2022届高三大一轮复习工艺流程题专题周练_02工艺流程题综合练习 WORD版含答案.docx

1、2022届高三大一轮复习工艺流程题专题周练_02工艺流程题综合练习一、单选题（本大题共15小题，共45分）1. 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、LiC. “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2. 利用氧化锌烟尘(主要含ZnO，还含有PbO、CuO、Fe3O4等)制备ZnSO47H2O的工艺流程如下：下列说法错误的是A. 滤渣1的主要成分是PbSO4，滤渣

2、2的主要成分为Zn和CuB. “氧化”时，若分别用H2O2、NaClO，恰好完全反应时，消耗n(H2O2):n(NaClO)=2:1C. 加入ZnO“除铁”的方法是调节溶液的pH，ZnO也可以用Zn(OH)2代替D. 由滤液获得ZnSO47H2O的过程需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤3. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：下列叙述错误的是A. 该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4K2FeO4B. 可用FeCl2溶液作为反应中尾气吸收剂，且反应后溶液能在上述流程中利用C. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3D. 用K2F

3、eO4对饮用水杀菌消毒的同时可产生胶体吸附杂质净化水4. 氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等，在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制备氧化亚铜的流程如下：下列说法错误的是A. “焙烧”、“酸溶”产生的气体直接排入空气中会污染环境B. 将滤渣1的主要成分煅烧得到的产物可以用于制备红色油漆C. FeO、SO2、NO、CuO、Cu2O均为氧化物D. 酸溶时，240gCu2S与足量稀硝酸充分反应，产生标准状况下NO体积为89.6L5. 为防治雾霾，设计如图流程吸收工业尾气SO2和NO，同时获得连二亚硫酸钠(Na2S2O4，其结晶水合物又称保险粉)和NH

4、4NO3产品，以变“废”为宝。下列说法错误的是()A. S2O42-中既存在非极性键又存在极性键B. 装置的作用是吸收SO2，装置的作用是吸收NOC. 保险粉可通过装置中阳极产物制备，Ce4+从阴极口流出回到装置循环使用D. 氧化装置中1L2molL-1NO2-，至少需要标准状况下22.4LO26. 下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是()A. 操作发生反应的离子方程式为：2Fe2+4H+O2=2Fe3+2H2OB. 溶液b中阳离子只有Fe2+C. 溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被氧化D. 加入FeO可以使溶液c转化为溶液a7. 由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe

5、2O3和FeO)得到绿矾(FeSO47H2O)，再通过绿矾制备铁黄FeO(OH)的流程如下：烧渣溶液绿矾铁黄已知：FeS2和铁黄均难溶于水下列说法不正确的是()A. 步骤，最好用硫酸来溶解烧渣B. 步骤，涉及的离子反应为FeS2+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO42-+16H+C. 步骤，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾D. 步骤，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)38. 以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如下：下列说法正确的是( )A. “灼烧”可在石英坩埚中进行B. 母液中的溶质是K2CO3、KHCO3、KClC. “结晶”环节采用加热蒸

6、发结晶的方法D. “转化”反应中，生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为219. 以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是A. 加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4B. 向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3C. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)=15D. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来10. 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

7、他成分)，设计了如下流程。下列说法不正确的是()A. 固体中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B. X可以是空气，且需过量C. 捕获剂所捕获的气体主要是COD. 处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为：NH4+NO2-=N2+2H2O11. 某化工厂为了综合利用生产过程中生成的CaSO4，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程：则下列有关说法错误的是()A. 将滤液蒸干，即可提取产品(NH4)2SO4B. 通入足量氨气使悬浊液呈碱性有利于CO2的吸收C. 副产品是生石灰，X是CO2，其中CO2可循环利用D. 沉淀池中发生的主要反应为CaSO4+CO2+

8、2NH3+H2O=CaCO3+(NH4)2SO412. 含钯(Pd)催化剂可用于石油化工行业催化加氢和催化氧化。从失活的含钯催化剂(含Pd、Al2O3和有机物)中提取Pd的一种流程如图，下列说法错误的是()A. “焙烧”的主要目的是除去有机物B. 金属Pd的还原性弱于金属AlC. 上述流程中含钯物种均难溶于水D. “高温炼钯”过程中可能产生白烟13. 以某钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO，并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如下：已知：浸取后的溶液中阳离子主要是Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+。下列说法错误的是A. 浸取生成Zn(NH3)42+的离子反应为

