資源簡介

選擇題突破11　微型化工流程
選擇題1~15題,每題3分,共45分
A卷
1.(2024·河北保定一模)工業制備茉莉醛()的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
已知:庚醛易自身縮合生成與茉莉醛沸點接近的產物;萃取、分液過程中需要進行酸洗和水洗。
A.制備茉莉醛的反應原理是+CH3(CH2)5CHO+H2O
B.“干燥劑”可選用無水硫酸鈉
C.可將最后兩步“蒸餾”和“柱色譜法分離”合并替換為“真空減壓分餾”
D.用質譜法可以快速、精確測定茉莉醛的相對分子質量
2.(2024·北京海淀二模)近年來,有研究團隊提出基于鋰元素的電化學過程合成氨的方法,主要流程如下:
LiOH(熔融)LiLi3NNH3
下列說法不正確的是(　　)
A.Ⅰ中,Li在電解池的陽極產生
B.Ⅰ中有O2、H2O生成
C.Ⅱ中,N2作氧化劑
D.該方法中,LiOH可循環利用
3.(2024·福建莆田二模)過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)是一種白色固體,具有碳酸鈉和過氧化氫的性質,可用于殺菌消毒等。實驗室中用如下方法合成過碳酸鈉晶體。
下列說法錯誤的是(　　)
A.采用冰水浴控制三頸燒瓶中反應的溫度
B.操作①使用的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒
C.過碳酸鈉晶體內Na2CO3與H2O2以氫鍵結合
D.操作③可用加熱法干燥
4.(2024·福建福州二模)廢舊鉛蓄電池的鉛膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。從鉛膏中回收PbO流程如下。
[已知:Pb(OH)2性質類似Al(OH)3]下列說法錯誤的是(　　)
A.“脫硫”是把PbSO4轉化為Na2SO4將硫除去
B.“酸浸”發生的反應有PbCO3+2HAc===Pb(Ac)2+CO2↑+H2O
C.“酸浸”中H2O2會分解,應適當過量
D.“沉鉛”時為保證鉛的完全沉淀,應該加入過量氫氧化鈉
5.(2024·湖南邵陽二模)利用廢鋁箔(主要成分為Al,含少量Mg、Fe等)制明礬[KAl(SO4)2·12H2O]的一種工藝流程如圖:
下列說法錯誤的是(　　)
A.該工藝步驟①與步驟②順序互換會更節約生產成本
B.②中發生的反應有:Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
C.③中稀H2SO4酸化的目的是將Al(OH)3轉化成Al3+
D.由④可知,室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
6.(2024·江蘇南通二模)實驗室通過下列過程制取草酸亞鐵晶體。
已知:(H2C2O4)=5.6×10-2、(H2C2O4)=1.5×10-4。
下列說法不正確的是(　　)
A.pH=2的H2C2O4溶液中:c(H2C2O4)B.“酸化”后的溶液中:c(N)+2c(Fe2+)<2c(S)
C.可以用酸性KMnO4溶液檢驗“沉淀”后的上層清液中是否含有Fe2+
D.水洗后,再用乙醇洗滌有利于晶體快速干燥
7.(2024·北京西城二模)用過量的鹽酸和CuCl2溶液的混合液作為浸取劑,將黃銅礦(CuFeS2)中的銅元素以[CuCl2]-的形式,鐵元素以Fe2+的形式浸出,一種流程示意圖如下。
下列說法不正確的是(　　)
A.[CuCl2]-的中心離子是Cu+,配體是Cl-
B.參與反應的n(CuCl2)∶n(CuFeS2)=3∶1
C.浸取劑中的Cl-有助于CuFeS2固體的溶解
D.用濃鹽酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黃銅礦溶解
8.三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。某小組用含鎳廢料(主要成分為NiO、Ni2O3、FeO、MgO、SiO2等)制取Ni2O3的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
已知:①常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=10-38,Ksp[Ni(OH)2]=10-15。②溶液中離子濃度小于等于1×10-5 mol·L-1時可認為離子沉淀完全。③“酸浸”過程中有無色無味、助燃的氣體生成。
A.“酸浸”過程中可發生氧化還原反應
B.常溫下,若浸出液中c(Ni2+)=0.1 mol·L-1,則“沉鐵”時應控制溶液pH的范圍為3≤pH<7
C.“沉鎂”過程中可增大溶液的酸性,促使沉淀完全,濾渣2的主要成分為MgF2
D.煅燒過程中反應的化學方程式為2(NiC2O4·2H2O)Ni2O3+3CO↑+CO2↑+4H2O↑
9.硼化鈦常用于制備導電陶瓷材料和PTC材料。工業上以高鈦渣(主要成分為TiO2、SiO2、Al2O3和CaO,另有少量MgO、Fe2O3)為原料制取TiB2的流程如圖所示。
已知:①電弧爐是由石墨電極和石墨坩堝組成的高溫加熱裝置;②B2O3高溫下易揮發;③TiO2可溶于熱的濃硫酸形成TiO2+。
下列說法不正確的是(　　)
A.濾渣的主要成分為SiO2
B.該工藝中,經處理可循環利用的物質為H2SO4
C.“水解”需在冷水中進行
D.B2O3的實際用量超過了理論化學計量所要求的用量
B卷
10.(2024·山東臨沂二模)從鉛銀渣(含Pb、Ag、Cu等金屬元素)中提取銀的流程如圖。
下列說法錯誤的是(　　)
A.“酸浸”過程中可用稀HNO3代替NaNO3
B.“絡合浸出”時,發生的離子反應為Ag++2S===[Ag(SO3)2]3-
C.浸渣的主要成分是PbSO4
D.“還原析銀”時,氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2
11.(2024·山東日照二模)實驗室中初步分離環己醇、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列說法錯誤的是(　　)
A.環己醇、苯酚、苯甲酸粗產品依次由①、②、③獲得
B.若試劑a為碳酸鈉,可以通過觀察氣泡現象控制試劑用量
C.“操作X”為蒸餾,“試劑b”可選用鹽酸或CO2
D.試劑c可以選用鹽酸或硫酸
12.(2024·北京朝陽二模)粗鹽中的雜質離子主要有S、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制鹽水,進而制取精鹽(部分流程略)。
已知:ⅰ.
