微主题热练18　化学工艺流程(选择题)（含解析）-2024年高考化学二轮复习

微主题热练18　化学工艺流程(选择题)
1. (2023·扬州考前调研)以处理后的海水(含NaI)为原料制取I2的某工艺流程如下。下列说法正确的是(　　)
A. “沉淀”后所得上层清液中：c(Ag＋)·c(I－)B. 加Fe还原前用AgNO3沉淀的目的是实现I－的富集
C. “滤渣”只含一种金属
D. “氧化”的目的是将I－、Fe2＋完全转化为I2、Fe3＋
2. (2023·南通二调)一种由含Sc3＋的酸性溶液制备氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如下。
下列说法正确的是(　　)
A. 基态Sc原子电子排布式为[Ar]3d1
B. 1 mol H2C2O4(乙二酸)含有5 mol σ键
C. 生成Sc2(C2O4)3的离子方程式为2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋
D. Sc2(C2O4)3在足量空气中焙烧，消耗n[Sc2(C2O4)3]∶n(O2)＝1∶2
3. (2023·盐城三模)Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·8H2O的工艺流程如图所示：
下列说法不正确的是(　　)
A. 可采用加热、搅拌等措施提高“水浸”效率
B. 加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀
C. “沉铈”后剩余溶液中大量存在的阳离子只有NH
D. “沉铈”的离子方程式为2Ce3＋＋6HCO＋5H2O===Ce2(CO3)3·8H2O↓＋3CO2↑
4. (2023·泰州期末) 实验室以浓缩盐湖水(含Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)为原料制备高纯Li2CO3的实验流程如下。
Li2CO3溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. “步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”中均需使用漏斗
B. “沉淀2”的主要成分为CaCO3
C. “操作X”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
D. “滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料
5. (2023·盐城三校联考)用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。
已知：“还原”时，发生反应FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===2SO＋15Fe2＋＋
16H＋；FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是(　　)
A. “酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B. “还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶7
C. “过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2＋、Fe3＋和H＋
D. “沉降、氧化”时发生反应的离子方程式：4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2===8NH＋4FeOOH↓＋2H2O
6. (2023·泰州中学)利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼)，同时可得到Na2SO3的流程如图所示。已知：NaClO能将N2H4·H2O氧化生成N2；0.1 mol/L 亚硫酸钠溶液的pH约为9.5。下列说法不正确的是(　　)
A. 步骤Ⅰ反应时，若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)＝5∶1，则n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1
B. 步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋N2H4·H2O＋CO
C. 步骤Ⅱ的加料方式为在搅拌下将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中
D. 步骤Ⅳ的反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2
7. (2023·南京一中)室温下，H2CO3的Ka1＝4.30×10－7、Ka2＝5.61×10－11，H2SO3的Ka1＝1.54×10－2、Ka2＝1.02×10－7。工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. 吸收过程中有CO2气体放出
B. 结晶后母液中含有Na2CO3
C. 中和后溶液中可能含有NaHSO3
D. 湿料经气流干燥时温度不宜过高
8. (2023·海安期中)弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如图。
下列说法不正确的是(　　)
A. “氨浸”时，As2O3发生反应的离子方程式：
As2O3＋6NH3＋3H2O===6NH＋2AsO
B. “氨浸”时，CuO转化为[Cu(NH3)4]2＋
C. “氧化除AsO”时，每生成1 mol FeAsO4转移的电子数目为6.02×1023
D. “蒸氨”后滤液中主要存在的离子为NH、SO
9. (2023·南京江宁期中)工业上常用芒硝( Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠粗品，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。一种生产芒硝并进行纯化的流程如图所示：
下列说法不正确的是(　　)
A. Na2SO4·10H2O和煤粉高温下反应所得CO和Na2S的物质的量之比为2∶1
B. “溶解”时需要适当升高温度
C. “操作Ⅰ”是趁热过滤
D. 含少量Na2S的乙醇可通过蒸馏的方法回收乙醇
10. (2023·如皋期中)我国化学家侯德榜改良索尔维的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图。
H2CO3电离平衡常数分别为Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5。下列说法不正确的是(　　)
A. 氨水吸收等物质的量的CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液中存在：c(NH)＞c(HCO)
B. 析出NaHCO3晶体的离子方程式为
CO2＋NH3＋H2O＋Na＋===NaHCO3↓＋NH
C. 母液中：c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(Cl－)＋c(OH－)
D. 母液中通入氨气可增大NH的浓度，促进NH4Cl的析出