9、ZnO+2NH3H2O+2NH4+=Zn(NH3)42+3H2OB. 除杂工艺的目的是除去溶液中的铜元素C. 蒸氨沉锌工艺中产生的氨气可循环利用D. 煅烧工艺中发生了氧化还原反应14. 工业上可用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制取干电池中所需的MnO2和Zn，其工艺流程如下：下列说法正确的是( )A. 酸溶时，MnO2作还原剂B. 不可用盐酸代替硫酸进行酸溶C. 在碱性锌锰电池中，MnO2失电子变为MnOOHD. 在电解池的阴极处产生MnO215. 实验模拟工业流程从废弃锂离子电池中回收钴如下：已知Co的化合价存在+2价、+3价，+3价具有强氧化性。下列说法不正确的是

10、A. 分选属于物理的分离方法B. 过滤时，用玻璃棒搅拌可以加速过滤速率C. 酸浸是不宜选用浓盐酸的原因是产生氯气，污染环境D. 对废弃电池中金属进行回收并循环利用，是缓解资源紧张的方法之一二、流程题（本大题共5小题，共55分）16. 钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3和少量Fe2O3)进行钛白粉和LiFePO4的联合生产工艺如图所示：回答下列问题：(1)LiFePO4中Fe的化合价是_。(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是_。(3)用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的：_。操作II为一系列操作，名称是加热

11、浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是_。(4)TiO2+易水解，则其水解的离子方程式为_；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是_。(5)“沉铁”是使Fe3+生成FePO4，当溶液中c(PO43-)=1.010-17mol/L时可认为Fe3+沉淀完全，则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_mol/L已知：该温度下，Ksp(FePO4)=1.010-22。(6)由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中，所需17%H2O2溶液与草酸(H2C2O4)的质量比是_。17. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Ni

12、、Fe、Al2O3、CaO、炭及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下：己知：草酸钴晶体难溶于水RH为有机物，可用RH、有机溶剂萃取出溶液中的Ni2+几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的PH如表所示：Fe3+Co2+开始沉淀时1.97.1沉淀完全时3.79.1(1)“焙烧”的目的_。(2)“碱浸”过程中Al2O3发生反应的化学方程式为_。(3)经硫酸酸化后，“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+的离子方程式为_。(4)“浸出液B”中加入CoO并调节pH值至3.7-7.1的目的为_。(5)加入NaF溶液可将钙离子转化为沉淀并过滤除去，若所得滤液中c(F-)=1.010-2molL-1，则滤液中c(

13、Ca2+)为_molL-1已知Ksp(CaF2)=1.0510-10。(6)萃取后水层中含有大量的Co2+，将水层与酸性KMnO4溶液充分混合生成Co3+、Mn2+，理论上完全反应消耗的n(Co2+):n(MnO4-)=_，并写出该反应的离子方程式_18. NiSO46H2O广泛用于镀镍电镀液、催化剂、媒染剂和金属着色剂。某工厂利用富含镍(NiS)的工业废渣(含有SiO2、FeO、Al2O3等杂质)制备NiSO46H2O，工艺流程如图所示：已知：常温下，相关金属离子氢氧化物的近似Ksp如下表所示：化学式Ni(OH)2Fe(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Ksp近似值10-1510-1610

14、-3410-39回答下列问题：(1)已知：酸浸过程中，1molNiS失去8NA个电子，同时生成一种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：_，滤渣1的主要成分为_(填化学式)。(2)“氧化”保持滤液温度在40左右，加入6的H2O2溶液，加入H2O2的目的是_，该步骤也可以用NaClO3代替H2O2，请写出用NaClO3代替H2O2发生反应的离子方程式：_。若上述流程省去“氧化”步骤，后果是_。(3)常温下，“调pH”除铁和铝，若溶液中Ni2+浓度为0.1molL-1，溶液的pH范围应调节为4.3_之间。(4)小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，这样做有利于_。(5)“操作X”指的是_。19. 工业上

15、利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)实验室实现“步骤”中分离操作所用的玻璃仪器有_、玻璃棒和烧杯等；该步骤是为了除去_(填相关物质的化学式)。(2)检验步骤已经进行完全的操作是_。(3)步骤的反应温度一般需控制在35以下，其目的是_；该步骤中反应生成FeCO3的离子反应方程式为_。(4)步骤中发生反应的化学反应方程式为_。(5)步骤中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时，若c(Fe2+)=110-6mol/L，欲使所得的FeCO3中不含有Fe(OH)2，应控制溶液的pH_(已知：KspFe(