物質 BaSO4 BaCO3 CaCO3 Mg(OH)2
Ksp (25 ℃) 1.1×10-10 2.6×10-9 3.4×10-9 5.6×10-12
ⅱ.粗鹽水中c(S)>c(Ca2+)
下列說法不合理的是(　　)
A.過程Ⅰ中當溶液pH=11時,Mg2+已沉淀完全
B.過程Ⅱ中加入足量的BaCO3,鹽水b中的陰離子僅含有Cl-、OH-
C.過程Ⅱ中若改為先加BaCl2溶液、過濾后再加Na2CO3溶液也能達到除雜目的
D.過程Ⅲ中滴加鹽酸調節pH時,應調至溶液呈中性或微酸性
13.(2024·江蘇南京二模)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)為原料制備輕質CaCO3的部分流程如圖所示。室溫下,(H2CO3)=4.5×10-7,(H2CO3)=4.7×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
下列說法不正確的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中:2c(C)B.室溫下,pH=6的NH4Cl溶液中:c(NH3·H2O)=9.9×10-7 mol·L-1
C.“轉化”后的清液中一定存在≥
D.“浸取”發生反應CaO+2N===Ca2++2NH3↑+H2O
14.(2024·福建龍巖二模)工業上用石英砂(主要成分為SiO2)和原料氣(含N2和少量O2)制備Si3N4的流程如下(粗硅中含少量雜質Fe、Cu,高溫氮化時雜質未參加反應)。下列說法正確的是(　　)
A.“還原”步驟中,C元素被還原
B.“操作X”是為了除去N2中的O2
C.“高溫氮化”時發生了置換反應
D.“酸洗”步驟中,可以加入稀硫酸
15.(2024·湖南懷化二模)工業生產中利用方鉛礦(主要成分為PbS,含有FeS2等雜質)制備PbSO4晶體的工藝流程如下圖:
已知:PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq);Ksp(PbSO4)=1×10-8 mol2·L-2;Ksp(PbCl2)=1.6×10-5 mol3·L-3。下列說法錯誤的是(　　)
A.由該工藝可知,PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq)為吸熱反應
B.濾渣2的主要成分是氫氧化鐵
C.“沉淀轉化”過程達平衡時,溶液中=6.25×10-4 mol·L-1
D.“浸取”時可發生反應:MnO2+PbS+4H++4Cl-===[PbCl4]2-+S+Mn2++2H2O
選擇題突破11　微型化工流程
1.C　[A.苯甲醛中加入庚醛、乙醇、氫氧化鉀反應生成茉莉醛,經過萃取、分液、干燥、過濾、蒸餾、柱色譜法分離,得到茉莉醛。制備茉莉醛的反應原理是+CH3(CH2)5CHO+H2O,正確;B.無水硫酸鈉能吸收有機層中的水分,“干燥劑”可選用無水硫酸鈉,正確;C.庚醛易自身縮合生成與茉莉醛沸點接近的產物,“真空減壓分餾”無法將兩者分離,錯誤;D.用質譜法可以快速、精確測定茉莉醛的相對分子質量,正確。]
2.A　[由題給流程可知,反應Ⅰ為高溫下電解熔融氫氧化鋰,鋰離子在陰極得到電子發生還原反應生成金屬鋰,氫氧根離子在陽極失去電子發生氧化反應生成氧氣和水,一定條件下金屬鋰與氮氣反應生成氮化鋰,氮化鋰發生水解反應生成氫氧化鋰和氨氣。A.由分析可知,反應Ⅰ為高溫下電解熔融氫氧化鋰,鋰離子在陰極得到電子發生還原反應生成金屬鋰,錯誤;B.由分析可知,高溫下電解熔融氫氧化鋰,氫氧根離子在陽極失去電子發生氧化反應生成氧氣和水,正確;C.由分析可知,反應Ⅱ為一定條件下金屬鋰與氮氣反應生成氮化鋰,反應中氮元素的化合價降低被還原,氮氣是反應的氧化劑,正確;D.由分析可知,反應Ⅰ為高溫下電解熔融氫氧化鋰生成鋰、氧氣和水,反應Ⅲ為氮化鋰發生水解反應生成氫氧化鋰和氨氣,則該方法中,氫氧化鋰可以循環使用,正確。]
3.D　[碳酸鈉飽和溶液和過氧化氫反應生成過碳酸鈉,經過濾、洗滌、干燥得到晶體。A.三頸燒瓶中反應溫度低于5 ℃,為防止制備過程中過碳酸鈉發生分解,因此實驗室制備過碳酸鈉時可采用冰水浴控制反應溫度,正確;B.操作①是過濾,分離固體和液體,使用的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒,正確;C.過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的性質,晶體內Na2CO3與H2O2以氫鍵結合,正確;D.過碳酸鈉具有過氧化氫的性質,則受熱易分解,操作③用加熱法干燥會造成過碳酸鈉分解,應選擇降溫結晶法干燥,錯誤。]
