蒸发结晶;过铼酸铵用热水溶解、冰
水冷却结晶。
蒸馏与减压蒸馏:分离互溶液体混合物利用沸点差异;减压蒸馏用于热敏物质,降低沸点防分解。
常见考点:回收CCl₄ 用蒸馏;绿原酸提取用减压蒸馏。
洗涤与干燥:洗涤沉淀用蒸馏水或有机溶剂(乙醇、丙酮)以减少溶解损失并快速干燥。常见考
点:CuI 用乙醇洗涤;硫酸肼用乙醇洗涤。
循环利用与绿色化学:流程中某些物质(如NaOH、CO₂、MnO₂)可回收再利用,体现原子经济性
和环保理念。常见考点:锰酸钾歧化生成的MnO₂ 循环使用;电解NaCl 溶液生成的NaOH 循环使
用。
除杂试剂的选择与顺序:粗盐提纯中试剂加入顺序需保证过量试剂能被后续操作除去(如BaCl₂ 在
Na₂CO₃ 之前)。常见考点:NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃ 的加入顺序;盐酸最后调pH。
信息型方程式的书写:根据流程中物质转化,结合氧化还原配平或复分解规律书写离子方程式。
常见考点:MnCO₃ 沉淀的离子方程式;FeS 与H₂O₂ 反应的离子方程式。
Ksp 相关计算:利用Ksp 判断沉淀生成或溶解的pH 条件、离子浓度范围。常见考点:计算AgOH
开始沉淀的pH;判断CoS 沉淀后上层清液中c(Co²⁺)。
操作名称与仪器选择:识别流程中的操作(过滤、分液、蒸馏、萃取、灼烧等),并选择对应仪
器。常见考点:灼烧需坩埚、泥三角;过滤需漏斗、烧杯、玻璃棒。
热稳定性与水解抑制:加热含结晶水或易水解的盐时,需在特定气氛(如HCl 气流)中防止水解。
常见考点:MgCl₂·6H₂O 脱水时可能生成Mg(OH)Cl;AlCl₃·6H₂O 需在HCl 气流中加热。
物质推断与成分分析:根据流程中物质的去向(滤渣、滤液、产品)推断主要成分。常见考点:
酸浸后滤渣为SiO₂;除杂后滤渣为Fe(OH)₃ 和CaCO₃。
1.各类结晶方式的选择及操作
结晶方式
操作及适用范围
蒸发结晶
蒸发大部分溶剂,使晶体析出。适用于溶解度受温度影响不大的物质(如
NaCl)
冷却结晶
将溶液加热浓缩至饱和,冷却热饱和溶液,使晶体析出。适用于溶解度受温度
影响较大的物质(如KNO3)
重结晶
将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤
改变溶剂结晶
①盐析法:在溶液中加入大量无机盐,使某些物质的溶解度降低而析出,与其
他成分分离的方法。如肥皂的制备、蛋白质的分离和提纯等;
②醇析法:在溶液中加入有机溶剂乙醇使晶体析出的方法。如向硫酸铜溶液中
滴加氨水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶
液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH 3)4]SO4⋅H 2O晶体
2.沉淀的洗涤
(1)洗涤试剂、适用范围及目的
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸馏水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附的××杂质,可适当降低固
体因溶解而造成的损失
热水
物质的溶解度随着温度
升高而减小
除去固体表面吸附的××杂质,可适当降低固
体因温度变化溶解而造成的损失
有机溶剂(酒
固体易溶于水,难溶于
减少固体溶解;利用有机溶剂的挥发性除去固
精、丙酮
等)
有机溶剂
体表面的水分,产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸或碱
除去固体表面吸附的可溶于酸或碱的杂质;减
少固体溶解
(2)检验离子是否已经沉淀完全的方法:将反应混合液静置,向上层清液中继续滴加沉淀剂×× ,若不再
产生沉淀,则×× 离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则×× 离子未完全沉淀。