16、OH)2=4.910-17lg7=0.8)。(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶”“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg，测得该样品中Fe元素的质量分数为_。20. 2020年12月17日，中国探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。嫦娥五号锂离子蓄电池选用了比能量更高的钴酸锂(LiCoO2)正极材料和石墨负极材料。钴是一种稀有的贵重金属，废旧锂离子电池电极材料的回收再生意义重大，钴酸锂回收再生流程如下：(1)用H2SO4酸浸时，通常需添加30%的H2O2以提高浸出

17、效率，写出相应反应的化学方程式：_。(2)用盐酸代替H2SO4和H2O2，浸出效率也很高。但工业上不使用盐酸，主要原因是会产生有毒、有污染的气体_(填化学式)。(3)其他条件不变时，相同反应时间，随着温度升高，含钴酸锂的固体滤渣在H2SO4和30%的H2O2混合液中的浸出率如下表所示，请分析80时钴的浸出率最大的原因：_。反应温度/60708090钴的浸出率/%8890.59391(4)已知常温下草酸Ka1=5.610-2，Ka2=1.510-4，Ksp(CoC2O4)=4.010-6，求常温下Co2+与草酸反应生成CoC2O4沉淀的平衡常数K=_。(5)高温下，在O2存在时，纯净的CoC2O

18、4与Li2CO3再生为LiCoO2的化学方程式为_。(6)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2，若测得充分煅烧后固体的质量为3.615g，CO2的体积为2.016L(标准状况)，则钴的氧化物的化学式为_。答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】本题以无机工业流程考查了金属材料的回收、离子的性质等，明确流程的反应实质为解题关键，题目难度不大，注意根据工艺流程正确提取信息。【解答】A项，废旧电池合理处理可以减少对环境的污染，同时可以回收有用金属，故A正确；B项，根据流程图可知，从正极片可以回收金属Al、Fe、Li，故B正确；C项，在含Li、P、Fe等元素的滤液中加入碱液产生Fe(OH)3

19、沉淀，从而与含Li元素的溶液分开，故C正确；D项，Li2CO3微溶于水，Li2SO4可溶，故不能用Na2SO4代替Na2CO3，故D错误。2.【答案】B【解析】【分析】本题考查利用氧化锌烟尘制备ZnSO47H2O的工艺流程，难度一般，解题关键是分析流程中产品、杂质、试剂及操作。【解答】A.“酸浸”时，PbO转化为PbSO4，“除杂”时Zn置换出溶液中的Cu，故A正确；B.“氧化”时，若用H2O2代替NaClO，两种物质分别发生如下反应：2H+2Fe2+ClO-=2Fe3+Cl-+H2O;2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O，恰好完全反应时，消耗n(H2O2):n(NaClO)=1:1，

20、故B错误；C.加入ZnO或Zn(OH)2，均可调节溶液中的pH，生成Fe(OH)3，故C正确；D.滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得ZnSO47H2O，故D正确。3.【答案】C【解析】【分析】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备流程中的反应、混合物分离提纯、元素和化合物知识、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。【解答】铁与氯气反应生成氯化铁，加入NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4)，分离得到粗K2FeO4，A.结晶过程中Na2FeO4溶液中加入浓KOH溶液，增大了

21、K+浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K2FeO4晶体的析出，故A正确；B.尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，故B正确；C.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价，Fe元素化合价由+3价升高到+6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2，故C错误；D.K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，故D正确。4.【答案】D【解析】【分析】本题考查简单工艺流程，解题的关键是从题目吸收信息、分析解决问题。【解答】A.“焙烧”、“酸溶”产生的气体为SO2、NO，直接排放到空气中都会污染环境，故A正确

22、；B.滤渣1的主要成分为Fe(OH)3，煅烧得到的产物为Fe2O3，可以用于制作红色油漆，故 B正确;C.FeO、SO2、NO、CuO、Cu2O均为氧化物，故C正确；D.Cu2S与足量稀硝酸充分反应的化学方程式为：3Cu2S+16HNO3=6Cu(NO3)2+3S+4NO+8H2O，240gCu2S为1.5mol，产生NO气体2mol，标准状况下体积为44.8L，故D错误。5.【答案】C【解析】【分析】本题考查工业流程，为高频考点，侧重分析实验能力的考查，综合性较强，题目难度中等。解题关键在于结合氧化还原反应及电化学知识分析每个装置中发生的主要反应，利用得失电子守恒解答相关问题。【解答】根据流

