2022届高三化学一轮复习 工艺流程题专题周练31 无机化学工业流程题（含解析）.docx

1、无机化学工业流程题一、单选题（本大题共15小题，共45分）1. 某同学采用废铁屑(主要成分为Fe2O3、Fe，少量碳)制取碳酸亚铁(FeCO3)，设计了如下流程：根据以上流程图，下列说法不正确的是( )A. 工业废铁屑往往附着有油脂，可通过热饱和碳酸钠溶液洗涤除去B. 反应2的离子方程式：Fe2+HCO3-=FeCO3+H+C. 操作为过滤、洗涤操作，一系列操作为过滤、洗涤、干燥D. 为避免加稀硫酸溶解时Fe2+被空气氧化，废铁屑应适当过量2. 一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应I中的反应为：3NaClO3+4SO2+3H2O=2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaC

2、l，下列说法正确的是( )A. 产品中可能含有NaClB. 反应中H2O2作氧化剂C. NaClO2的漂白原理与SO2相同D. 实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行3. 实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾 KAl(SO4)212H2O的过程如下图所示。下列说法正确的是( ) A. 试剂可选用盐酸或NaOH溶液B. 过滤时使用的玻璃仪器只有漏斗、烧杯C. 滤液A到沉淀B的反应中无CO2生成D. 最后一步操作是蒸发结晶4. 重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种重要的化工原料。以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3，还含有Al2O3，Fe2O3等杂质)为原料制备重铬酸

3、钾的一种工艺流程如下：下列叙述错误的是( )A. “焙烧”过程中，FeOCr2O3转化为Na2CrO4和Fe2O3B. “滤渣”的主要成分是Al(OH)3C. “酸化”的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-D. 由流程图可知，溶解度：Na2Cr2O7K2Cr2O75. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是 ( )A. 试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B. 反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C. 反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3D. 图中所有反应都不是氧化还原反应6. 钛酸钡(Ba

4、TiO3)在工业上有重要用途，主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图。已知：草酸氧化钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)24H2O；25时，BaCO3的溶度积Ksp=2.5810-9。下列说法错误的是()A. BaTiO3中Ti元素的化合价为+4B. 在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸C. 流程中可以通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体D. 若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol/L，则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为2.5810-8mol/L7. 镍铼高温合金用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴，而铼(Re)主

5、要是从含ReO4-废液中提取，其流程如下，下列说法错误的是 A. 萃取和反萃取的目的是浓缩富集铼元素B. H2还原Re2O7的过程中，若制得372gRe，需要通入7molH2C. 可以循环使用的物质有萃取剂(有机相)、氨气等D. 蒸馏时需要的主要仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、酒精灯和收集瓶等8. 多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示：下列说法错误的是()A. Y、Z分别为H2、Cl2B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅，在该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1C. SiHCl3极易水解，其

6、完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为+2价D. Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应9. 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程，下列说法错误的是()A. 本工艺电解饱和氯化钠溶液时，阳极主要产生氯气，阴极产生氢气B. 吸收塔内的温度不宜过高C. 气体Y具有还原性D. 吸收塔中发生的离子反应为H2O2+2OH-+2ClO2=2ClO2-+O2+2H2O10. 硒(se)是一种新型半导体材料。对富硒废料(含Ag2Se、Cu2S)进行综合处理的一种工艺流程如下：下列说法错误的

7、是A. 合理处理富硒废料符合循环经济理念B. 母液可在“酸溶”工序循环利用C. “滤液”经处理可制得胆矾D. “电解精炼”装置中电解质适合选择AgCl11. 制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示，下列说法错误的是()A. 反应属于固氮反应B. 步骤为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后，再通入NH3C. 反应、均为氧化还原反应D. 高纯硅可以制作太阳能电池12. 二氧化锰在工业上具有重要的作用，工业上可利用菱锰矿(主要成分为MnCO3、SiO2、FeCO3以及少量CuO)制取。制备流程如图所示：下列叙述不正确的是()A. 从环保角度看，硫酸不宜换成盐酸B. 反应1最好先加生石灰，再加双氧