4.D　[從主要含PbSO4、PbO2廢舊鉛蓄電池的鉛膏中回收鉛資源,通過如圖流程可知“脫硫”時利用了沉淀轉化原理,將PbSO4轉化為PbCO3,便于后面的酸浸,在“酸浸”時H2O2將PbO2還原,最終鉛元素全部轉化為可溶性的Pb(Ac)2,“沉鉛”時將Pb(Ac)2轉化為Pb(OH)2,最后Pb(OH)2加熱得到PbO。A.在“脫硫”工藝中,PbSO4與Na2CO3溶液反應生成更難溶的PbCO3,同時生成Na2SO4留在濾液中將硫除去,正確;B.“酸浸”中PbO2通過和H2O2、HAc反應轉化為Pb(Ac)2,同時“脫硫”工藝中生成的PbCO3與醋酸反應也生成Pb(Ac)2,故發生的反應有PbCO3+2HAc===Pb(Ac)2+CO2↑+H2O,正確;C.H2O2本身易分解,故“酸浸”中H2O2會分解,為保證PbO2反應徹底,H2O2應適當過量,正確;D.“沉鉛”時生成Pb(OH)2,由于Pb(OH)2性質類似Al(OH)3,若氫氧化鈉過量,會導致溶解,反而不利于“沉鉛”,錯誤。]
5.C　[廢鋁箔(主要成分為Al,含少量Mg、Fe等)與稀硫酸反應,生成Al3+、Mg2+、Fe2+,過濾除去不溶于酸的雜質,再用NaOH溶液調節pH值,將Mg2+、Fe2+轉化為沉淀析出,Al3+轉化為[Al(OH)4]-,過濾固體,繼續向濾液中加入適量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液,最后加飽和K2SO4溶液結晶得到溶解度更小的明礬。A.由于Mg、Fe不與氫氧化鈉溶液反應,步驟①與步驟②順序互換后,通過操作a(過濾)即可得到Na[Al(OH)4]溶液,再加稀硫酸可得到硫酸鋁溶液,調換順序后,酸堿的浪費更少,可節約生產成本,正確;B.②中Al3+轉化為[Al(OH)4]-,發生的反應方程式為Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4,Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4],正確;C.③中稀H2SO4酸化的目的是將[Al(OH)4]-轉化為Al3+,錯誤;D.④是根據溶解度差異來制取明礬,即室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度,正確。]
6.C　[A.pH=2的H2C2O4溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1,(H2C2O4)==5.6×10-2,=5.6>1,即c(H2C2O4)c(OH-),c(N)+2c(Fe2+)<2c(S),正確;C.酸性KMnO4除了可以氧化Fe2+,也可以氧化H2C2O4等,溶液褪色不能證明是否含Fe2+,錯誤;D.乙醇與水互溶,用乙醇洗可帶走水分,利于干燥,正確。]
7.B　[將黃銅礦(CuFeS2)粉碎,加入過量的鹽酸和CuCl2溶液的混合液溶解得到[CuCl2]-、Fe2+的混合液,所得濾渣的主要成分是S和少量CuS等,說明發生氧化還原反應。A.[CuCl2]-中氯元素是-1價,銅元素化合價是+1價,其中中心離子是Cu+,配體是Cl-,正確;B.溶解過程中發生的反應為CuFeS2+3CuCl2+4HCl===4H[CuCl2]+2S+FeCl2,但由于有少量CuS生成,所以參與反應的n(CuCl2)∶n(CuFeS2)≠3∶1,錯誤;C.由于生成的亞銅離子能與氯離子結合形成配合物,因此浸取劑中的Cl-有助于CuFeS2固體的溶解,正確;D.鐵離子具有氧化性,因此濃鹽酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黃銅礦溶解,正確。]
8.C　[A.NiO、FeO、MgO分別與稀硫酸發生復分解反應生成鹽和水,結合已知信息③可知,Ni2O3與稀硫酸發生氧化還原反應2Ni2O3+4H2SO4===4NiSO4+O2↑+4H2O,A正確;B.由已知信息②可知,“沉鐵”后溶液中c(Fe3+)≤1×10-5 mol·L-1,由已知信息①可知,此時c(OH-)≥=10-11 mol·L-1,pH≥3,且不能使Ni(OH)2析出,若浸出液中c(Ni2+)=0.1 mol·L-1,則c(OH-)<=10-7 mol·L-1,pH<7,則“沉鐵”時應控制溶液pH的范圍為3≤pH<7,B正確;C.濾渣2的主要成分為MgF2,“沉鎂”過程中存在MgF2(s)Mg2+(aq)+2F-(aq),增大H+濃度,F-與H+結合形成弱電解質HF,F-濃度減小,從而使該反應正向進行,導致MgF2沉淀不完全,C錯誤;D.在高溫條件下生成Ni2O3,同時生成碳的氧化物,反應的化學方程式為2(NiC2O4·2H2O)Ni2O3+3CO↑+CO2↑+4H2O↑,D正確。]