(3)洗涤沉淀的方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次。
(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法:取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若未出现特
征反应现象,则沉淀已洗涤干净,否则沉淀未洗涤干净。
3.金属离子的萃取与反萃取
金属离子的萃取与反萃取是工艺流程中的一个重要环节,其过程可以达到使金属离子分离和富集的目的,
具有简单、便于操作和周期短的特点。萃取与反萃取的原理如下:
(1)溶剂萃取——利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,达到分离和富集的目的。
(2)反萃取和洗脱——与萃取过程相反,用一定的酸、碱或盐溶液把金属离子从有机相中再次返回到水
相中的过程。
例如,采用某萃取剂萃取水溶液中的Cu
2+,萃取过程可以简单地用离子方程式表示为
2 RH +Cu
2+⇌R2Cu+2 H
+(RH代表萃取剂)。正反应为萃取过程。向反应体系中加稀硫酸,平衡
逆向移动,Cu
2+被释放出来,萃取剂获得再生,可以重复使用,这个过程就是反萃取。
4.其他操作的分析
(1)蒸发时的气体氛围抑制水解,如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气氛中
加热,以防止其水解。
(2)减压蒸馏的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止受热分解、氧化等。
1.(2026·吉林·二模)铼高温合金可用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴。工业上用冶炼
钼的烟道灰(
,含
等杂质)制备铼单质的流程如图所示:
已知:过铼酸铵
是白色片状晶体,微溶于冷水,溶于热水。
下列说法错误的是
A.“滤渣Ⅱ”主要成分是
B.“滤液”经电解后产生的
可循环使用
C.先加热
溶液再加入
,经冰水冷却、过滤得
晶体
D.实验室模拟“操作Ⅱ”所需的必要仪器有:坩埚、酒精灯、玻璃棒、三脚架
【答案】D
【解析】烟道灰加入空气、氢氧化钠,氧化铜、四氧化三铁不反应成为滤渣Ⅰ,铼、硅反应进入滤液;滤
液通入二氧化碳将硅酸钠转化为硅酸沉淀,过滤得到NaReO4溶液,加入氯化铵得到NH4ReO4晶体和
含氯化钠的滤液,灼烧得到
,最终得到Re;A.由分析,“滤渣Ⅱ”主要成分是
,
A 正确; B.“滤液”中含生成的氯化钠,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠,氢氧化钠在吸收过程中使
用,故可循环使用,B 正确;C.过铼酸铵是白色片状晶体,微溶于冷水,溶于热水;先加热
溶液再加入
,经冰水冷却,可以过滤得到
晶体,C 正确; D.“操作Ⅱ”为灼烧操
作,所需主要仪器有坩埚、酒精灯、玻璃棒、泥三角、三脚架等,D 错误;故选D。
2.(2026·河南·模拟预测)绿原酸(结构简式如图所示)易溶于热水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯,具有抗病毒、
降血压、延缓衰老等作用。利用乙醚、95%的乙醇浸泡杜仲叶得到提取液,进一步提取绿原酸的流程
如图所示。下列说法错误的是
A.从加入乙酸乙酯到获取“有机层”的操作为萃取、分液
B.过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.减压蒸馏是利用混合物中的组分密度不同分离提纯
D.绿原酸粗产品可通过重结晶的方法进一步提纯
【答案】C
【解析】绿原酸易溶于乙酸乙酯,乙酸乙酯加入提取液,分液得到有机层,减压蒸馏得到绿原酸,加入温