8、水C. 反应2加入MnS的目的是除去Cu2+D. 用惰性电极电解时得到MnO2的电极反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+13. 用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下： 下列说法错误的是A. 流程中和所得溶液中，I-的浓度相等B. 流程中反应的副产品可以循环使用C. 流程中的分离碘产品可以用如图的装置中完成D. 制备10molI2，理论上需KClO3的质量约为408g14. 锶(Sr)为第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl26H2O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为SrSO4，含少量BaSO4)为原料制备，生产流程如下

9、：下列叙述不正确的是()A. 工业上天青石焙烧前先研磨粉碎目的是增大反应物接触面积，提高化学反应速率B. 高温焙烧时，若0.5molSrSO4完全反应转移了4mol电子，该反应的化学方程式为：SrSO4+4CSrS+4COC. 加入适量1mol/L H2SO4目的是除去溶液中Ba2+杂质D. 工业上常电解熔融SrCl2制锶单质，则SrCl26H2O制取无水SrCl2一定要在无水氯化氢气流中加热SrCl26H2O失水至恒重15. 利用湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)金属单质可生产Cu、Cd及ZnSO47H2O，工艺流程如下(已知浸出金属离子均为二价，Fe3+与Cd2+

10、开始沉淀的pH分别为2.2、7.2，完全沉淀的pH分别为3.2、9.5)。下列说法错误的是A. 滤渣的成分为CuB. 加入ZnO的目的是使Fe3+转变为沉淀C. 电解操作中，在阴极得到金属CdD. 操作的方法是：蒸发结晶、趁热过滤二、流程题（本大题共5小题，共55分）16. 从砷化镓废料(主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下：已知：镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱，与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。回答下列问题：(1)“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是_。(2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶

11、液，该反应的化学方程式为_。(3)“碱浸”的温度控制在70左右，温度不能过高或过低的原因是_；“滤渣”的成分为_(填化学式)。(4)向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至_范围内，沉淀的效果最好。(5)“旋流电解”时用惰性电极，则所得“尾液”的溶质主要是_(填化学式)，可进行循环利用，提高经济效益。(6)若用240kg含镓3的砷化镓废料回收镓，得到纯度为99的镓7.10kg，则镓的回收率为_(结果保留一位小数)。17. 工业上利用某种锌矿(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO和CuO等杂质)制取

12、Zn(NO3)26H2O的工艺流程如下：已知：25时KspZn(OH)2=1.210-17 KspCu(OH)2=2.210-20KspZnS=2.910-25 KspCuS=6.310-36回答下列问题：(1)“酸浸”之前先将矿石粉碎的目的是_，“酸浸”时ZnFe2O4溶于硫酸的化学反应方程式_。(2)“净化I”过程加入的X中既有H2O2，又有ZnO，加入这两种物质的作用分别是_、_，“净化”过程中加入的物质Y是一种化合物，其作用是除去Cu2+，则物质Y的最佳选择是_。(3)若稀硝酸与锌反应产生的气体为N2，写出稀硝酸与锌发生反应的主要化学方程式_。(4)最后一步制取Zn(NO3)26H2O

13、时，需控制pH=2的目的是_；该步骤中涉及的操作之一是“蒸发浓缩、冷却结晶”，则该操作中所用到的主要仪器有铁架台、酒精灯、_。(5)“电解”工艺制锌时Zn2+利用率较低，下图是工业生产中不同酸锌比时净化液利用率对电解时直流电耗能影响关系图，则该工厂净化废液时的最佳酸锌比为_；若在该比例下某直流电源的电流为53.6A，工作10小时，假设电能转化效率为100%，则制出的锌的质量为_。(已知1mol电子的电量约为96480库仑)18. 锆产品广泛用于陶瓷、化工、电子等行业。我国是氧氯化锆的主要生产和出口国，产能占世界90以上。用ZrC(杂质主要含C和SiO2)生产ZrOCl28H2O的工艺流程如图所

