高考化学二轮复习元素及其化合物专题三无机化工微流程课件

(共38张PPT)
C
解析　主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，与焦炭经电炉煅烧生成CaSiO3、KAlO2、P4气体、CO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CaSiO3，浸液中通入CO2，生成K2CO3、Al(OH)3，过滤 Al(OH)3经煅烧得Al2O3；滤液主要成分为K2CO3，P4可与氧气反应，故必须隔绝空气，A、B正确；“炉气水洗”因P4、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使P4与CO分离，C错误；“中和沉淀”时通入二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的Al(OH)3(只溶于强酸强碱中)，但需要控制溶液的pH，防止生成KHCO3，D正确。
2.(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含Li＋、Fe2+、Cu2+、Al3+)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：2Fe＋3Cu2+===3Cu＋2Fe3+
B “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，Al(OH)3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Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质
D
解析　“沉铜”过程中，Fe与Cu2+发生置换反应生成Fe2+和Cu，正确的离子方程式为Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu，A错误；“碱浸”过程中若NaOH过量，会使Al(OH)3转化为可溶于水的[Al(OH)4]－，B错误；由题意知，“氧化”前Fe元素的化合价为＋2，“氧化”后得到Fe(OH)3沉淀，Fe的化合价升高，C错误；“沉锂”过程中加入Na2CO3后有Li2CO3析出，利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，D正确。
3.(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)＝10-20.4，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
C.“浸出”时，3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2-)＝10-20.4
C
解析　“浸出”过程中硫酸可作催化剂催化稻草中的纤维素水解生成葡萄糖，还可作浸取剂与金属氧化物反应得到含金属离子的溶液，A正确；该流程中所用生物质为稻草，而稻草来源广泛且可再生，故B正确；结合“浸出”后的操作及产物可知，“浸出”时MnO2被葡萄糖还原为Mn2+，Co3O4被还原为Co2+，Fe2O3转化为Fe3+，Fe的化合价不变，故Fe未被还原，C错误；“沉钴”后的上层清液为CoS的饱和溶液，存在c(Co2+)·c(S2-)＝Ksp(CoS)＝10-20.4，D正确。
4.(2025·山东卷)钢渣中富含CaO，SiO2，FeO，Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Ksp(CaC2O4)＝2.3×10-9，Ksp(FeC2O4)＝3.2×10-7。
下列说法错误的是(　　)
A.试剂X可选用Fe粉
B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
A
化工微流程中的“四线”分析
(1)试剂线：分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等。
(2)操作线：分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
(3)杂质线：分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等。
(4)产品线：工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及其化合物的转化。
1.(2025·广东汕头一模)为解决大气污染物SO2的排放问题，某实验小组模拟工业烟气脱硫步骤，设计如下工艺流程，下列有关说法正确的是(　　)

A.吸收塔内发生的反应为氧化还原反应
B.沉淀室内发生主要反应：Na2SO4＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaSO4↓
C.氧化室内每生成136 g CaSO4时理论上可消耗1 mol O2
D.流程中可循环利用的物质为NaOH溶液
D
解析　吸收塔中用NaOH溶液喷雾吸收烟气中的SO2，生成Na2SO3和H2O，沉淀室中Na2SO3和Ca(OH)2反应生成CaSO3沉淀和NaOH，氧化室中CaSO3和O2反应生成CaSO4，吸收塔内发生的反应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，是非氧化还原反应，A错误；沉淀室内发生的主要反应是亚硫酸钠与 Ca(OH)2的反应，化学方程式为Na2SO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaSO3↓，生成的NaOH可以循环进入吸收塔中，B错误，D正确；根据2CaSO3＋O2===2CaSO4可知，生成2 mol即136 g·mol-1×2 mol＝272 g硫酸钙，需要1 mol O2，C错误。
2.(2025·贵州普通高中选择性考试模拟)湿法磷酸工艺中磷矿石[主要成分为Ca5F(PO4)3、SiO2]酸浸、浓缩会产生含氟废气(HF、SiF4)，废气中n(HF)∶n(SiF4)<2。一种回收氟的工艺如图所示：
已知：SiF4与HF、H2O均能反应生成H2SiF6。
下列说法错误的是(　　)
A.“酸浸”前粉碎矿石可提高浸出效率
B.滤渣1的主要成分可以用于改良盐碱地(含Na2CO3)
C.SiF4与H2O反应：3SiF4＋(n＋2)H2O===2H2SiF6＋SiO2·nH2O↓
D.该工艺可以在陶瓷内衬的不锈钢装置中进行
D
解析　磷矿石[主要成分为Ca5F(PO4)3、SiO2]先用稀磷酸溶解，再用浓硫酸溶解，得到滤渣1的主要成分是硫酸钙，真空浓缩后得到的气体为SiF4与HF，加水吸收得到H2SiF6和SiO2·nH2O，过滤出SiO2·nH2O后得到H2SiF6。“酸浸”前粉碎矿石，可以增大接触面积，加快酸浸速率，提高浸出效率，故A正确；滤渣1的主要成分是硫酸钙，与Na2CO3作用可以转化为碳酸钙，减小碳酸根离子的浓度，可以改良盐碱地，故B正确；根据信息，结合流程，SiF4与H2O反应生成H2SiF6和SiO2·nH2O，化学方程式为3SiF4＋(n＋2)H2O===2H2SiF6＋SiO2·nH2O↓，故C正确；流程中含有HF，会与陶瓷中的SiO2反应，故不能在陶瓷内衬的不锈钢装置中进行，故D错误。
B
1.(2025·贵州毕节市一诊)海水中的化学资源具有巨大的开发潜力。利用海水提取溴和镁的过程如下：