水浸膏,经冷却、过滤得到绿原酸粗产品。A.绿原酸易溶于乙酸乙酯,向提取液加入乙酸乙酯可以
萃取绿原酸,再通过分液即可得到有机层,A 正确;B.过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,
B 正确;C.减压蒸馏是利用混合物中的组分沸点不同分离提纯,不是利用密度不同,C 错误;D.绿
原酸易溶于热水,溶解度随温度变化明显,因此绿原酸粗产品可以通过重结晶的方法进一步提纯,D
正确;故选C。
3.(2026·甘肃·一模)CuI 是一种白色固体,不溶于水和乙醇,常用作有机反应催化剂。以硫化铜矿
(CuS、FeS 熔体)为原料制备CuI 的流程如图:
下列说法正确的是
A.“氧化酸浸”时FeS 发生反应的离子方程式:
B.“除铁”时所用的试剂
可以是
或
C.“还原沉铜”时参加氧化还原反应的
D.可用蒸馏水代替乙醇洗涤所得固体
【答案】B
【解析】“氧化酸浸”时,
作为氧化剂,将CuS、FeS 氧化生成S,过滤所得滤液中含有硫酸铜、硫
酸铁等,“除铁”时将铁离子转化为沉淀除去,得到主要含硫酸铜的滤液,加入NaOH、KI 发生氧化
还原反应生成
沉淀,过滤所得固体中主要含
和
,加入乙醇洗涤,除去
,干燥得到
。
A.“氧化酸浸”时
是强氧化剂,会将FeS 中的
氧化为
,离子方程式:
,A 错误; B.“除铁”时加入的是
或
,可消耗
溶液中的
升高pH,使
水解生成
沉淀除去,且不会引入新杂质,B 正确; C.“还原
沉铜”的反应为
,其中仅有
发生氧化还原反应,剩余
作沉淀剂
化合价不变,故参加氧化还原反应的
,C 错误; D.该步骤所得固体是CuI 和
的
混合物。由于
在乙醇中的溶解度远大于在水中的溶解度,因此使用乙醇可以有效除去
杂质。此外,
乙醇易挥发,便于快速干燥,可避免CuI 在潮湿环境中被氧化。综上,不能用蒸馏水代替乙醇,D 错
误;故选B。
4.(2026·内蒙古赤峰·一模)
是制备锂电池正极材料磷酸亚铁锂的前驱体。工业上常以硫酸
亚铁为原料,采用“铵法”制备
,其主要流程示意图如下:
已知前驱体结晶颗粒不均或其中混有
会严重影响锂电池的性能和使用寿命。下列说法错误的是
A.“溶解”时,稀硫酸可抑制
水解
B.“氧化”时,发生反应:
C.“结晶”时,试剂需快速加入以提高生产效率
D.加入氨水时需控制
,防止
过高生成
【答案】C
【解析】硫酸亚铁固体用稀硫酸溶解,可以抑制
水解,加双氧水氧化
生成
,结晶时加氨水调
节pH,防止生成
沉淀,使其有利于生成
,据此分析。A.
为弱碱阳离子,
会发生水解
,加入稀硫酸增大
,使水解平衡左移,抑制
水
解,A 正确;B.酸性条件下,
氧化
生成
,配平后离子方程式
,B 正确;C.题干已知结晶颗粒不均会影响产品性能,若结晶时
快速加入试剂,会导致局部浓度过高,生成颗粒不均匀的晶体,影响产品质量,因此不能快速加入试
剂,C 错误;D.
在pH 过高时会水解生成
沉淀,引入杂质,因此需要控制pH,D 正确;
故选C。
5.(2026·浙江·二模)某化学兴趣小组按下列流程提取碘的CCl4溶液中的I2并回收CCl4:
已知:CCl4的密度大于水,沸点为76.8℃。
下列说法中不正确的是
A.操作i 包括萃取和分液,分液时水层从分液漏斗上口倒出
B.配制45%硫酸溶液需用到的玻璃仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管
C.若不过滤硫酸镁而直接蒸馏,则CCl4的纯度会下降
D.宜在通风橱中用水浴加热蒸馏回收CCl4
【答案】B
【解析】A.水层密度较小,分液时水层从分液漏斗上口倒出,A 正确;B.配制
硫酸溶液是将浓硫
酸稀释,必须用到的仪器是量筒、烧杯、玻璃棒,无需容量瓶和胶头滴管,B 错误;C.有机层中残
留少量水分,无水硫酸镁是除去有机层中的水分,蒸馏前若不除去硫酸镁,蒸馏时硫酸镁吸收的水分
会挥发,得到的CCl4不纯,C 正确;D.