14、示。已知：.Na2ZrO3不溶于水，易溶于无机酸。.ZrOCl28H2O的溶解度随温度升高和酸度降低而升高。回答下列问题：(1)“碱熔”前，将ZrC进行机械粉碎的目的是_。(2)“碱熔”时，固体NaOH与ZrCr的混合物应放在_质坩埚中进行煅烧。煅烧过程中，生成Na2ZrO3的方程式为_。“碱熔”过程中，配料比(NaOH与ZrC的质量比)对锆转化率的影响如下表。最适宜的配料比为_。配料比11.11.31.41.51.6转化率/84.0290.0795.9797.7399.1299.11(3)“水洗”的目的是_。(4)“酸浸”时，滤渣中的Na2ZrO3转化为可溶性的ZrOCl2，以ZrO2+的形

15、式存在于溶液中，其离子方程式为_。(5)用EDTA可快速测定浸液中锆的含量，其操作步骤如下：用移液管吸取10.00mL酸浸液于250mL锥形瓶中，加水100mL；以6molL-1的盐酸调节溶液pH范围在00.3，加0.2g盐酸羟胺，加热煮沸；加2滴二甲酚橙，趁热用0.02molL-1的EDTA标准溶液进行滴定，EDTA与ZrO2+按11进行螯合；直至溶液由紫红色变为亮黄色且30s保持不变，即为终点。滴定过程中消耗EDTA的相关数据如图。请根据相关数据，计算酸浸液中锆的含量(以ZrO2计)为_mgmL-1(保留两位小数)。(6)为减少产品损失，“操作”中的洗涤液最好选用_。19. 用锑砷烟灰(主

16、要成分为Sb2O3、As2O3，含Pb、Ag、Cu等元素)制取NaSb(OH)6和Na3AsO412H2O，不仅治理了砷害污染，还可综合回收其它有价金属。工艺流程如图：已知：硫浸后，锑砷以Na3SbS3、Na3AsS3存在；Pb、Ag、Cu等元素以滤渣形式除去；NaSb(OH)6易溶于热水，难溶于冷水，不溶于乙醇。回答下列问题(1)“硫浸”过程，加快硫浸的措施有_(任写一项)。(2)“硫浸”时，As2O3溶解的离子方程式为_，(3)经“硫浸”“氧化”后，Sb2O3转化为Na3SbO4，氧化步骤中氧化产物还有_。除“硫浸”“氧化”这种方式外，用NaNO3在高温和碱性介质条件下与锑砷烟灰反应也可得

17、到Na3SbO4，其缺陷是_。(4)“氧化”时，反应温度不宜太高的原因是_。(5)“中和”时，生成NaSb(OH)6的化学方程式为_，中和液的主要溶质为_(填化学式)(6)操作X为_。(7)研究发现，电解硫浸液中的Na3SbS3-NaOH溶液，可得到单质Sb。则阴极的电极反应式为_。20. 铁红(Fe2O3)常用于油漆、油墨及橡胶工业。工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4，另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如下(1)工业常将硫铁矿烧渣经过_后再进行“酸浸”。(2)“酸浸”时加入的硫酸不宜过量太多的原因是_。(3)“沉淀”完全后，_(填操作)一段时间，这

18、样做方便过滤，减少杂质。(4)“过滤2”所得滤渣若未洗涤充分，干燥后的主要成分为FeOOH和FeCO3，还有少量杂质是_(填化学式)。(5)写出FeCO3焙烧生成铁红的化学方程式：_研究小组采用如下装置制取FeCO3(C后及夹持装置略)。操作的关键是向Na2CO3溶液(pH=12.1)通入一段时间CO2至溶液pH为7，再滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀。(6)B中所用试剂为_；A.浓硫酸B.饱和碳酸钠C.饱和碳酸氢钠D.饱和食盐水(7)先向1mol/LNa2CO3溶液中通入CO2的目的是_(8)a克粗品FeCO3(杂质不含铁元素)在空气中焙烧后剩余固体质量为b克，假设FeCO3全部生成三