9.C　[A.分析可知,濾渣的主要成分為SiO2,A正確;B.水解反應為吸熱反應,溫度升高,促進TiO2+水解生成TiO2·xH2O,因此“水解”需在熱水中進行,該過程的化學方程式為TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O+H2SO4,生成的H2SO4可在“酸解”步驟循環利用,B正確,C錯誤;D.由已知信息②可知,B2O3高溫下易揮發,則“電弧爐熱還原”過程中,只有部分B2O3參加了反應,因此B2O3的實際用量超過了理論化學計量所要求的用量,D正確。]
10.B　[向焙燒之后的固體中加入H2SO4、NaCl、NaNO3則可得到含PbSO4、AgCl的濾渣,和含有CuSO4、Na2SO4的濾液,向濾渣中加入Na2SO3溶液進行絡合浸出,過濾得到浸渣主要成分為PbSO4和含[Ag(SO3)2]3-的濾液,向濾液中加入甲醛,將[Ag(SO3)2]3-還原為Ag,同時HCHO轉化為HCOO-。A.原酸浸液為H2SO4、NaCl和NaNO3,根據離子成分可知,“酸浸”過程中可用稀HNO3代替NaNO3,正確;B.由分析可知,“絡合浸出”時AgCl和Na2SO3發生絡合反應,該反應的離子反應為AgCl+2S===[Ag(SO3)2]3-+Cl-,錯誤;C.由分析可知,浸渣的主要成分是PbSO4,正確;D.由分析可知,“還原析銀”時,甲醛將[Ag(SO3)2]3-還原為Ag,同時HCHO轉化為HCOO-,則HCOO-為氧化產物,Ag為還原產物,根據得失電子守恒可知,氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2,正確。]
11.B　[實驗室中初步分離環己醇、苯酚、苯甲酸混合液,先向混合液中加入碳酸氫鈉溶液,苯甲酸與碳酸氫鈉反應生成苯甲酸鈉進入水相Ⅰ,苯甲酸鈉用稀鹽酸或硫酸調節pH酸化可以得到苯甲酸,進一步處理得產品③為苯甲酸,有機相Ⅰ中有環己醇和苯酚,可以加入氫氧化鈉或碳酸鈉將苯酚轉化為苯酚鈉使其進入水相Ⅱ,調節pH進一步處理后得產品②為苯酚,則有機相Ⅱ為環己醇,通過洗滌、干燥等進一步處理可分離出產品①環己醇。A.由分析,產品①、②、③依次為環己醇、苯酚、苯甲酸,正確;B.由分析,有機相Ⅰ中有環己醇和苯酚,苯酚和碳酸鈉反應得碳酸氫鈉,不會產生CO2,沒有氣泡產生,錯誤;C.操作X是分離出環己醇,液態有機物分離,且沸點相差較大,可以用蒸餾,試劑b是將苯酚鈉轉化為苯酚,可以用鹽酸或CO2,正確;D.試劑c是將苯甲酸鈉轉化為苯甲酸,強酸可以實現,故試劑c可以選用鹽酸或硫酸,正確。]
12.B　[粗鹽中含有S、Ca2+、Mg2+,加入氫氧化鈉溶液,發生Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,過濾得到鹽泥a,鹽泥a為Mg(OH)2,再加入BaCO3固體,由表中數據知,發生BaCO3(s)+S(aq)BaSO4(s)+C(aq),同時也可使Ca2+轉化為CaCO3沉淀,得到BaSO4、CaCO3沉淀,過濾,鹽泥b為BaSO4、CaCO3,再加入鹽酸調節pH值,得到精制鹽水。A.過程Ⅰ中當溶液pH=11時,c(OH-)=10-3 mol·L-1,c(Mg2+)==5.6×10-6<1.0×10-5,Mg2+已沉淀完全,正確;B.由分析知,過程Ⅱ中加入足量的BaCO3,鹽水b中的陰離子含有Cl-、OH-以及少量的S、C,錯誤;C.過程Ⅱ中若改為先加BaCl2溶液,發生Ba2++S===BaSO4↓,過濾后再加Na2CO3溶液將過量的Ba2+以及Ca2+除去,也能達到除雜目的,正確;D.過程Ⅲ中滴加鹽酸調節pH時,應調至溶液呈中性或微酸性,防止引入新的雜質,多余的鹽酸在蒸發過程中除去,正確。]
13.C　[磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)中加入(NH4)2CO3溶液,CaSO4轉化為CaCO3沉淀和(NH4)2SO4,過濾后,濾渣中含有CaCO3、SiO2;將濾渣煅燒,CaCO3分解為CaO和CO2氣體;加入NH4Cl溶液浸取,濾渣為SiO2,濾液為CaCl2等;經過一系列操作后,可得到輕質CaCO3。A.0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中,若不考慮水解,2c(C)=c(N),(H2CO3)=4.7×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kh(C)>Kh(N),則2c(C)14.B　[石英砂經過焦炭還原后得到粗硅,原料氣中含氮氣和氧氣,經過操作X除去氧氣,高溫氮化時粗硅和氮氣反應生成氮化硅,雜質銅和鐵不反應,酸洗除去鐵和銅,經過一系列操作得到氮化硅。A.石英砂經過焦炭還原后得到粗硅,焦炭反應后生成CO,C元素被氧化,錯誤;B.由分析可知,“操作X”是為了除去N2中的O2,正確;C.高溫氮化時粗硅和氮氣反應生成氮化硅,為化合反應,錯誤;D.“酸洗”步驟中,可以加入稀硝酸,除去鐵和銅,銅與稀硫酸不反應,錯誤。]