沸点为
,低于
,水浴加热便于控制温度,
且
有毒易挥发,需要在通风橱中进行操作,D 正确;正确答案选B。
6.(2026·山东临沂·一模)由软锰矿(
,含
、
,
和
等杂质)制备高纯
的流
程如下。
已知:①离子浓度小于
,视为沉淀完全;
②
,
,
。
下列说法错误的是
A.“酸浸还原”时,被还原的元素有
和
B.常温下,“调
”时,
沉淀完全
C.试剂X 可以是
或
D.“电解”时,阳极反应式为
【答案】C
【解析】由题给流程可知,向软锰矿中通入二氧化硫、加入硫酸溶液酸浸还原,将二氧化锰、氧化铁转化
为硫酸锰、硫酸亚铁,氧化铝、氧化铜转化为硫酸铝、硫酸铜,二氧化硅不反应,过滤得到含有二氧
化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入氢氧化钠调节溶液pH 为5,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,
过滤得到含有氢氧化铝的滤渣和滤液;向滤液中加入硫化铵,将溶液中的亚铁离子、铜离子转化为硫
化亚铁、硫化铜沉淀,过滤 得到含有硫化亚铁、硫化铜的滤渣和硫酸锰溶液;电解硫酸锰溶液在阳
极得到二氧化锰。A.由分析可知,酸浸还原时加入硫酸溶液、通入二氧化硫酸浸还原,将二氧化锰、
氧化铁转化为硫酸锰、硫酸亚铁,反应中锰元素、铁元素的化合价降低被还原,A 正确;B.由溶度
积可知,溶液pH 为5 时,溶液中铝离子的浓度为:
=1.3×10-6 mol/L<1×10-5mol/L,则
溶液中铝离子完全沉淀,B 正确;C.由分析可知,加入硫化铵的目的是将溶液中的亚铁离子、铜离
子转化为硫化亚铁、硫化铜沉淀,则加入的试剂X 不可能是氢硫酸,原因是溶液中亚铁离子不能与氢
硫酸反应,C 错误;D.由分析可知,电解硫酸锰溶液时,阳极发生的反应为水分子作用下锰离子在
阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子,电极反应式为:
,
D 正确;故选C。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)废旧铅蓄电池会导致铅污染,回收铅的流程如图所示。
已知:铅膏的主要成分是
和
。下列说法错误的是
A.
的作用是将
还原成
B.加入
后发生的反应为:
C.步骤X 可以是蒸干灼烧
D.若步骤
为电解,则阴极生成
,阳极生成的
在整个流程中可循环使用
【答案】C
【解析】铅膏中主要含有
和
,通入
,加入
,两者反应后都变为
沉淀,
过滤后溶液中主要含有
。
加入
变为溶于水的
再经过步骤X 发生氧
化还原反应生成Pb。A.铅膏中
中Pb 为
价,
作为还原剂,可以将
还原为
,A
正确;B.加入
发生沉淀转化,
转化为更难溶的
,反应式
符合沉淀转化规律,B 正确;C.若对
溶液蒸
干灼烧,硝酸铅水解生成
和硝酸,硝酸易挥发,灼烧最终得到
,无法得到Pb,C 错误;
D.电解
溶液时,阴极
得电子生成Pb,阳极水放电生成
和
,与
组合成
,
可循环用于溶解
,D 正确;故选C。
8.(2026·河南洛阳·二模)碳酸铈可用于制备稀土发光材料,以二氧化铈废渣为原料制备
的流
程如下。
已知:萃取原理为
(水层)+3HA(有机层)
(有机层)
(水层)。
下列说法正确的是
A.采用高温或搅拌加快“酸浸”速率
B.“酸浸”时,稀硫酸的作用是增强
的氧化性
C.少量多次加入稀硝酸可以提高反萃取率
D.“沉淀”时的离子方程式为
【答案】C
【解析】二氧化铈废渣中加入稀硫酸、过氧化氢溶液进行酸浸,过氧化氢把铈从+4 价还原到+3 价,然后
用氨水中和后用萃取剂HA 萃取到有机相,然后再加硝酸进行反萃取,使三价铈离子进入水层,向三
价铈离子的水溶液中加入氨水和碳酸氢铵,生成碳酸铈沉淀。据此分析解答。A.酸浸步骤加入了