19、氧化二铁，则粗品FeCO3中FeCO3的纯度为_。答案和解析1.【答案】B【解析】略2.【答案】A【解析】略3.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查的是利用废旧易拉罐制备明矾的过程，观察实验流程图，理解流程中的实验原理是解题的关键。解题应用的主要知识是铝及其化合物的化学性质。【解答】A.Fe、Mg也能溶于盐酸，试剂只能选择NaOH，故A错误；B. 过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，故B错误；C. 滤液A到沉淀B的反应：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-，无CO2生成，故C正确；D. 最后一步操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)，故D错误。故选C。4.【

20、答案】D【解析】【分析】本题考查物质制备方案设计，为高考高频考点，题目难度中等，明确流程图中每一步发生的反应及操作方法为解答关键。【解答】A.铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有Al2O3、Fe2O3等杂质，铬铁矿通过焙烧发生反应4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，故A正确；B.向浸取液中加入醋酸并调节溶液的pH为7，使偏铝酸盐完全转化为Al(OH)3沉淀，然后采用过滤方法除去氢氧化铝沉淀，得到的滤渣为Al(OH)3，故B正确；C.酸化后再加入氯化钾得到K2Cr2O7，“酸化”的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-，故C正确；D.转化时

21、能够发生反应Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，则K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，故D错误。故选D。5.【答案】C【解析】【分析】本题考查铝的冶炼，难度一般，解题的关键是对流程的解读和对铝及其化合物性质的熟练应用。【解答】Al2O3与氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe2O3和氢氧化钠溶液不反应，所以试剂X可以是氢氧化钠溶液，偏铝酸钠溶液中通过量二氧化碳即Y生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，然后加热分解氢氧化铝生成氧化铝，电解氧化铝即可得铝，以此解答。A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，不能是盐酸，因为盐酸能将Fe2O3溶解，故A错误；B.反应过滤后所得沉淀为Fe2

22、O3，故B错误；C.反应是偏铝酸钠溶液中通过量二氧化碳的化学方程式：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3，故C正确；D.电解Al2O3制取Al的反应是氧化还原反应，故D错误。6.【答案】B【解析】【分析】本题考查物质的制备，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，解答本题注意把握物质的性质以及题给信息，把握反应的流程，同时要具有扎实的实验基础知识，题目难度不大。【解答】由制备实验流程可知，BaCO3用盐酸酸浸得到氯化钡溶液，再向氯化钡混合液中加入TiCl4溶液和草酸溶液得到草酸氧钛钡晶体和HCl，生成的HCl可循环利用，最后通过洗涤、干燥煅烧草酸氧钛

23、钡晶体得到BaTiO3，以此解答该题。A.BaTiO3中Ti元素的化合价为0-(-2)3-(+2)=+4，故A正确；B.如用硫酸，可生成硫酸钡沉淀，消耗钡离子，难以得到钛酸钡，故B错误；C.由流程可知，加入草酸，得到草酸氧化钛钡晶体，可用过滤的方法得到，故C正确；D.若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol/L，则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为2.5810-90.1mol/L=2.5810-8mol/L，故D正确。7.【答案】B【解析】【分析】本题以工业流程为背景考查实验操作，物质的分离和提纯，基本仪器的使用规则等。考查学生对物质分离提纯的掌握理解，难度一般。【解答】A.萃取和反萃取的原

24、理相似，其目的是浓缩富集铼元素，故A正确；B.H2还原Re2O7的过程中，H2除作还原剂，还用作保护气，用于排尽装置中的空气，通入的氢气要远远过量，故B错误；C.依据流程图可知萃取剂(有机相)、氨气(反萃取过程加入氨水，之后NH4ReO4分解得到氨气)可以循环使用，故C正确；D.蒸馏时需要的仪器有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、酒精灯和收集瓶等，故D正确，故选B。8.【答案】B【解析】【分析】本题为综合题，考查了硅的工业制取，明确相关物质的性质是解题关键，题目难度中等。【解答】饱和食盐水电解生成氯化钠、氢气和氯气，焦炭与二氧化硅反应生成硅与一氧化碳，硅和氢气、氯气反应生成的氯化氢作用得SiH