15.C　[方鉛礦(主要成分為PbS,含有FeS2等雜質)和MnO2中加入稀鹽酸浸取,鹽酸與MnO2、PbS發生反應生成PbCl2和S,MnO2被還原成Mn2+,加入的NaCl可促進反應PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq)平衡正向移動,使更多的Pb元素存在于溶液中;加入M為MnO調節溶液pH,使鐵離子轉化成氫氧化鐵沉淀除去,然后過濾,得到濾渣2為氫氧化鐵沉淀;PbCl2難溶于冷水,將濾液冷水沉降過濾得到PbCl2晶體;之后加入N為稀硫酸發生沉淀轉化,生成硫酸鉛晶體,濾液a中主要成分為HCl。A.PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq),溫度降低,反應逆向移動,即平衡向左移,有利于PbCl2沉淀更完全,反應為吸熱反應,正確;B.由分析可知,濾渣2的主要成分是氫氧化鐵,正確;C.“沉淀轉化”過程中,沉淀的轉化方程式為PbCl2(s)+S(aq)PbSO4(s)+2Cl-(aq),溶液中達到平衡時溶液中===
=1.6×103 mol·L-1,錯誤;D.“浸取”時鹽酸與MnO2、PbS發生反應生成PbCl2和S,MnO2被還原成Mn2+,加入的NaCl可促進反應PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq)平衡正向移動,使更多的Pb元素存在于溶液中,離子方程式為MnO2+PbS+4H++4Cl-===[PbCl4]2-+S+Mn2++2H2O,正確。](共37張PPT)
選擇題突破11　微型化工流程
第三篇　專項練增分提能
選擇題重要考點強化練
答案　C
2.(2024·北京海淀二模)近年來,有研究團隊提出基于鋰元素的電化學過程合成氨的方法,主要流程如下:
下列說法不正確的是(　　)
A.Ⅰ中,Li在電解池的陽極產生
B.Ⅰ中有O2、H2O生成
C.Ⅱ中,N2作氧化劑
D.該方法中,LiOH可循環利用
A
解析　由題給流程可知,反應Ⅰ為高溫下電解熔融氫氧化鋰,鋰離子在陰極得到電子發生還原反應生成金屬鋰,氫氧根離子在陽極失去電子發生氧化反應生成氧氣和水,一定條件下金屬鋰與氮氣反應生成氮化鋰,氮化鋰發生水解反應生成氫氧化鋰和氨氣。A.由分析可知,反應Ⅰ為高溫下電解熔融氫氧化鋰,鋰離子在陰極得到電子發生還原反應生成金屬鋰,錯誤;B.由分析可知,高溫下電解熔融氫氧化鋰,氫氧根離子在陽極失去電子發生氧化反應生成氧氣和水,正確;C.由分析可知,反應Ⅱ為一定條件下金屬鋰與氮氣反應生成氮化鋰,反應中氮元素的化合價降低被還原,氮氣是反應的氧化劑,正確;D.由分析可知,反應Ⅰ為高溫下電解熔融氫氧化鋰生成鋰、氧氣和水,反應Ⅲ為氮化鋰發生水解反應生成氫氧化鋰和氨氣,則該方法中,氫氧化鋰可以循環使用,正確。
3.(2024·福建莆田二模)過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)是一種白色固體,具有碳酸鈉和過氧化氫的性質,可用于殺菌消毒等。實驗室中用如下方法合成過碳酸鈉晶體。
下列說法錯誤的是(　　)
A.采用冰水浴控制三頸燒瓶中反應
的溫度
B.操作①使用的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒
C.過碳酸鈉晶體內Na2CO3與H2O2以氫鍵結合
D.操作③可用加熱法干燥
D
解析　碳酸鈉飽和溶液和過氧化氫反應生成過碳酸鈉,經過濾、洗滌、干燥得到晶體。A.三頸燒瓶中反應溫度低于5 ℃,為防止制備過程中過碳酸鈉發生分解,因此實驗室制備過碳酸鈉時可采用冰水浴控制反應溫度,正確;B.操作①是過濾,分離固體和液體,使用的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒,正確;C.過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的性質,晶體內Na2CO3與H2O2以氫鍵結合,正確;D.過碳酸鈉具有過氧化氫的性質,則受熱易分解,操作③用加熱法干燥會造成過碳酸鈉分解,應選擇降溫結晶法干燥,錯誤。
4.(2024·福建福州二模)廢舊鉛蓄電池的鉛膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。從鉛膏中回收PbO流程如下。
[已知:Pb(OH)2性質類似Al(OH)3]下列說
法錯誤的是(　　)
A.“脫硫”是把PbSO4轉化為Na2SO4將硫除去
B.“酸浸”發生的反應有PbCO3+2HAc===Pb(Ac)2+CO2↑+H2O
C.“酸浸”中H2O2會分解,應適當過量
D.“沉鉛”時為保證鉛的完全沉淀,應該加入過量氫氧化鈉
D
