工艺流程选择题-2021年高考复习化学考前30天必练小题(解析版)

2021年高考复习化学考前30天必练小题第19练 工艺流程选择题1．（2021·山东菏泽市·高三二模）全钒液流氧化还原电池被认为是最具有应用前景的绿色储能电池。

通常钒电池主要采用硫酸氧钒(VOSO 4)溶液作为电池的电解质溶液，用V 2O 5制备硫酸氧钒的方法如下：已知在溶液中钒以VO +2、VO 2+等形式存在。

下列相关说法不正确的是 A ．加入硫酸过程并加热的目的是加快V 2O 5溶解速率 B ．用FeSO 4代替草酸不会对产品造成影响C ．加入草酸发生反应的离子方程式为++2+2224222VO +H C O +2H =2VO +2CO +2H O ↑ D ．操作1的名称为加热浓缩、冷却结晶 【答案】B 【分析】V 2O 5加入稀硫酸中加热溶解，稀释冷却得到含有VO +2、VO 2+等阳离子的溶液A ，加入草酸将VO +2还原为VO 2+，经加热浓缩、冷却结晶得到VOSO 4晶体，干燥得到产品。

【详解】A ．升高温度可以加快反应速率，所以加热的目的是加快V 2O 5溶解速率，A 正确；B ．虽然Fe 2+也可以将VO +2还原，但后续结晶时会引入杂质，B 错误；C ．草酸将VO +2还原为VO 2+，自身被氧化为CO 2，根据电子守恒可得草酸和VO +2的系数比为1:2，再结合元素守恒、电荷守恒可得离子方程式为++2+2224222VO +H C O +2H =2VO +2CO +2H O ↑，C 正确； D ．操作1可以从VOSO 4溶液中获取VOSO 4晶体，所以为加热浓缩、冷却结晶，D 正确； 综上所述答案为B 。

2．（2021·广东深圳市·高三二模）氧化铍(BeO)在航天航空等领域有着广泛的应用。

一种以预处理后的硅铍矿(主要含BeO 、Fe 2O 3、SiO 2和FeO 等)为原料提取BeO 的流程如下图所示：已知：Be(OH)2具有两性，在强碱性溶液中可转化为BeO 2-2下列说法错误的是A ．“酸浸”步骤所得“滤渣①”的主要成分为SiO 2B ．“滤液②”经处理后可获得副产品Na 2SO 4▪10H 2OC ．“碱溶”时，主要反应为Be(OH)2+2OH -=BeO 2-2+2H 2OD ．“水解”时，适当增大溶液pH 有利于提高BeO 的提取率 【答案】D 【详解】A ．氧化铁和氧化亚铁都是碱性氧化物，氧化铍属于两性氧化物，二氧化硅属于酸性氧化物，上述氧化物中只有二氧化硅不溶于稀硫酸，因此“酸浸”步骤所得“滤渣①”的主要成分为SiO 2，故A 说法正确；B ．滤液①中含有的主要离子有H +、Be 2+、Fe 3+、Fe 2+、和SO 24-，加入氢氧化钠溶液将pH 调节至9，氢离子被中和，Be 2+、Fe 3+、Fe 2+转化为金属氢氧化物沉淀，滤液为硫酸钠溶液，因此“滤液②”经处理后可获得副产品Na 2SO 4▪10H 2O ，故B 说法正确；C ．Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，Be(OH)2属于两性化合物，“碱溶”时只有氢氧化铍溶解在氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式为：Be(OH)2+2OH -=BeO 2-2+2H 2O ，故C 说法正确； D ．滤液③的主要阴离子是BeO 2-，它发生水解的离子方程式为：BeO 2-+2H 2O Be(OH)2+2OH -，增大溶液的pH ，平衡向左移动，不利于BeO 2-的水解，故D 说法错误； 故选D 。

3．（2021·辽宁朝阳市·高三一模）钛酸钡(BaTiO 3)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：①草酸氧化钛钡晶体的化学式为BaTiO(C 2O 4)2·4H 2O ； ②25℃时，BaCO 3的溶度积K sp =2.58×10-9。

下列说法错误的是A ．BaTiO 3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 (Ba 2＋)=0.1mol/L ，则c (CO 2-3)在浸出液中的最大浓度为2.58×10-8mol/L 【答案】B 【分析】由制备流程可知，BaCO 3用盐酸酸浸得到氯化钡溶液，再向氯化钡混合液中加入TiCl 4溶液和草酸溶液得到草酸氧化钛钡晶体和HCl ，生成的HCl 可循环利用，最后通过洗涤、干燥、煅烧草酸氧化钛钡晶体得到BaTiO 3，据此分析解答。

【详解】A ．BaTiO 3中O 为-2价，Ba 为+2价，则Ti 元素的化合价为2×3-2=4，即+4价，故A 正确；B ．如用浓硫酸代替浓盐酸，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 ( Ba 2+)=0.1mol/L ，则c (CO 2-3)在浸出液中的最大浓度为92.58100.1-⨯mol/L=2.58×10-8mol/L ，故D 正确； 故选B 。

4．（2021·湖北十堰市·高三二模）化工行业常用硒(Se)作催化剂，该催化剂具有反应条件温和、成本低、环境污染小、用后处理简便等优点。

以铜阳极泥(主要成分为Cu 2Se 、Ag 2Se ，还含有少量Ag 、Au 、Pt 等)为原料制备纯硒的工艺流程如图。

已知：①“净化除杂”时采用真空蒸馏的方法提纯硒(沸点为685℃)； ②焙烧后，Cu 、Ag 均以硫酸盐形式存在，()5sp 24K Ag SO =1.410-⨯；③“浸出液”中溶质的饱和浓度不小于0.011mol L -⋅。