25、Cl3，再用氢气还原得到多晶硅。A、电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠，而Y具有还原性，所以Y、Z分别为H2、Cl2，故A正确；B、SiO2+3CSiC+2CO中，C元素的化合价由0升高为+2价，由0降低为-4价，由电子守恒及原子守恒可知，3molC参与反应时，1molC作氧化剂、2molC作还原剂，则氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2，故B错误；C、根据SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl可知SiHCl3中H是+1价，Cl是-1价，根据化合价代数和为0，SiHCl3中硅元素的化合价为+2价，故C正确；D、氢气与SiHCl3制备多晶硅的反应方程式为：SiHCl

26、3+H2=Si+3HCl，反应物是单质和化合物，生成物是另一种单质和化合物，属于置换反应，故D正确；故选：B。9.【答案】A【解析】【分析】本题考查工艺流程分析，难度一般，解题的关键是对流程的分析和对基础知识的灵活运用。【解答】A.根据流程可知阳极产物为NaClO3，故A错误；B.吸收塔内温度不能过高，否则H2O2会分解，故B正确；C.NaClO3与气体Y等反应生成ClO2，氯元素由+5价降到+4价，所以气体Y具有还原性，故C正确；D.由流程图结合质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒可知，吸收塔中的离子反应为，故D正确。故选：A。10.【答案】D【解析】【分析】本题考查无机流程分析，难度不大，明确

27、物质的性质以及流程中的反应是解答关键。【解答】A.循环经济理念是对资源的循环利用以节约资源和保护环境，A项正确；B.母液中含有硫酸，可在“酸溶”工序循环利用，B项正确；C.滤液中含有硫酸铜，经处理可制得胆矾，C项正确；D.AgCl难溶于水，导电能力差，D项错误。11.【答案】B【解析】【分析】本题考查无机工艺流程，涉及纯碱和高纯硅的制取等知识，注意分析工艺流程中的物质变化和化合价变化，确定各反应类型是解题的关键，难度不大。【解答】A.固氮反应是指游离态的氮元素变成化合态的氮元素，工业合成氨正是由氮气参与反应后变成氮元素的化合物氨气，故A正确；B.步骤若先向饱和食盐水中通入CO2至饱和，此时由于

28、CO2的溶解度比较小，难以得到较多的碳酸氢根，应先向饱和食盐水中通入NH3至饱和后，再通入CO2，故B错误；C.反应中粗硅变成硅的化合物三氯氢硅，硅元素化合价发生了变化，是氧化还原反应，反应中化合物三氯氢硅中的硅元素化合价变为零价的高纯硅，硅元素化合价发生了变化，也是氧化还原反应，故均为氧化还原反应，故C正确；D.硅是半导体材料，高纯硅可以制作太阳能电池，故D正确；故选B。12.【答案】B【解析】【分析】本题考查无机工业流程，为高频考点，把握流程中的反应、混合物分离提纯、电解原理为解答的关键，综合性较强，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。【解答】向菱锰矿中加入硫酸，矿石中的MnCO3、F

29、eCO3和少量CuO可以发生反应，进入滤液中，滤渣1为SiO2；向滤液1中加入生石灰和双氧水，双氧水可以将Fe2+氧化为Fe3+，生石灰溶于水发生反应放热，使未完全反应的双氧水分解，同时生成氢氧化铁沉淀，过滤；向滤液2中加入MnS，可使上步没有沉淀的Cu2+转化为CuS沉淀，滤渣3主要为CuS，A.在酸浸过程中应选用硫酸，因为用盐酸的时候，最终产物里含有Cl-在电解的过程中易失去电子生成Cl2，污染环境，故A正确；B.除铁过程中应先加入双氧水氧化Fe2+，先加生石灰，再加双氧水，CaO与水反应放热，可以将未参加反应的双氧水分解，故B错误；C.反应2加入MnS的目的是除去Cu2+，故C正确；D.