解析　從主要含PbSO4、PbO2廢舊鉛蓄電池的鉛膏中回收鉛資源,通過如圖流程可知“脫硫”時利用了沉淀轉化原理,將PbSO4轉化為PbCO3,便于后面的酸浸,在“酸浸”時H2O2將PbO2還原,最終鉛元素全部轉化為可溶性的Pb(Ac)2,“沉鉛”時將Pb(Ac)2轉化為Pb(OH)2,最后Pb(OH)2加熱得到PbO。A.在“脫硫”工藝中,PbSO4與Na2CO3溶液反應生成更難溶的PbCO3,同時生成Na2SO4留在濾液中將硫除去,正確;B.“酸浸”中PbO2通過和H2O2、HAc反應轉化為Pb(Ac)2,同時“脫硫”工藝中生成的PbCO3與醋酸反應也生成Pb(Ac)2,故發生的反應有PbCO3+2HAc===Pb(Ac)2+CO2↑+H2O,正確;C.H2O2本身易分解,故“酸浸”中H2O2會分解,為保證PbO2反應徹底,H2O2應適當過量,正確;D.“沉鉛”時生成Pb(OH)2,由于Pb(OH)2性質類似Al(OH)3,若氫氧化鈉過量,會導致溶解,反而不利于“沉鉛”,錯誤。
5.(2024·湖南邵陽二模)利用廢鋁箔(主要成分為Al,含少量Mg、Fe等)制明礬[KAl(SO4)2·12H2O]的一種工藝流程如圖:
下列說法錯誤的是(　　)
A.該工藝步驟①與步驟②順序互換
會更節約生產成本
B.②中發生的反應有:Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
C.③中稀H2SO4酸化的目的是將Al(OH)3轉化成Al3+
D.由④可知,室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
C
解析　廢鋁箔(主要成分為Al,含少量Mg、Fe等)與稀硫酸反應,生成Al3+、Mg2+、Fe2+,過濾除去不溶于酸的雜質,再用NaOH溶液調節pH值,將Mg2+、Fe2+轉化為沉淀析出,Al3+轉化為[Al(OH)4]-,過濾固體,繼續向濾液中加入適量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液,最后加飽和K2SO4溶液結晶得到溶解度更小的明礬。A.由于Mg、Fe不與氫氧化鈉溶液反應,步驟①與步驟②順序互換后,通過操作a(過濾)即可得到Na[Al(OH)4]溶液,再加稀硫酸可得到硫酸鋁溶液,調換順序后,酸堿的浪費更少,可節約生產成本,正確;B.②中Al3+轉化為[Al(OH)4]-,發生的反應方程式為Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4,Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4],正確;C.③中稀H2SO4酸化的目的是將[Al(OH)4]-轉化為Al3+,錯誤;D.④是根據溶解度差異來制取明礬,即室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度,正確。
6.(2024·江蘇南通二模)實驗室通過下列過程制取草酸亞鐵晶體。
已知:(H2C2O4)=5.6×10-2、
(H2C2O4)=1.5×10-4。
下列說法不正確的是(　　)
A.pH=2的H2C2O4溶液中:c(H2C2O4)B.“酸化”后的溶液中:c(N)+2c(Fe2+)<2c(S)
C.可以用酸性KMnO4溶液檢驗“沉淀”后的上層清液中是否含有Fe2+
D.水洗后,再用乙醇洗滌有利于晶體快速干燥
C
解析　A.pH=2的H2C2O4溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1,(H2C2O4)= =5.6×10-2,=5.6>1,即c(H2C2O4)c(OH-), c(N)+2c(Fe2+)<2c(S),正確;C.酸性KMnO4除了可以氧化Fe2+,也可以氧化H2C2O4等,溶液褪色不能證明是否含Fe2+,錯誤;D.乙醇與水互溶,用乙醇洗可帶走水分,利于干燥,正確。
7.(2024·北京西城二模)用過量的鹽酸和CuCl2溶液的混合液作為浸取劑,將黃銅礦(CuFeS2)中的銅元素以[CuCl2]-的形式,鐵元素以Fe2+的形式浸出,一種流程示意圖如下。
下列說法不正確的是(　　)
A.[CuCl2]-的中心離子是Cu+,配體是Cl-
B.參與反應的n(CuCl2)∶n(CuFeS2)=3∶1
C.浸取劑中的Cl-有助于CuFeS2固體的溶解
D.用濃鹽酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黃銅礦溶解
B
解析　將黃銅礦(CuFeS2)粉碎,加入過量的鹽酸和CuCl2溶液的混合液溶解得到[CuCl2]-、Fe2+的混合液,所得濾渣的主要成分是S和少量CuS等,說明發生氧化還原反應。A.[CuCl2]-中氯元素是-1價,銅元素化合價是+1價,其中中心離子是Cu+,配體是Cl-,正確;B.溶解過程中發生的反應為CuFeS2+3CuCl2+4HCl===4H[CuCl2]+2S+FeCl2,但由于有少量CuS生成,所以參與反應的n(CuCl2)∶n(CuFeS2)≠3∶1,錯誤;C.由于生成的亞銅離子能與氯離子結合形成配合物,因此浸取劑中的Cl-有助于CuFeS2固體的溶解,正確;D.鐵離子具有氧化性,因此濃鹽酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黃銅礦溶解,正確。