,高温会使
分解,无法用高温加快酸浸速率,A 错误;B.原料
中
为
价,最终
产物中
为
价,因此酸浸时
作还原剂,将
还原为
,稀硫酸的作用不是增强
的
氧化性,B 错误;C.根据已知萃取平衡:
,反萃取需
要使平衡逆向移动,让
重新进入水层;增大
浓度可使平衡左移,少量多次加入稀硝酸能保证
体系始终有较高的
浓度,使平衡充分逆向移动,提高反萃取率,C 正确;D.沉淀步骤同时加入了
氨水和
,反应生成的
会继续和
、
反应,正确离子方程式应为
,所给方程式错误,D 错误;故选C。
9.(2026·陕西商洛·模拟预测)下图是从电镀厂含银废水(银离子浓度约为
)提取高纯度银单
质的流程
已知:ⅰ)
ⅱ)含银废水显强酸性,且含有
ⅲ)
下列说法正确的是
A.在“调节pH”工段中,pH 值不能高于1.7
B.“提银”和“除铜”工段均有涉及到氧化还原反应
C.在“除铜”工段中收集到的废液为蓝色
D.若在实验室模拟流程中的“灼烧除杂”工段需要用到如图的工具
【答案】B
【解析】含银废水中银主要以
形式存在,加入碱液调节pH 时,
与
反应生成氢
氧化银沉淀;提银时加入锌丝,锌的金属活动性比银强,锌丝与银离子发生置换反应,将银从化合物
中还原为单质;此步骤后,通过过滤分离出粗银单质,进入下一步“酸浸”,粗银中的杂质与酸反应
溶解,而银单质不与酸反应,此步骤后,过滤分离出含银固体,滤液为含锌盐的溶液;再除铜,加入
过量王水,可将铜溶解为离子,过滤后,
沉淀进入下一步“灼烧提纯”,加入硼砂,
在高
温下分解,最终得到高纯度银单质;A.AgOH 刚好沉淀时,根据
,代入
、
,得:
计算得
,因此
,即
高于12.3 会使
沉淀为
,A
错误;B.“提银”工段:加锌丝置换银单质,
置换
生成
,存在化合价变化,属于氧化还
原反应;“除铜”工段:过量王水溶解铜单质,铜单质被氧化为
,存在化合价变化,属于氧化还
原反应。 两个工段均涉及氧化还原反应,B 正确;C.铜元素在"除铜"工段转化为离子进入滤液(废
液)从而与银分离,溶液为黄绿色/绿色,不是蓝色,C 错误;D.题图中仪器是蒸发皿,蒸发皿用于
蒸发溶液,不能用于高温灼烧固体;灼烧固体需要坩埚,D 错误;故选B。
10.(2026·辽宁·一模)化学小组用如下流程测定废水中苯酚的含量(废水中其他物质不参与反应):
下列说法错误的是
A.Ⅰ中发生的反应为
B.Ⅰ~Ⅲ中避光、加盖可抑制
或
的挥发以及预防
的干扰
C.Ⅳ中消耗的
越多,说明废水中苯酚含量越少
D.
和
的物质的量为
时,
一定过量
【答案】D
【解析】A.Ⅰ中
与
反应制备棕黄色
用于检测苯酚,离子方程式为
,故A 正确;B.
和
易挥发,并且碘离子可能被氧气氧化,所以需要避光、加盖,
故B 正确;C.
的总量可通过
确定,
先后被苯酚和
消耗,所以
消耗的
越多,说明
废水中苯酚越少,此时
消耗的也越多,故C 正确;D.如果苯酚含量极少,此时
几乎都被
消耗,物质的量关系
,所以需要
时,
才一定过量,故D 错
误;选D。
11.(2026·贵州遵义·二模)某实验小组设计下列流程分离和检验实验室废液中的卤素离子:
。
已知:①
和AgI 在水中易形成胶体;
②AgBr 和AgI 不溶于氨水;
③
的
溶液为橙红色,
的
溶液为紫色。
下列说法正确的是
A.加热可促进沉淀①的形成,便于过滤分离
B.溶液①加入
后形成的沉淀是Ag
C.沉淀②只发生反应
D.由流程可知,氧化性强弱为
【答案】A
【解析】废液加入硝酸银得到卤化银沉淀,沉淀加入氨水,氯化银沉淀溶解得到银氨离子的溶液①,加入
硝酸生成氯化银沉淀;沉淀②加入足量锌溶解沉淀得到溴化锌、碘化锌,加入氯水氧化溴离子生成溴
单质、氧化碘离子生成碘单质,使用四氯化碳萃取得到有机层和水层,加入足量氯水,碘单质被氧化
为碘酸根离子而进入水层,有机层含溴单质; A.
