专题09 化学工艺流程选择题轮考题教师版备战高考化学二轮必刷题集.docx
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专题09化学工艺流程选择题轮考题教师版备战高考化学二轮必刷题集
2020高考化学二轮必刷题集
专题九、化学工艺流程选择题(轮考题)
【初见----高考赏析】
1.(2019全国3卷)离子交换法净化水过程如图所示。
下列说法中错误的是()
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的
、
、Cl−通过阳离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH−
H2O
【答案】A
【解析】A.根据电荷守恒可知,经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数增加,故A错误;B.经过阴离子交换树脂后,水中阴离子被交换成OH-,故B正确;C.通过净化处理后,溶液中离子浓度降低,导电性下降,故C正确;D.根据上述分析可知,D正确。
2.(2018全国1卷)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下()
下列叙述错误的是
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】A、废旧电池中含有重金属,随意排放容易污染环境,因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A正确;B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li,B正确;C、得到含Li、P、Fe的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3+,C正确;D、碳酸锂沉淀,硫酸锂能溶于水,因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,D错误。
答案选D。
3.(2018全国2卷)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。
下列叙述错误的是()
A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】A、雾和霾的分散剂都是空气,A正确;B、由图示可以看出雾霾中无机颗粒物为硫酸铵和硝酸铵,B正确;C、氨气是形成无机颗粒物的反应物,C错误;D、过度使用氮肥产生大量氨气,参与反应形成无机颗粒物,形成雾霾,D正确。
4.(2015全国2卷)海水开发利用的部分过程如图所示.下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【答案】C
【解析】解:
A.向苦卤中通入Cl2置换出溴单质,分离得到溴,通入Cl2是为了提取溴,故A正确;B.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质,精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯,故B正确;C.工业生成处于生石灰或石灰水作沉淀剂,故C错误;D.海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质,用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收转化为HBr,达到富集的目的,故D正确,故选:
C.
【相识----考向归类,回归教材】
考向归类:
回归教材:
必修一第一章:
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。
为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。
请根据流程图,在方框和括号内填写物质名称(或主要成分的化学式)或操作方法,完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案。
【答案】(从左到右,从上到下)铁单质过滤铁单质和铜单质硫酸亚铁溶液稀硫酸过滤金属铜
硫酸亚铁溶液蒸发浓缩,冷却结晶
【解析】流程主要考虑如何将铜离子变铜单质,所以首先加铁片或铁粉置换出铜,因为用到的铁片或铁粉过量,所以后续操作要用硫酸将两者分离。
必修二第四章:
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用______,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应为______.
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______.
(3)试剂②选用______;写出其反应的离子方程式______.
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为_____________
【答案】
(1)石灰乳过量
(2)过滤
(3)盐酸Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O(4)MgCl2
Mg+Cl2↑
【解析】由硫酸镁得到氢氧化镁应加碱,工业上最常用氢氧化钙,为使每步操作完全,一般加入试剂过量,分离沉淀和溶液的方法考虑过滤,由氢氧化镁变氯化镁,应加盐酸,电解氯化镁可得镁和氯气。
【相知----分点突破】
考向1化学工艺与资源回收(绿色化学)
1.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程,下列说法不正确的是()
A.固体1中主要含有CaCO3、CaSO3B.捕获剂所捕获的气体主要是CO
C.X可以是空气,当它过量时,会发生反应:
4NO2-+O2==4NO3-
D.处理含NH4+废水时,氧化剂和还原剂的比例是1:
1
【答案】A
【解析】A、固体1中主要含有CaCO3、CaSO3以及过量的石灰乳;B、根据流程可判断气体2为CO和N2,无污染气体是N2,所以捕获剂所捕获的气体主要是CO;C、根据流程可判断气体1为N2、NO、CO,X为空气或氧气,目的是将NO转化成亚硝酸钠,若空气过量,则产物除了有亚硝酸钠,还有硝酸钠,转化关系为4NO2-+O2==4NO3-;D、处理含NH4+废水时,氧化剂为亚硝酸根离子,还原剂为铵根离子,比例是1:
1。
2、某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子:
Fe3+、Cu2+,化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
下列说法错误的是()
A.操作①的名称是是过滤
B、沉淀A的主要成分是铁和铜,必须通过化学方法才能将两者分离。
C、检验溶液A的金属阳离子可用K3[Fe(CN)6]溶液,检验溶液B的金属阳离子可用KSCN溶液。
D.操作③中发生反应的离子方程式为:
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
【答案】B
【解析】A、操作①分离沉淀和溶液,故为过滤;B、沉淀A的主要成分是铁和铜,可通过磁铁分离;C、溶液A的金属阳离子为亚铁离子,溶液B的金属阳离子是铁离子,检验方法正确。
考向2化学工艺与海水开发利用
3.从海水晒盐的母液中提取金属镁的一种工艺流程如下()
下列说法不正确的是
A.步骤①沉镁可加入石灰乳,说明Mg(OH)2的溶解度更小
B.步骤③脱水时,在空气中加热MgCl2·6H2O得到MgCl2
C.步骤④电解熔融MgCl2时,阴极有金属Mg析出
D.设计步骤①、②、③的主要目的是富集镁元素
【答案】B
【解析】B步骤③脱水时,应在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到MgCl2。
4.海洋中有丰富的资源,下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是()
A.由反应①可知:
相同温度下,NaHCO3的溶解度大于Na2CO3