30、利用惰性电极电解MnSO4制备MnO2，Mn2+失去电子与体系中的水发生反应，电极方程式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故D正确；13.【答案】A【解析】略14.【答案】D【解析】【分析】本题考查制备实验方案的设计，把握制备流程中发生的化学反应及物质性质为解答的关键，题目难度不大。【解答】A.增大接触面积可以提高反应速率，故A正确；B.高温焙烧时，0.5molSrSO4完全反应转移了4mol电子，则1molSrSO4转移电子8mol，硫元素化合价降低8，SrSO4转化为SrS，该反应的化学方程式为：SrSO4+4CSrS+4CO，故B正确；C.焙烧时BaSO4转化为BaS，加盐

31、酸后得到钡离子，H2SO4与其反应生成BaSO4沉淀，故C正确；D.SrCl2是强酸强碱盐，不能水解，所以直接加热SrCl26H2O失水恒重，可制得无水SrCl2，故D错误。故选D。15.【答案】D【解析】【分析】本题考查物质的制备，涉及电解原理、物质提纯和分离的方法，注意基础知识的积累与应用，题目难度中等。【解答】A.Cu不溶于稀硫酸，且其它金属元素浸出后都在滤液中，所以滤渣的成分为Cu，故A正确； B.加入ZnO的目的是调节溶液的pH，使Fe3+转变为沉淀，故B正确；C.电解操作中，镉离子被还原为金属镉，所以在阴极得到金属Cd，故C正确；D.ZnSO47H2O带有结晶水，所以操作的方法是：

32、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D错误。16.【答案】(1)增大接触面积，提高碱浸效率(或“使碱浸更充分”)(2)GaAs+4NaOH+4H2O2=NaGaO2+Na3AsO4+6H2O(3)温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解；Fe2O3、CaCO3(4)5.06.0(5)H2SO4(6)97.6【解析】【分析】本题以砷化镓废料(主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷为载体，考查化学工艺流程，明确各步骤反应原理是解题关键，注意题目信息的提取和应用。【解答】砷化镓废料，主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质，加入NaOH、H2O

33、2，GaAs转化为NaGaO2、Na3AsO4，SiO2转化为Na2SiO3进入溶液，Fe2O3、CaCO3难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣；浸出液中加硫酸调节pH，生成Ga(OH)3、H2SiO3沉淀，向镓和硅共沉物中加入硫酸，Ga(OH)3生成Ga2(SO4)3溶液，电解Ga2(SO4)3溶液生成Ga、氧气、硫酸。(1)将砷化镓废料转变成悬浊液，可以增大与氢氧化钠、过氧化氢的接触面积，提高碱浸效率；(2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，NaOH、H2O2与GaAs反应生成NaGaO2、Na3AsO4，该反应的化学方程式为GaAs+4NaOH+4H2O2=NaGaO2+Na3AsO4+6H2O；(

34、3)“碱浸”的温度控制在70左右，温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致H2O2分解，所以温度不能过高或过低；Fe2O3、CaCO3难溶于氢氧化钠溶液，“滤渣”的成分为Fe2O3、CaCO3；(4)向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，pH范围在5.06.0时，镓和硅沉淀率高、砷沉淀率低，所以“中和”的pH应调节至镓和硅范围5.06.0内；(5)电解Ga2(SO4)3溶液生成Ga、氧气、硫酸，则所得“尾液”的溶质主要是H2SO4，可进行循环利用，提高经济效益；(6)若用240kg含镓3的砷化镓废料回收镓，得到纯度为99的镓7.10kg，则镓的回收率为7.199%2403%1