和AgI 在水中易形成胶体,加热可促
进胶体聚沉,促进沉淀①的形成,便于过滤分离,A 正确; B.溶液①加入
后使得溶液显酸性,
形成的沉淀是AgCl,B 错误;C.沉淀②只发生反应
、
,C 错误;D.氯气氧化溴离子生成溴单质、氧化碘单质生成碘酸根离子,
氧化性氯气大于溴、氯气大于碘酸根离子,但是不能说明溴单质氧化性大于碘酸根离子,D 错误;故
选A。
12.(2026·湖南怀化·一模)工业上以软锰矿(主要成分为
)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,
主要流程如下。下列说法错误的是
A.“锰酸钾歧化”可以用HCl 代替
B.该流程中可循环使用的物质是
C.“结晶”操作与从NaCl 溶液中获得NaCl 晶体的操作不相同
D.“熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或
坩埚均不行
【答案】A
【解析】将软锰矿(主要成分为
)与KOH 和
熔融氧化可得
,该反应方程式为:
,加入蒸馏水浸取可得含有
,KCl 等溶质的混合溶液。
向溶液中通入
,
发生歧化反应,该反应方程式为
,将混合物抽滤后加热浓缩、冷却结晶后过滤可得
,据此作答。A.歧化过程生成
会和HCl 发生反应,生成
和
,影响反应收
率,因此不能用HCl 代替
,A 错误;B.由分析可知,在锰酸钾歧化过程中会生成
,可以
回到“熔融氧化”过程中循环使用,B 正确;C.要从NaCl 溶液中获得NaCl 晶体可直接蒸发结晶。
该流程中,要获得
需浓缩混合溶液至表面出现晶膜,之后冷却浓缩液获得结晶,避免长时间
加热造成
分解,二者操作不同,C 正确;D.“熔融氧化”过程中存在KOH,会腐蚀陶瓷和
氧化铝,因此该操作应该在铁坩埚中进行,不能使用陶瓷坩埚或氧化铝坩埚,D 正确;故答案选A。
13.(2026·北京门头沟·一模)某粗盐中含有
、
、
、
等杂质离子,实验室按下面的流程
进行精制:
已知:KCl 和NaCl 的溶解度如图所示。
下列说法不正确的是
A.试剂①②③可能分别是NaOH 溶液、
溶液、
溶液
B.加入盐酸发生的反应是
、
C.“一系列操作”是指蒸发至大量晶体析出后,冷却结晶
D.为确保除杂彻底,所加的每种除杂试剂需适当过量
【答案】C
【解析】某粗盐中含有
、
、
等杂质离子,可分别用
、
、
溶液除去,而
和
可以反应,且过量的
可以被后面的稀盐酸除去,所以
必须加在
的前面。前面产生的沉淀过滤除去后,溶液中过量的
、
可用稀盐酸除去,加完盐酸之
后溶液中主要含有
、
两种溶质,最后经过蒸发结晶的操作可得到精盐。A.由分析可知,只
要保证
溶液加在
溶液的前面即可保证精盐无杂质,A 正确;B.根据分析,盐酸是为了
除去过量的
和
,题干方程式已配平,B 正确;C.由图可知,
的溶解度受温度影响变
化不大,所以应采用蒸发结晶的方法得到其晶体,正确的操作是蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤,
避免温度降低导致
结晶析出,混入杂质,C 错误;D.为保证杂质离子完全除去,除杂试剂需要
适当过量,D 正确;故选C。
14.(2026·四川广元·二模)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,还含有SiO2、CaCO3和Fe2O3等杂质)为原料制
取高纯MgCl2的流程如图所示。下列说法错误的是
已知:25℃时,Ksp(MgCO3)=6.82×10-6,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9
下列说法错误的是
A.无水MgCl2在熔融状态下电解产生Mg
B.“浸渣”为SiO2,“滤渣”为Fe(OH)3、CaCO3
C.该流程涉及复分解反应、化合反应、分解反应和置换反应
D.“浓缩、部分脱水”时,可能有Mg(OH)Cl 沉淀生成
【答案】C
【解析】菱镁矿(主要成分为MgCO3,还含有SiO2、CaCO3和Fe2O3等杂质)加入盐酸酸化后,浸渣为SiO2
(不与盐酸发生反应),第二步加入适量MgCO3调节pH 进行除杂,此时
转化为Fe(OH)3沉淀,
结合溶度积可知,
会转化为CaCO3沉淀。A.工业上通过电解熔融无水MgCl2在制备金属Mg,A
正确;B.菱镁矿中SiO2不与盐酸反应,酸浸后成为“浸渣”,酸浸后溶液含
、
,加入
MgCO3调节
,使
转化为Fe(OH)3沉淀,结合溶度积可知,
会转化为溶解度更小的CaCO3
沉淀,因此“滤渣”为Fe(OH)3和CaCO3,B 正确;C.流程中,酸浸、除杂涉及复分解反应,氨化生
成
属于化合反应,
热解生成
属于分解反应,整个流程没有置换反应发
生,C 错误;D.
可发生水解反应
浓缩脱水加热时,HCl 挥发
促进水解,可能生成Mg(OH)Cl 沉淀,D 正确;故选C。