11. (2023·盐城期中)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收。下列说法不正确的是(　　)
A. “铅膏”中PbO2主要来源于该电池的正极材料
B. “脱硫”的目的是将PbSO4转化为PbCO3
C. “酸浸”中的H2O2作氧化剂
D. “沉铅”后的滤液焰色呈黄色
微主题热练18　化学工艺流程(选择题)
1. B　【解析】 上层清液为AgI的饱和溶液，AgI处于沉淀溶解平衡状态，则c(Ag＋)·c(I－)＝Ksp(AgI)，A错误；用Fe置换Ag时，Fe是过量的，故滤渣中含有Fe、Ag两种金属，C错误；由氧化性：Cl2>Fe3＋>I2及最终产物是I2知，“氧化”的目的是将I－氧化为I2，D错误。
2. C　【解析】 Sc是21号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d14s2，A错误；H2C2O4的结构式为，单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，H2C2O4分子中含有7个σ键，即1 mol H2C2O4分子中含有7 mol σ键，B错误；Sc3＋和H2C2O4发生反应生成Sc2(C2O4)3 固体，离子方程式为2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋，C正确；Sc2(C2O4)3在足量空气中焙烧生成Sc2O3，Sc元素的化合价没有发生变化，C2O中C元素由＋3价上升到＋4价，O2中O元素由0价下降到－2价，根据得失电子守恒可知，消耗n[Sc2(C2O4)3]∶n(O2)＝2∶3，D错误。
3. C　【解析】 加热、搅拌等都能加快反应速率，提高水浸效率，A正确；絮凝剂能加快Al3＋沉淀，B正确；“聚沉”过程中引入了Mg2＋，故“沉铈”后剩余溶液中还大量存在Mg2＋，C错误；“沉铈”过程中，Ce3＋转化为Ce2(CO3)3·8H2O沉淀的同时，还生成了CO2气体，D正确。
4. C　【解析】 “步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”都涉及过滤操作，故均需使用漏斗，A正确；加入石灰乳后生成的沉淀是Mg(OH)2，步骤Ⅱ中加入Li2CO3后，溶液中只有Ca2＋能与Li2CO3反应生成沉淀，故沉淀2的主要成分是CaCO3，B正确；由图可知，高温时Li2CO3的溶解度较小，故蒸发浓缩后应该趁热过滤，C错误；滤液3的主要溶质是NaCl，可用作氯碱工业的原料，D正确。
5. C　【解析】 适当提高硫酸浓度，增大H＋浓度，可加快反应速率，A正确；由FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===2SO＋15Fe2＋＋16H＋可知，SO为氧化产物，Fe2＋为还原产物，产物中Fe2＋有部分来源于FeS2，则“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶14＝1∶7，B正确；由FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===2SO＋15Fe2＋＋16H＋可知，“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2＋和H＋，C错误；向滤液中通入空气氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀，发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2===8NH＋4FeOOH↓＋2H2O，D正确。
6. C　【解析】 由Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O知，产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)＝5∶1时，n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1，A正确；由流程图知，反应物为NaClO、CO(NH2)2，生成物N2H4·H2O、Na2CO3，NaClO被还原为NaCl，生成物中还有NaCl，B正确；由题意可知，NaClO能将N2H4·H2O氧化生成N2，步骤二中若将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中，会将N2H4·H2O氧化生成N2，C错误；SO2为酸性气体，步骤Ⅳ的反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2，D正确。
7. B　【解析】 由H2SO3的Ka1＝1.54×10－2、H2CO3的Ka1＝4.30×10－7知，酸性：H2SO3>H2CO3知，吸收过程发生的反应为2SO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHSO3＋CO2↑，有CO2生成，A正确；由H2SO3的Ka2＝1.02×10－7、H2CO3的Ka2＝5.61×10－11知，由酸性：HSO>HCO知，HSO与CO不能共存，故结晶后母液中不含Na2CO3，B错误；中和后溶液的pH＝8，H2SO3的Ka2＝，＝＝＝10.2，即c(Na2SO3)＝10.2c(NaHSO3)，故中和后溶液中可能含有NaHSO3，C正确；NaHSO3受热易分解，故湿料经气流干燥时温度不宜过高，D正确。
8. C　【解析】 由流程图分析知，“氨浸”发生反应的离子方程式为As2O3＋6NH3＋3H2O===6NH＋2AsO，A正确；由流程图分析知，“氨浸”后，CuO中的Cu元素进入溶液中，过量氨水使CuO溶解，转化为[Cu(NH3)4]2＋，B正确；“氧化除AsO”时，(NH4)2S2O8是氧化剂，AsO中As元素显＋3价，FeAsO4中Fe元素显＋3价，As元素显＋5价，Fe元素、As元素均被氧化，故“氧化除AsO”时，每生成1 mol FeAsO4转移的电子数目约为3×6.02×1023，C错误；“氧化除AsO”得到的溶液主要为(NH4)2SO4和[Cu(NH3)4]SO4溶液，蒸氨、过滤、洗涤得到产品Cu2(OH)2SO4以及(NH4)2SO4，滤液中主要存在的离子为NH、SO，D正确。
9. A　【解析】 已知Na2SO4·10H2O＋C―→CO＋Na2S(未配平)，S元素由＋6价降低为－2价，C元素由0价升高为＋2价，结合得失电子守恒知，所得CO和Na2S的物质的量之比为4∶1，A错误；Na2S易溶于热乙醇，溶解时需要适当升高温度，B正确；用热乙醇溶解Na2S，需要趁热过滤，除去不溶的重金属硫化物和煤粉，故“操作Ⅰ”是趁热过滤，C正确；Na2S和乙醇的沸点不同，分离含少量Na2S的乙醇，可采用蒸馏法，D正确。
10. C　【解析】 Ka2(H2CO3)＝4.7×10－1111. C　【解析】 铅蓄电池中，Pb作负极，PbO2作正极，PbO2主要来源于该电池的正极材料，A正确；“脱硫”中，Na2CO3溶液与PbSO4反应生成PbCO3和Na2SO4，故“脱硫”的目的是将PbSO4转化为PbCO3，B正确；“酸浸”过程中，Pb元素的化合价由＋4价降低至＋2价，PbO2作氧化剂，H2O2作还原剂，C错误；加入NaOH沉铅会引入Na＋，Na元素的焰色呈黄色，故“沉铅”后的滤液焰色试验呈黄色，D正确。