23、程分析可知，装置中加入NaOH溶液，可发生反应吸收SO2，装置中加入Ce4+，酸性条件下，NO与Ce4+发生氧化还原反应生成和，Ce4+被还原为Ce3+，装置(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+，Ce4+从阳极口流出回到装置循环使用，装置中被O2氧化为，与NH3得到NH4NO3，据此分析解答。A.中S原子与O原子形成极性键，S原子与S原子形成非极性键，A选项正确；B.根据上述分析可知，装置中加入NaOH溶液，可发生反应吸收SO2，装置中加入Ce4+，酸性条件下，NO与Ce4+发生氧化还原反应生成和，可吸收NO，B选项正确；C.装置(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+，C

24、e4+从阳极口流出回到装置循环使用，C选项错误；D.装置中被O2氧化为，N元素化合价由+3价升高至+5价，O的化合价由0价降低至-2价，氧化装置IV中1L2molL-1即2molNO2-，则转移4mol电子，消耗1molO2，即需要标准状况下22.4LO2，D选项正确。6.【答案】C【解析】【分析】本题考查污染气体二氧化硫的综合处理工艺流程，侧重氧化还原反应的规律应用，二氧化硫的还原性、三价铁离子的氧化性、二价铁离子的还原性的性质应用，确定反应的产物是解题关键，难度中等。【解答】A.操作发生反应的离子方程式为：4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O，故A错误；B.操作中发生反应的离子方程式为

25、：2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+，溶液中阳离子有Fe2+、H+，可能还有Fe3+，故B错误；C.溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被Fe3+氧化，故C正确；D.溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4等物质，加入FeO后与H2SO4反应生成FeSO4，与溶液a成分不同，故D错误。7.【答案】C【解析】【分析】本题考查无机物的制备流程，为高频考点，把握制备流程中发生的反应、混合物分离方法、实验技能等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度一般。【解答】由制备绿矾流程可知，烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)均可溶于硫酸，溶液

26、中含Fe2+、Fe3+，步骤发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，步骤为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成FeO(OH)，以此来解答。A.因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则步骤最好用硫酸来溶解烧渣，故A正确；B.步骤的离子反应为FeS2+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO42-+16H+，故B正确；C.步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾晶体，若蒸干，绿矾受热失去结晶水，故C错误；D.步骤，反应条件控制不当，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3，故D正确。故选C。8.【答案】D【解析】【分析】本题考查物

27、质的制备流程，掌握流程中反应是解题关键，题目难度一般。【解答】A.“灼烧”可在铁坩埚中进行，不可在石英坩锅中进行，因为高温下KOH与石英坩埚中的二氧化硅反应，故A错误；B.“转化”反应中CO2过量，母液的溶质不含有K2CO3，故B错误；C.KMnO4受热易分解，所以“结晶”环节不能采用加热蒸发结晶的方法，故C错误；D.“转化”发生反应3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3，生成的KMnO4和MnO2物质的量之比为2：1，故D正确。故选D。9.【答案】C【解析】【分析】本题为工艺流程图题，考查运用化学反应原理及实验相关知识来解决工业生产中的实际问题，难度一般。【

28、解答】由流程可知，高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料，通入空气焙烧时，因为含有少量FeS2，会产生二氧化硫，加入氧化钙达到吸收二氧化硫的目的，防止二氧化硫排放污染空气，焙烧产物经过氢氧化钠溶液碱浸，三氧化二铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸根，过滤后，滤液中通入过量二氧化碳，偏铝酸根与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀，洗涤后灼烧氢氧化铝即可生产三氧化二铝；碱浸过程中，三氧化二铁不与氢氧化钠反应，过滤后留在滤渣中，加入FeS2与三氧化二铁在隔绝空气的条件下反应生成二氧化硫和四氧化三铁，利用四氧化三铁的磁性实现其与烧渣的分离。A、铝土矿中含有FeS2，FeS2焙烧生成