B.反应②的离子方程式为:
Br2+SO2+H2O=SO42-+2Br-+2H+
C.发生反应①时应先通入NH3,再通入CO2
D.粗盐中含有的Mg2+、SO42-等杂质离子,可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸等试剂加以去除
【答案】C
【解析】A、相同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3;B、反应②的离子方程式为:
Br2+SO2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+;C、因为氨气溶解度大于CO2,先通入氨气,有利于CO2的吸收,故C正确;D、粗盐中含有的Mg2+、SO42-等杂质离子,可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、碳酸钠溶液,盐酸等试剂加以去除。
5.海带中含有丰富的碘。
为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验,下列有关说法不正确的是()
A.步骤①灼烧海带时,需用到仪器三脚架,泥三角,表面皿和酒精灯
B.步骤④反应的离子方程式是:
2I-+MnO2+4H+====Mn2++I2+2H2O
C.步骤⑤中,可选择用四氯化碳来代替苯D.步骤⑥的实验操作名称是蒸馏
【答案】A
【解析】A.步骤①灼烧海带时,需用到仪器三脚架,泥三角,坩埚和酒精灯。
考向3化学工艺与矿石开发利用(生产生活)
6.用无机矿物资源生产部分材料,其产品流程示意图如下()
下列有关说法不正确的是
A.制取粗硅时生成的气体产物固态时可用于人工降雨
B.生产铝、铜、高纯硅过程中均涉及氧化还原反应
C.黄铜矿冶炼铜时产生的副产物,可用于生产硫酸和冶铁
D.玻璃与水泥,主要成分都是硅酸盐
【答案】A
【解析】制取粗硅时生成的气体产物为CO,而用于人工降雨的气体应为CO2,故A错。
7.工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下。
下列说法不正确的是()
A.气体A中的大气污染物可用氨水吸收并回收利用
B.由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为3Cu2O+2Al
Al2O3+6Cu
C.加入石英砂作为添加剂熔剂,生成更稳定、更容易分离的硅酸盐
D.用过量稀H2SO4可全部溶解熔渣B
【答案】D
【解析】熔渣B为二氧化硅,不溶于稀硫酸,故D不正确。
8、以硫铁矿
主要成分为
为原料制备氯化铁晶体
的工艺流程如图()
下列说法不正确的是
[来源:
Zxxk.Com]
A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量B.通氯气的目的是氧化
C.为了防止污染,焙烧过程中产生的
要回收利用
D.由
制取无水
需要在氯化氢的气流中加热
【答案】A
【解析】因为制备的是氯化铁晶体,为了避免引入硝酸根离子,所以不能用硝酸。
故A错。
【重逢----大题小做】
1.(原创)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺如下,下列说法错误的是()
A、pH=4.1时,Ⅰ中为NaHSO3溶液。
B、工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
C、结晶脱水的化学方程式是:
2NaHSO3
Na2S2O5+H2O
D、Na2S2O5的名称为焦硫酸钠。
【答案】D
【解析】Na2S2O5中硫元素价态为+4价,故名称应为焦亚硫酸钠。
2、(原创)以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2],含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质为主要原料生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的主要工艺流程如下,关于该流程说法错误的是()
A、该工艺中“煅烧”产生的CO2可用于“除杂”步骤以节约生产成本,为完全除去AlO2-,发生的离子反应为:
CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
B、电极II的电极反应为:
2H2O-4e-=O2↑+4H+
C、Na2CrO4到Na2Cr2O7转化的原理为:
2H++2CrO42-=Cr2O72-+H2O
D、Fe(CrO2)2煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为:
【答案】A
【解析】为完全除去AlO2-,CO2应足量,CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
3、(原创)某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。
研究小组对其进行综合处理的流程如下,下列说法错误的是()
已知:
“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在,强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离
SO42﹣和一种阳离子
A、“酸浸”时Fe2O3发生反应的离子方程式为:
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B、“酸浸”时TiO2发生反应的离子方程式为:
TiO2+2H++SO42-=TiOSO4+H2O
C、“水解”反应的离子方程式为:
TiO2++(x+1)H2O⇌TiO2•xH2O+2H+
D、加入铁粉发生的离子反应为:
2Fe3++Fe=3Fe2+
【答案】B.
【解析】根据已知信息,TiOSO4为强电解质TiOSO4,要拆。
4.(改编)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下()
已知:
“酸浸”后,钛主要以TiOCl
形式存在FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl
+2H2O
下列说法不正确的是
A.Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中有4个过氧键
B.滤液②中的阳离子除了Fe2+和H+,还有Mg2+
C.滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水
D.“高温煅烧”过程中,Fe元素被氧化
【答案】D
【解析】用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备Li4Ti5O12和LiFePO4,由制备流程可知,加盐酸过滤后的滤渣为SiO2,滤液①中含Mg2+、Fe2+、TiOCl
,水解后过滤,沉淀为TiO2·xH2O,经过一系列反应得到Li4Ti5O12;水解后的滤液②中含Mg2+、Fe2+,双氧水可氧化亚铁离子,在磷酸条件下过滤分离出FePO4沉淀,高温煅烧过程中发生2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O+3CO2↑。
A项,Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,Li为+1价,则O的化合价为-2价和-1价,根据正负化合价的代数和为0,其中含有7个-2价的O和8个-1价的O,结构中含有4个过氧键,正确;B项,根据上述分析,滤液②中的阳离子除了Fe2+和H+,还有Mg2+,正确;C项,滤液②中加入双氧水的目的是氧化亚铁离子,也可以直接加适量的氯水代替双氧水,正确;D项,“高温煅烧”过程中发生2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O+3CO2↑,Fe元素的化合价由+3价变成+2价,被还原,错误。
【轻松一刻----学神提炼法化学工艺流程】
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