8.三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。某小組用含鎳廢料(主要成分為NiO、Ni2O3、FeO、MgO、SiO2等)制取Ni2O3的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
已知:①常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=10-38,
Ksp[Ni(OH)2]=10-15。②溶液中離子
濃度小于等于1×10-5 mol·L-1時可認
為離子沉淀完全。
③“酸浸”過程中有無色無味、助燃的氣體生成。
答案　C
9.硼化鈦常用于制備導電陶瓷材料和PTC材料。工業上以高鈦渣(主要成分為TiO2、SiO2、Al2O3和CaO,另有少量MgO、Fe2O3)為原料制取TiB2的流程如圖所示。
已知:①電弧爐是由石墨電極和石墨坩堝
組成的高溫加熱裝置;②B2O3高溫下易揮
發;③TiO2可溶于熱的濃硫酸形成TiO2+。
下列說法不正確的是(　　)
A.濾渣的主要成分為SiO2
B.該工藝中,經處理可循環利用的物質為H2SO4
C.“水解”需在冷水中進行
D.B2O3的實際用量超過了理論化學計量所要求的用量
C
B卷
10.(2024·山東臨沂二模)從鉛銀渣(含Pb、Ag、Cu等金屬元素)中提取銀的流程如圖。
下列說法錯誤的是(　　)
A.“酸浸”過程中可用稀HNO3
代替NaNO3
B.“絡合浸出”時,發生的離子反
應為Ag++2S===[Ag(SO3)2]3-
C.浸渣的主要成分是PbSO4
D.“還原析銀”時,氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2
B
解析　向焙燒之后的固體中加入H2SO4、NaCl、NaNO3則可得到含PbSO4、AgCl的濾渣,和含有CuSO4、Na2SO4的濾液,向濾渣中加入Na2SO3溶液進行絡合浸出,過濾得到浸渣主要成分為PbSO4和含[Ag(SO3)2]3-的濾液,向濾液中加入甲醛,將[Ag(SO3)2]3-還原為Ag,同時HCHO轉化為HCOO-。A.原酸浸液為H2SO4、NaCl和NaNO3,根據離子成分可知,“酸浸”過程中可用稀HNO3代替NaNO3,正確;B.由分析可知,“絡合浸出”時AgCl和Na2SO3發生絡合反應,該反應的離子反應為AgCl+2S===[Ag(SO3)2]3-+Cl-,錯誤;C.由分析可知,浸渣的主要成分是PbSO4,正確;D.由分析可知,“還原析銀”時,甲醛將[Ag(SO3)2]3-還原為Ag,同時HCHO轉化為HCOO-,則HCOO-為氧化產物,Ag為還原產物,根據得失電子守恒可知,氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2,正確。
11.(2024·山東日照二模)實驗室中初步分離環己醇、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列說法錯誤的是(　　)
A.環己醇、苯酚、苯甲酸粗產品
依次由①、②、③獲得
B.若試劑a為碳酸鈉,可以通過觀
察氣泡現象控制試劑用量
C.“操作X”為蒸餾,“試劑b”可選用鹽酸或CO2
D.試劑c可以選用鹽酸或硫酸
B
解析　實驗室中初步分離環己醇、苯酚、苯甲酸混合液,先向混合液中加入碳酸氫鈉溶液,苯甲酸與碳酸氫鈉反應生成苯甲酸鈉進入水相Ⅰ,苯甲酸鈉用稀鹽酸或硫酸調節pH酸化可以得到苯甲酸,進一步處理得產品③為苯甲酸,有機相Ⅰ中有環己醇和苯酚,可以加入氫氧化鈉或碳酸鈉將苯酚轉化為苯酚鈉使其進入水相Ⅱ,調節pH進一步處理后得產品②為苯酚,則有機相Ⅱ為環己醇,通過洗滌、干燥等進一步處理可分離出產品①環己醇。A.由分析,產品①、②、③依次為環己醇、苯酚、苯甲酸,正確;B.由分析,有機相Ⅰ中有環己醇和苯酚,苯酚和碳酸鈉反應得碳酸氫鈉,不會產生CO2,沒有氣泡產生,錯誤;C.操作X是分離出環己醇,液態有機物分離,且沸點相差較大,可以用蒸餾,試劑b是將苯酚鈉轉化為苯酚,可以用鹽酸或CO2,正確;D.試劑c是將苯甲酸鈉轉化為苯甲酸,強酸可以實現,故試劑c可以選用鹽酸或硫酸,正確。
12.(2024·北京朝陽二模)粗鹽中的雜質離子主要有S、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制鹽水,進而制取精鹽(部分流程略)。
已知:ⅰ.