29、SO2，CaO与SO2、O2反应：2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，CaSO4可用于建筑材料，故A正确；B、滤液中含有AlO2-，通入过量CO2，发生反应：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-，生成Al(OH)3沉淀，经过过滤、洗涤后得到Al(OH)3，再灼烧Al(OH)3，反应为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，即可制得Al2O3，故B正确；C、隔绝空气焙烧，FeS2与Fe2O3反应，生成SO2和Fe3O4，反应方程式为：FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2，由方程式可知n(FeS2)：n(Fe2O3)=1：16，故C错误；D、Fe3O4有磁性，可

30、以用磁铁将Fe3O4从烧渣中分离出来，故D正确。故选：C。10.【答案】B【解析】【分析】本题考查物质的分离、提纯的综合应用，侧重学生的分析、实验能力的考查，注意把握物质的性质，为解答该题的关系，题目涉及废水的处理，有利于培养学生良好的科学素养，提高环保意识，难度不大。【解答】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体

31、主要是CO，A.工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氢氧化钙过量，则固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故A正确；B.由分析可知，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，故B错误；C.气体2含有CO、N2，所捕获的气体主要是CO，防止污染空气，故C正确；D.NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，发生氧化还原反应，离子方程式为NH4+NO2-=N2+2H2O，故D正确。故选B。11.【答案】A【解析】【分析】本题考查物

32、质的制备实验，为高频考点，把握制备流程、发生的反应、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大。【解答】A、(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，容易水解，最后生成的(NH4)2SO4不可直接加热蒸干溶液得到，故A错误；B、在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收，故B正确；C、在煅烧炉中发生，则从绿色化学和资源综合利用的角度说明产生的CO2循环使用，得到副产品为生石灰，故C正确；D、沉淀池中硫酸钙和二氧化碳、氨气、水反应生成碳酸钙和硫酸铵，故化学方程式为CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4

33、，故D正确，故选A。12.【答案】C【解析】【试题解析】【分析】本题考查制备方案以及分离提纯，为高考常见题型，题目涉及化学工艺流程、对操作与试剂的分析评价等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与迁移运用能力，难度中等。【解答】失活的含钯催化剂(含Pd、Al2O3和有机物)焙烧，可使有机物转化为挥发性物质而除去，烧渣加入稀硫酸酸浸，生成硫酸铝，浸渣含有Pd、PdO。加入王水溶解，溶液加入氨水得到Pd(NH3)2Cl2，高温下通入氢气可得到Pd，A.有机物在高温下可转化为挥发性物质而除去，故A正确；B.由流程可知，稀硫酸不能溶解Pd单质，故金属Pd的还原性弱于金属Al，故B正确；C.王

34、水溶解后含钯物种存在于溶液中，故C错误；D.高温炼钯过程中生成的氨气和氯化氢遇冷生成氯化铵而产生白烟，故D正确。故选C。13.【答案】D【解析】【分析】本题考查物质的制备工艺流程，涉及对工艺流程的分析评价、物质的分离提纯的应用等知识点，是对学生综合能力考查，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等【解答】浸取后ZnO、CuO变为Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+，MnO2、Fe2O3不反应，变为滤渣，滤液中含Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+、NH4HCO3、NH3H2O，加入过量锌粉除去Cu(NH3)42+，则滤渣为金属铜和锌，滤液经过蒸氨沉锌生成碱式碳酸锌，煅烧得到氧化锌。A.

35、由分析可知：浸取后ZnO生成Zn(NH3)42+，离子反应为ZnO+2NH3H2O+2NH4+=Zn(NH3)42+3H2O，故A正确；B.除杂工艺加入锌置换出铜，故B正确；C.蒸氨沉锌工艺中产生的氨气可用于浸取，循环利用，故C正确；D.Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2+H2O，无化合价的变化，不属于氧化还原反应，故D错误；故选D。14.【答案】B【解析】【分析】本题考查工业流程的分析判断，电解原理的应用，物质性质的分析利用是解题关键，题目难度中等。【解答】A.软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)在酸溶后生成了硫单质，说明二氧化锰做氧化剂，故A错误；B.盐酸代替硫酸进