35、00%=97.6%。17.【答案】(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率；提高浸出率；ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O(2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+；调节溶液pH，使Fe3+水解转化为Fe(OH)3除去；ZnS(或硫化锌)(3)5Zn+12HNO3=5Zn(NO3)2+N2+6H2O(4)抑制Zn2+水解为Zn(OH)2；蒸发皿、玻璃棒或玻璃棒、烧杯、石棉网(5)7:1；650g【解析】【分析】本题考查无机工业流程，能够理清流程中每一步的变化是解题关键，难度中等。【解答】(1)将矿石粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率；且提高“酸浸”的

36、浸出率；ZnFe2O4能溶于硫酸，得到硫酸铁和硫酸锌，由电荷守恒和原子守恒可得溶解时发生反应的化学方程式：ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O；(2)H2O2有较强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+；ZnO能与H+反应，调节溶液pH，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而被除去；“净化”的目的是除去溶液中的Cu2+，在不引入新杂质的情况下，应加入ZnS；(3)硝酸很稀，锌把硝酸中+5价的氮被还原为0价，故发生反应的化学方程式为：5Zn+12HNO3=5Zn(NO3)2+N2+6H2O；(4)Zn2+易水解生成Zn(OH)2，酸性条件下可抑制Zn2+的水解，因此操作

37、中保持pH=2是为了抑制Zn2+水解为Zn(OH)2；在操作过程主要包括了蒸发浓缩，冷却结晶，因此所使用到的仪器为：蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒；(5)根据图像可知，酸锌比为7:1时，净化液利用率较高，直流电耗能最低，因此7:1为最佳酸锌比；根据图像，当酸锌比为7:1时；依据Q=It，Q=53.6106060100%=1929600库仑，所以n(e-)=1929600/96480=20mol，因此n(Zn)=20mol1/2=10mol，则：m(Zn)=10mol65g/mol=650g。18.【答案】(1)增大接触面积，提高“碱熔”效率(2)铁；2NaOH+ZrC+2O2Na2ZrO3+H

38、2O+CO2；1.5(3)洗掉剩余的NaOH和生成的Na2SiO3，减少“酸浸”过程中酸的消耗(4)Na2ZrO3+4H+=2Na+ZrO2+2H2O(5)4.45(6)冷的浓盐酸【解析】【分析】本题以用ZrC生产ZrOCl28H2O的工艺流程为载体，考查了学生解读并应用题给信息的能力，同时涉及了离子方程式及化学方程式的书写、滴定原理原理的应用及相关计算等，题目难度一般。【解答】(1)在“碱熔”前，对ZrC进行机械粉碎的目的是增大接触面积，提高“碱熔”效率。(2)因NaOH与Al2O3和SiO2均可反应，所以“碱熔”时应在铁质坩埚中进行煅烧，不能选用玻璃、陶瓷及氧化铝坩埚；根据流程图及氧化还原

39、反应规律配平化学方程式为2NaOH+ZrC+2O2Na2ZrO3+H2O+CO2；“碱熔”过程中，根据配料比(NaOH与ZrC的质量比)对锆转化率的影响可知，配料比在1.5时，转化率已经高达99.06，配料比大于1.5后，继续增大配料比，锆的转化率基本不变，所以最适宜的配料比为1.5。(3)“水洗”的目的是洗掉剩余的NaOH和生成的Na2SiO3，减少“酸浸”过程中酸的消耗。(4)Na2ZrO3不溶于水，“酸浸”过程中Na2ZrO3转化为可溶性ZrOCl2，以ZrO2+的形式存在于溶液中，根据元素守恒和电荷守恒配平得Na2ZrO3+4H+=2Na+ZrO2+2H2O。(5)根据图中滴定前后的数

40、据，可判断滴定过程消耗EDTA的体积为18.10mL，又因EDTA与ZrO2+按11的比例进行螯合，所以酸浸液中锆的含量为0.02molL-118.10mL10-3LmL-1123gmol-1103mgg-110.00mL4.45mgmL-1。(6)因为ZrOCl28H2O的溶解度随温度升高和酸度降低而升高，所以洗涤液最好选用冷的浓盐酸。19.【答案】(1)适当升温、增大反应物浓度、搅拌反应物等(2)As2O3+6S2-+3H2O=2AsS33-+6OH-(3)S和Na3AsO4；有污染气体NO、NO2(NOx)等产生(4)温度过高，H2O2易分解(5)HSbO3+NaOH+2H2O=NaSb