物質 BaSO4 BaCO3 CaCO3 Mg(OH)2
Ksp(25 ℃) 1.1×10-10 2.6×10-9 3.4×10-9 5.6×10-12
ⅱ.粗鹽水中c(S)>c(Ca2+)
下列說法不合理的是(　　)
A.過程Ⅰ中當溶液pH=11時,Mg2+已沉淀完全
B.過程Ⅱ中加入足量的BaCO3,鹽水b中的陰離子僅含有Cl-、OH-
C.過程Ⅱ中若改為先加BaCl2溶液、過濾后再加Na2CO3溶液也能達到除雜目的
D.過程Ⅲ中滴加鹽酸調節pH時,應調至溶液呈中性或微酸性
B
13.(2024·江蘇南京二模)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)為原料制備輕質CaCO3的部分流程如圖所示。室溫下,(H2CO3)=4.5×10-7,(H2CO3)=4.7×10-11, Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
下列說法不正確的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中:2c(C)B.室溫下,pH=6的NH4Cl溶液中:c(NH3·H2O)=9.9×10-7 mol·L-1
C.“轉化”后的清液中一定存在≥
D.“浸取”發生反應CaO+2N===Ca2++2NH3↑+H2O
C
解析　磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)中加入(NH4)2CO3溶液,CaSO4轉化為CaCO3沉淀和(NH4)2SO4,過濾后,濾渣中含有CaCO3、SiO2;將濾渣煅燒,CaCO3分解為CaO和CO2氣體;加入NH4Cl溶液浸取,濾渣為SiO2,濾液為CaCl2等;經過一系列操作后,可得到輕質CaCO3。A.0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中,若不考慮水解,2c(C)=c(N),(H2CO3)=4.7×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kh(C)> Kh(N),則2c(C)從而得出c(NH3·H2O)=c(H+)-c(OH-)=1×10-6 mol·L-1-1×10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1, 正確;C.“轉化”后的清液中,CaCO3一定達到沉淀溶解平衡,而CaSO4不一定達到沉淀溶解平衡,則=c(Ca2+)≤,所以一定存在≤,不正確;D.“浸取”時,N水解生成的H+與CaO反應生成Ca2+和水,反應放出的熱量促進NH3·H2O分解,所以發生反應CaO+2N===Ca2++2NH3↑+H2O,正確。
14.(2024·福建龍巖二模)工業上用石英砂(主要成分為SiO2)和原料氣(含N2和少量O2)制備Si3N4的流程如下(粗硅中含少量雜質Fe、Cu,高溫氮化時雜質未參加反應)。下列說法正確的是(　　)
A.“還原”步驟中,C元素被還原
B.“操作X”是為了除去N2中的O2
C.“高溫氮化”時發生了置換反應
D.“酸洗”步驟中,可以加入稀硫酸
B
解析　石英砂經過焦炭還原后得到粗硅,原料氣中含氮氣和氧氣,經過操作X除去氧氣,高溫氮化時粗硅和氮氣反應生成氮化硅,雜質銅和鐵不反應,酸洗除去鐵和銅,經過一系列操作得到氮化硅。A.石英砂經過焦炭還原后得到粗硅,焦炭反應后生成CO,C元素被氧化,錯誤;B.由分析可知,“操作X”是為了除去N2中的O2,正確;C.高溫氮化時粗硅和氮氣反應生成氮化硅,為化合反應,錯誤;D.“酸洗”步驟中,可以加入稀硝酸,除去鐵和銅,銅與稀硫酸不反應,錯誤。
15.(2024·湖南懷化二模)工業生產中利用方鉛礦(主要成分為PbS,含有FeS2等雜質)制備PbSO4晶體的工藝流程如下圖:
C

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