36、行酸溶，盐酸溶液中氯离子被氧化生成氯气，故不可用盐酸代替硫酸进行酸溶，故B正确；C.在碱性锌锰电池中，Zn作负极，MnO2作正极，故C错误；D.二氧化锰在酸溶后被还原为锰离子，通电电解在阳极生成二氧化锰，阴极生成锌，故D错误。15.【答案】B【解析】【分析】本题考查物质的分离与提纯，关键是知道涉及的操作方法及分离原理，难度一般，侧重考查学生分析解决问题的能力。【解答】A.结合废弃锂离子电池中回收钴的流程图，可以判断使用两次分选获得了LiCoO2，分选属于物理的分离方法，A项正确；B.过滤时，不能用玻璃棒搅拌，会破坏滤纸，使过滤效果降低，B项错误；C.酸浸过程中使用浓盐酸会与LiCoO2反应产生

37、氯气，污染环境，C项正确；D.对废弃电池中有价金属(锂、钴、镍等)进行回收并循环利用，能有效地缓资源紧张，D项正确。16.【答案】(1)+2；(2)增加钛铁矿与硫酸接触面积，增大酸溶速率；(3)2H+Fe=H2+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+；蒸发皿；(4)TiO2+2H2OTiO(OH)2+2H+；促进水解，加快水解速率；(5)1.010-5；(6)20：9【解析】解：钛铁矿主要成分为FeTiO3，含有少量Fe2O3，由操作II后得到TiOSO4溶液、绿矾，则加入硫酸酸溶时生成TiO2+和Fe3+、Fe2+，加入铁粉，Fe与过量的H2SO4、Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，经过

38、加热浓缩、冷却结晶、过滤，分离得到TiOSO4溶液与绿矾，“转化”利用的是TiO2+水解，将TiOSO4溶液加热，促进TiO2+的水解生成TiO(OH)2，分解得到钛白粉(TiO2)，“沉铁”是使Fe2+生成FePO4，总反应为：2Fe2+H2O2+2H3PO4=2FePO4+2H2O+4H+，将得到的FePO4与草酸、Li2CO3焙烧得到LiFePO4。(1)LiFePO4中Li为+1价，磷酸根为-3价，根据化合价代数和为0，可知Fe元素化合价为+2价，故答案为：+2；(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是：增加钛铁矿与硫酸接触面积，增大酸溶速率，故答案为：增加钛铁矿与硫酸接触面积

39、，增大酸溶速率；(3)加入铁粉，Fe与H2SO4、Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，离子方程式为：2H+Fe=H2+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+；加热浓缩、冷却结晶、过滤过程中用到的陶瓷仪器为蒸发皿，故答案为：2H+Fe=H2+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+；蒸发皿；(4)TiO2+易水解生成TiO(OH)2，离子方程式为：TiO2+2H2OTiO(OH)2+2H+，水解是吸热反应，升高温度促进水解，加快水解速率，故答案为：TiO2+2H2OTiO(OH)2+2H+；促进水解，加快水解速率；(5)当c(PO43-)=1.010-17mol/L时可认为Fe3+沉淀完全，Ks

40、p(FePO4)=c(Fe3+)c(PO43-)=1.010-22，则沉淀完全时的c(Fe3+)=1.010-221.010-17mol/L=1.010-5mol/L，故答案为：1.010-5；(6)“沉铁”过程中过氧化氢将二价铁氧化为三价铁，而生成LiFePO4反应中三价铁被草酸还原为二价铁，草酸被氧化为二氧化碳，根据电子转移守恒可知过氧化氢获得的电子等于草酸失去的电子，则n(H2O2)=n(H2C2O4)，设双氧水质量为xg，草酸质量为yg，则xg17%34g/mol=yg90g/mol，整理可得x：y=20：9，即17%双氧水与H2C2O4的质量比为20：9，故答案为：20：9。本题考查

41、物质的制备，属于化学工艺流程类型，涉及化合价的计算、物质的分离提纯、陌生方程式书写、盐类水解、溶度积有关计算、氧化还原反应等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力，是常考题型，难度一般。17.【答案】(1)除去炭和有机物(2)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(3)2Co3+(4) 使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀(5)1.0510-6(6) 5:1；8H+MnO4-+5Co2+=5Co3+Mn2+4H2O【解析】【分析】本题考查物质制备工艺流程、物质的分离提纯、化学方程式、离子方程式的书写、溶度积常数应用等，侧重考查学生分析能力、获取信息能力，题目难度一般。【解答】含钴废