下列说法正确的是(　　)
A.通入热空气可提高吹出塔的效率 B.可用CO2的水溶液代替SO2的水溶液
C.电解MgCl2溶液也可制备Mg D.Mg可以与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀
A
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解析　向海水中加入石灰乳可将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，过滤将滤液和滤渣分离，向滤渣中加入盐酸溶解，生成氯化镁，在HCl的气流中蒸发MgCl2溶液制备无水MgCl2，然后电解熔融MgCl2制备单质镁，而过滤后的滤液中通入氯气置换出溴单质，继而通入热空气，将溴吹入吸收塔，被二氧化硫的水溶液吸收转化成HBr，以达到富集的目的，然后用氯气将其氧化得到产品溴，Br2易挥发，热空气吹出效率更高，A正确；二氧化硫的水溶液吸收单质溴使其转化成HBr，而二氧化碳水溶液没有该性质，B错误；电解熔融的MgCl2制备单质镁，电解MgCl2溶液得到的是氢氧化镁沉淀，C错误；单质镁不和氢氧化钠溶液反应，D错误。
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B 　
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3.(2024·辽宁卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是(　　)
C
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锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl－
浓度(g·L-1) 145 0.03 1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应：2Cu＋4H＋＋H2O2===2Cu2+＋H2↑＋2H2O
C.“脱氯”反应：Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl
D.脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn
解析　“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，A、B错误；“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为Cu2+＋Cu＋2Cl－===2CuCl，C正确；过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn，D错误。
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6.(2025·四川省部分高中一模联考)利用油脂厂的废铁屑(主要成分为Fe，含有沙土、油污、Fe3O4和FeO等杂质)制备磁性纳米Fe3O4的流程如图所示。

下列说法错误的是(　　)
A.H2O2溶液可用O2代替，消耗11.2 L O2，理论上转移的电子数为2NA
B.纳米Fe3O4分散在水中可形成胶体，可用丁达尔效应来验证胶体的形成
C.预处理可用热的纯碱溶液，热的纯碱溶液可去除废铁屑中的油污
D.“混合反应”中发生反应的离子方程式为Fe2+＋2FeOOH＋2OH－===Fe3O4＋2H2O
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解析　向废铁屑中加入Na2CO3溶液去除废铁屑表面的油污，分离出浸出液和浸渣。向预处理后的浸渣中加入稀盐酸，Fe、Fe3O4、FeO与盐酸反应，分离出砂土等不溶物成为酸浸渣，得到含FeCl2、FeCl3的酸浸液，向酸浸液中加入NaOH溶液和H2O2溶液，使铁元素转化为 FeOOH沉淀，将含Fe2+的溶液与FeOOH在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，对浊液进行多步操作最终得到磁性纳米Fe3O4。未指明标准状况，不能计算转移的电子数，A错误；纳米Fe3O4分散在水中形成胶体，胶体可产生丁达尔效应，B正确；热的纯碱溶液因Na2CO3水解显碱性，能与油污发生皂化反应，从而去除废铁屑表面的油污，C正确；“混合反应”中含Fe2+的溶液与FeOOH在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，离子方程式为Fe2+＋2FeOOH＋2OH－===Fe3O4＋2H2O，D正确。
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7.(2025·黑吉辽蒙3月联考)以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A.滤渣1中含有S和SiO2 B.加入过量铁粉发生的反应有3个
C.物质a可能是NaOH D.操作X包含蒸发、冷却、过滤等操作
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解析　辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)加入FeCl3溶液和稀硫酸，反应生成S、Fe2+、Cu2+，SiO2不反应，过滤得到滤渣1为S和SiO2，A正确；向滤液中加入过量的Fe粉，发生的反应有Cu2+＋Fe===Fe2+＋Cu、2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2H＋＋Fe===Fe2+＋H2↑，共3个，B正确；过滤，滤液主要是Fe2+，滤渣2主要成分是Cu，还有剩余的Fe，向滤渣2中加入稀硝酸，再充入过量的空气，将生成的氮氧化物转化为硝酸，再向溶液中加入CuO等物质调节溶液pH值促进Fe3+水解，则物质a为CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若物质a为NaOH会引入新杂质，C错误；操作X包含蒸发(HNO3气氛下)、冷却、过滤等操作，D正确。
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9.(2025·湖南卷)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下：

已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。②常温下，金属化合物的Ksp：
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金属化合物 CdS CdCO3 MnS MnCO3
Ksp 8.0×10-27 1.0×10-12 2.5×10-13 2.3×10-11
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10. (2025·东北三省教育教学联合体3月联考)铍是一种重要的战略性金属，以铍矿石(主要成分为Be3Al2Si6O18，含FeO等杂质)、方解石(CaCO3)为原料制备硫酸铝铵和铍的工艺流程如下。已知：①Be(OH)2具有两性；②铍玻璃体为混合物，主要成分为CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6、SiO2，还含有FeO和Fe2O3。
下列说法错误的是(　　)
A.滤渣2的主要成分为Fe(OH)3
B.该工艺流程中可循环使用的物质为(NH4)2SO4
C.“沉铍”时的离子方程式为Be2+＋2OH－===
Be(OH)2↓
D.“电解”时加入NaCl是为了增强熔融氯化铍的导电性
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