下列说法错误的是A ．“加硫酸并焙烧”时使用的硫酸应为浓硫酸B ．“水吸收”过程得到的溶液呈酸性C ．在实验室蒸馏时，需要用到直形冷凝管D ．“浸出液”中的溶质成分不可能含有Ag 2SO 4 【答案】D 【详解】A ．稀硫酸不能将Cu 2Se 氧化成4CuSO 和2SeO ，所以用浓硫酸，故A 正确；B ．二氧化硫为酸性氧化物，溶于水后能与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，故B 正确；C ．为便于馏分的收集，所以在实验室蒸馏时，选用直型冷凝管，故C 正确；D ．当“浸出液”中溶质的饱和浓度等于10.01mol L -⋅时，()()422265Ag SO 0.020.014101.410+---⨯=⨯=⨯<⨯c c ，“浸出液”中溶质成分含有Ag 2SO 4，故D 错误； 答案选D 。

5．（2021·山东德州市·高三二模）工业上可用软锰矿(含少量铜化合物的MnO 2)和黄铁矿(主要成分是FeS 2、SiO2等)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。

其工艺流程如图：下列说法不正确的是A．研磨矿石、适当升高温度均可提高溶浸工序中原料的浸出率B．溶浸工序产生的废渣成分为S；净化工序产生的废渣成分为CaF2C．除铁工序中，试剂的加入顺序是先加软锰矿，再加石灰调节溶液pHD．从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是过滤、洗涤、干燥【答案】B【分析】由流程可知软锰矿和黄铁矿中加入稀硫酸酸浸，酸浸中H2SO4+FeS2=FeSO4+H2S2，H2S2易分解，H2S2=H2S+S，SiO2和MnO2都不与稀硫酸反应，溶浸后被过滤掉，过滤后的酸浸液加入软锰矿和酸浸中未被氧化的Fe2+发生氧化还原反应，Fe2+被氧化成Fe3+，加入生石灰调节pH值，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而被除去。

除铁后滤液加入硫化铵和氟化铵是为了除去滤液中的Cu2＋和Ca2＋，使它们转化成CuS和CaF2沉淀，净化后的滤液主要是硫酸锰和硫酸铵、稀硫酸的混合液，加入氨水、碳酸氢铵溶液后，Mn2+生成了碳酸锰沉淀，据此分析解答。

【详解】A．提高浸取率的措施可以是搅拌、研磨矿石、适当升高温度、适当增大酸的浓度等，故A正确；B．溶浸工序中产生的废渣主要是不与稀硫酸反应的SiO2和MnO2及反应生成的S，经分析，净化工序后产生的废渣成分为CuS和CaF2，故B错误；C．除铁工序中，先加软锰矿使溶液中的Fe2+在酸性环境中被氧化成Fe3+，然后加入石灰调节溶液pH使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，故C正确；D．MnCO3不溶于水，故MnCO3从溶液中分离出来的操作法是过滤、洗涤、干燥，故D正确；本题答案B。

6．（2021·辽宁高三二模）如图所示为工业合成氨的流程图。

有关说法错误的是A．步骤③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度B ．3NH 晶胞符合分子密堆积C ．步骤②、④、⑤均有利于提高原料的转化率D ．产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂 【答案】B 【详解】A ．由图可知工业生成中，催化合成氨的反应温度为500℃，说明500℃是催化剂催化活性的最佳温度，故A 正确；B ．3NH 晶胞中存在氢键，氢键具有饱和性和方向性，3NH 晶胞不符合分子密堆积，故B 错误；C ．工业合成氨的反应方程式为：N 2+3H 2催化剂2NH 3，该反应是气体体积减小的放热反应，步骤②为加压，④为分离出产物，⑤为重复利用反应物，均有利于提高原料的转化率，故C 正确； D ．氨气易液化吸热，产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂，故D 正确； 故选B 。

7．（2021·广东广州市·高三二模）以混有2SiO 的3MgCO 为原料制备氧化镁的实验流程如图：下列说法错误的是A ．酸浸的离子方程式为2322O =CO 2H CO H -++↑+B ．浸出渣的成分是2SiOC ．母液的主要溶质是4NH ClD ．固体X 是()2Mg OH 【答案】A 【分析】盐酸酸浸，3MgCO 可溶，2SiO 不溶，滤渣为2SiO ，浸出液中主要成分是2MgCl ， 加入氨水沉镁，23224MgCl 2NH H O Mg(OH)2NH Cl +⋅=↓+，母液主要溶质是4NH Cl ，固体X 为2Mg(OH)，以此解答。

【详解】A ．盐酸酸浸，3MgCO 是微溶物，不可拆成离子，故A 错误；B ．盐酸酸浸，3MgCO 可溶，2SiO 不溶，滤渣为2SiO ，故B 正确；C ．加入氨水沉镁，23224MgCl 2NH H O Mg(OH)2NH Cl +⋅=↓+，母液主要溶质是4NH Cl ，故C 正确；D ．沉镁过程中，加入氨水沉镁，23224MgCl 2NH H O Mg(OH)2NH Cl +⋅=↓+，母液主要溶质是4NH Cl ，固体X 为2Mg(OH)，故D 正确； 故选A 。