41、(OH)6；NaCl(6)蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥(7)SbS33-+3e-=Sb+3S2-【解析】【分析】本题考查无机工业流程，能够理清流程中的变化是解题关键，侧重考查学生对元素化合物知识的掌握情况，难度中等。【解答】(1)“硫浸”过程，加快硫浸的措施有：适当升温、增大反应物浓度、搅拌反应物等；(2)“硫浸”时，As2O3溶解的离子方程式为：As2O3+6S2-+3H2O=2AsS33-+6OH-；(3)经“硫浸”“氧化”后，Sb2O3转化为Na3SbO4，结合流程图分析可知，氧化步骤中氧化产物还有S和Na3AsO4；除“硫浸”“氧化”这种方式外，用NaNO3在高温和碱性介质条件

42、下与锑砷烟灰反应也可得到Na3SbO4，其缺陷是：NaNO3被还原，有污染气体NO、NO2(NOx)等产生；(4)“氧化”时加入H2O2，反应温度不宜太高的原因是：温度过高，H2O2易分解；(5)NaSb(OH)6易溶于热水，难溶于冷水，“中和”时，生成NaSb(OH)6的化学方程式为：HSbO3+NaOH+2H2O=NaSb(OH)6；由于酸浸时盐酸过量，中和会与NaOH生成NaCl，故中和液的主要溶质为NaCl；(6)经过操作X得到Na3AsO412H2O，则操作X为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥；(7)研究发现，电解硫浸液中的Na3SbS3-NaOH溶液，可得到单质Sb，则Na3

43、SbS3在阴极上被还原生成Sb，阴极的电极反应式为：SbS33-+3e-=Sb+3S2-。20.【答案】(1)粉碎；(2)过量太多会增加沉淀过程氨水的用量；(3)煮沸；(4)(NH4)2SO4；(5)4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2；(6)c；(7)排空气，防止亚铁被氧化，降低OH-的浓度，防止生成Fe(OH)2；(8)(a-b)299a。【解析】【分析】本题主要考查无机化工流程，注意结合元素化合物的性质、氧化还原反应、物质的分离提纯等知识进行分析解答，题目难度不大。【解答】(1)工业常将硫铁矿烧渣经过粉碎后再进行“酸浸”，可以加快“酸浸”时的效率；(2)由流程可知“酸浸”后需要加

44、入氨水和碳酸氢铵沉淀铁元素，若“酸浸”加入的硫酸过量会增加沉淀过程氨水的用量；(3)沉淀”完全后可以通过煮沸除去多余的氨水和碳酸氢铵，方便过滤，减少杂质；(4)洗涤的目的是除去FeOOH和FeCO3固体表面的(NH4)2SO4，若未洗涤充分，FeOOH和FeCO3上还有少量杂质(NH4)2SO4；(5)FeCO3焙烧生成铁红的化学方程式为：4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2；(6)碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳中主要混有HCl，可以通过饱和碳酸氢钠溶液洗气瓶除去，故B中所用试剂为饱和碳酸氢钠；(7)先向1mol/LNa2CO3溶液中通入CO2的目的是排空气，防止亚铁被氧化同时降低OH-的浓度，防止生成Fe(OH)2；(8)由FeCO3焙烧反应的化学方程式4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2可知，理论上1molFeCO3完全反应，固体减少的质量为36g，即116gFeCO3完全反应，固体减少的质量为36g。a克粗品FeCO3(杂质不含铁元素)在空气中焙烧后剩余固体质量为b克，减少的质量为(a-b)g，则粗品中FeCO3的质量为(a-b)g11636，则FeCO3的纯度为：(a-b)g11636ag=(a-b)299a。