42、料通过“焙烧”除去炭及有机物；“碱浸”加NaOH溶液将Al2O3变为NaAlO2除去；“钴浸出”得到含Co2+、Fe2+、Ni2+、Ca2+、SO42-的浸出液B；含浸出液B中加H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，加入CoO调节pH值至3.77.1、过滤除去Fe3+，得含Co2+、Ni2+、Ca2+、SO42-的滤液A；滤液A中加入NaF溶液将Ca2+变为CaF2沉淀，再经过滤除去CaF2得含Co2+、Ni2+、SO42-、Na+的滤液B；向滤液B加RH萃取Ni2+，除去RH层，得含Co2+、Na+、SO42-的溶液，据此解答。(1)“焙烧”的目的是除去炭和有机物；(2)“碱浸”过程中Al2O3

43、和NaOH反应生成NaAlO2和H2O，发生反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(3)HSO3-具有还原性，将Co3+还原为Co2+，自身被氧化成SO42-，反应的离子方程式为：2Co3+；(4)“浸出液B”中加入CoO并调节pH值至3.77.1的目的是使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀；(5)由Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)得：c(Ca2+)=1.0510-10(1.010-2)2=1.0510-6molL-1；(6)1molCo2+变为Co3+，失1mol电子，1molMnO4-变为1molMn2+，得(7-2)mol=5mol电子，根据得

44、失电子守恒得：n(Co2+)n(MnO4-)=5：1；该反应的离子方程式为8H+MnO4-+5Co2+=5Co3+Mn2+4H2O。18.【答案】(1)3NiS+8HNO3=3NiSO4+8NO+4H2O；SiO2(2)将Fe2+氧化为Fe3+；6Fe2+ClO3-+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O；Ni2+和Fe2+分离不开(或产品不纯)(3)7(4)过滤分离(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)【解析】【分析】本题考查物质制备工艺流程、物质分离提纯的实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度一般，明确实验的目的和原理是解答该题的关键，注意把握基本实验操作。【解答

45、】(1)1molNiS失去8NA个电子，可知硫元素由-2价变为+6价，生成SO42-，HNO3作氧化剂，生成的无色有毒气体为NO，反应的化学方程式为3NiS+8HNO3=3NiSO4+8NO+4H2O；SiO2不溶于混合酸，所以滤渣1为SiO2；(2)“氧化”过程加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，若用NaClO3代替H2O2，发生反应的离子方程式为6Fe2+ClO3-+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O，由于Ni(OH)2和Fe(OH)2的Ksp接近，若流程中省去“氧化”步骤，Ni2+和Fe2+分离不开；(3)调节溶液pH的目的是使Fe3+和Al3+完全沉淀，而Ni2+不生成沉淀，

46、溶液中Ni2+的浓度为0.1mol/L，KspNi(OH)2=10-15，计算得Ni2+开始沉淀时c(OH-)=10-150.1mol/L=10-7mol/L，pH为7，所以pH范围应调节为4.37之间；(4)小火煮沸的目的是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离；(5)从NiSO4溶液中获得NiSO46H2O晶体，为了防止晶体失去结晶水，应先将溶液蒸发浓缩，再冷却热饱和溶液结晶，然后将晶体过滤出来，最后对晶体进行洗涤、干燥。19.【答案】(1)漏斗；SiO2；(2)取步骤反应后的溶液少量于试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液未呈现血红色，则说明已经进行完全；(3)防止NH4HCO3分解、减少Fe2+

47、的水解；2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2+H2O；(4)4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2；(5)8.8；(6)7b10a100%。【解析】【分析】本题考查了铁及其化合物性质的分析应用，主要是流程分析理解和反应过程的判断，题目难度中等。硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁，过滤后得到的滤渣为二氧化硅，滤液中加入过量铁粉，生成硫酸亚铁溶液，调节pH后加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁固体，经洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁，(1)根据分析可知，步骤为过滤，据此判断所需仪器，主要是除去不溶的二氧化硅；(2)步骤是将铁离子还原成

48、亚铁离子，检验步骤已经进行完全，即溶液中没有铁离子；(3)步骤是加入碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液，温度过高亚铁离子水解程度增大同进碳酸氢铵容易分解；(4)步骤中发生反应为碳酸亚铁在空气中与氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁；(5)由题中数据可知，溶液中c(Fe2+)c(OH-)2=110-6c2(OH-)=4.910-17，c(OH-)=4.910-11=710-6mol/L，计算得到c(H+)得到溶液PH；(6)根据题意，最后称得残留固体bg为氧化铁，则铁元素的质量为1112160bg=0.7bg，根据铁元素守恒可知样品中铁元素的质量为0.7bg，据此计算。【解答】硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚

49、铁、硫酸铁，过滤后得到的滤渣为二氧化硅，滤液中加入过量铁粉，生成硫酸亚铁溶液，调节pH后加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁固体，经洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁，(1)根据分析可知，步骤为过滤，过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等，该步骤是为了除去不溶于水和酸的二氧化硅，故答案为：漏斗；SiO2；(2)步骤是将铁离子还原成亚铁离子，检验步骤已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用KSCN溶液：取歩骤III反应后的溶液少量试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液未呈现血紅色，则说明已经进行完全故答案为：取歩骤III反应后的溶液少量试管中，加入

50、少量KSCN溶液，若溶液未呈现血紅色，则说明已经进行完全；(3)步骤是加入碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液，温度过高亚铁离子水解程度增大同进碳酸氢铵容易分解，所以温度一般需控制在35以下，该步骤中反应生成FeCO3的离子反应方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2+H2O，故答案为：防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2+H2O；(4)步骤中发生反应为碳酸亚铁在空气中与氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁，反应方程式为4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2,故答案为：4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2；(5)由题中数据可知，溶液中

51、c(Fe2+)c(OH-)2=110-6c2(OH-)=4.910-17，c(OH-)=4.910-11=710-6mol/L，c(H+)=10-14710-6mol/L，PH=8+lg7=8.8，故答案为：8.8；(6)根据题意，最后称得残留固体bg为氧化铁，则铁元素的质量为112160bg=0.7bg，根据铁元素守恒可知样品中铁元素的质量为0.7bg，所以样品中Fe元素的质量分数为0.7ba100%=7b10a100%，故答案为：7b10a100%。20.【答案】(1)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2；(2)Cl2；(3)在80之前，浸出率

52、随温度的升高而升高，是因为温度升高，反应速率增大；80之后H2O2的分解速率大于H2O2被氧化的速率，使得浸出率下降；(4)2.1;(5)4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2；(6)Co3O4。【解析】【分析】本题为生产流程题，为高考常见题型，题目涉及氧化还原反应方程式的书写、平衡常数的计算和化学式的确定等问题，侧重考查学生的分析能力、实验能力，计算能力，做题时注意仔细审题，从题目中获取关键信息，题目难度中等。【解答】(1)钴酸锂滤渣用稀硫酸酸浸，添加30%的H2O2，生成钴离子，则Co元素化合价降低，所以过氧化氢起到还原剂的作用，被氧化为O2，发生了氧化还原反应，

53、化学方程式为：2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2；(2)由题中信息知LiCoO2具有强氧化性，会把盐酸氧化成氯气，故加入盐酸会有污染性气体氯气生成；(3)由图表可知在80之前，浸出率随温度的升高而升高，是因为温度升高，反应速率增大；80之后，H2O2的分解速率大于H2O2被氧化的速率，使得浸出率下降，所以80时钴的浸出率最大。(4)草酸的电离方程式为：H2C2O4H+HC2O4-和HC2O4-C2O42-+H+，根据题意知常温下草酸Ka1=5.610-2，Ka2=1.510-4，常温下Co2+与草酸反应生成CoC2O4沉淀的离子方程式为：Co2+

54、H2C2O4=CoC2O4+2H+，平衡常数K=c2H+cCo2+cH2C2O4=cH+cHC2O4-cH+cC2O42-cH2C2O4cHC2O4-cC2O42-cCo2+=Ka1Ka2Ksp(CoC2O4)=5.610-21.510-44.010-6=2.1;(5)高温下，在O2存在时，纯净的CoC2O4与Li2CO3再生为LiCoO2，根据氧化还原反应方程式的书写配平原则，可得化学方程式为：4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2；(6)煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为3.615g，CO2的体积为2.016L(标准状况)，n(CO2)=2.016L22.4L/mol=0.09mol，由化学式CoC2O4可知n(Co)=0.09mol12=0.045mol，则氧化物中n(O)=3.615g-0.045mol59g/mol16g/mol=0.06mol，则n(Co)：n(O)=0.045mol：0.06mol=3：4，所以钴氧化物的化学式为Co3O4。