苏教版高考化学一轮复习课后习题 微专题3 化学工艺流程.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

微专题3化学工艺流程

课时规范练

1.陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点,利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量的铝箔,LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图:

下列有关描述错误的是()

A.“滤液①”主要成分是Na[Al(OH)4]

B.“操作①”“操作②”的分离方法不同

C.“酸溶”反应中H2O2可以换成O2

D.“沉钴”时Na2CO3的滴速过快或浓度太大将导致产品不纯,其原因是溶液碱性增强会产生Co(OH)2杂质

答案:C

解析:经过第一步碱浸操作,废料中的铝箔溶解转化为Na[Al(OH)4](滤液①)而被除去,钴渣①主要含Co3O4和LiCoO2,后续萃取的是Co2+,说明经过酸溶之后,Co元素转化为Co2+,即在酸溶步骤中Co元素被还原,故H2O2此时作还原剂,经过操作①得到滤液②,说明操作①为过滤操作,所得滤液②中主要含CoSO4和Li2SO4,经过萃取操作(操作②)实现两者分离,有机相中为CoR2,向有机相中加入硫酸,进行反萃取,实现Co元素从有机相转移到水相,最后经过沉钴操作获得CoCO3。由分析知,“滤液①”主要成分是NaAlO2,A正确;“操作①”为过滤,“操作②”为萃取、分液,二者的分离方法不同,B正确;“酸溶”反应中H2O2作还原剂,不可以换成O2,C错误;“沉钴”时Na2CO3的滴速过快或浓度太大,溶液碱性增强会产生Co(OH)2杂质,将导致产品不纯,D正确。

2.某小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含Fe2O3、CuO、FeO)为原料制取Cu2O,流程如下:

下列说法正确的是()

A.“酸浸”时使用98%的浓硫酸代替稀硫酸有利于提高原料利用率

B.“氧化”后溶液中存在的阳离子有H+、Fe3+、Fe2+、

C.“调节pH”时可以选择CuO或Cu(OH)2

D.“还原”过程中消耗的CuSO4、N2H4的物质的量之比为1∶4

答案:C

解析:废渣加入稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜,加入双氧水氧化亚铁离子变为铁离子,调节溶液pH沉淀铁离子,过滤,向滤液中加入N2H4还原硫酸铜生成氧化亚铜和氮气。“酸浸”时使用98%的浓硫酸会氧化亚铁离子,产生污染性的气体,消耗的硫酸量会增多,不利于提高原料利用率,A错误;氧化的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,因此“氧化”后溶液中存在的阳离子有H+、Fe3+、Cu2+,B错误;“调节pH”主要是沉淀铁离子,而铜离子需要保留,因此选择CuO或Cu(OH)2来消耗氢离子,促进铁离子水解,C正确;“还原”过程硫酸铜化合价降低1个价态,N2H4化合价升高变为氮气,升高4个价态,因此“还原”中消耗的CuSO4、N2H4的物质的量之比为4∶1,D错误。

3.实验室以浓缩盐湖水(含Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)为原料制备高纯Li2CO3的实验流程如下:

Li2CO3溶解度曲线如图所示:

下列说法错误的是()

A.“步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”中均需使用漏斗

B.“沉淀2”的主要成分为CaCO3

C.“操作X”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥

D.“滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料

答案:C

解析:浓缩盐湖水中加入Ca(OH)2,可将Mg2+转化为沉淀,经过滤得沉淀1主要为Mg(OH)2;往滤液1中加入Li2CO3,可将Ca2+转化为沉淀,经过滤得沉淀2主要为CaCO3,过滤后滤液2中继续加入浓度较大的Na2CO3溶液,同时升高温度,可将Li+转化为Li2CO3沉淀,所得滤液3主要为氯化钠溶液。“步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”用于分离溶液和沉淀,为过滤操作,均需使用漏斗,A正确;“沉淀2”的主要成分为CaCO3,B正确;题干信息显示,Li2CO3在冷水中溶解度较热水中大,所以“操作X”依次为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,C不正确;滤液3主要为氯化钠溶液,“滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料,D正确。

4.现用菱锰矿(主要成分MnCO3,含有FeCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnO2的流程如下:

下列说法正确的是()

A.将菱锰矿粉碎所使用的化学仪器为坩埚

B.“氧化”时发生的离子方程式为MnO2+Fe2++4H+Mn2++Fe3++2H2O

C.“中和”时加入的物质nO2在阴极生成,过程中同时生成可循环利用的物质H2SO4

答案:C

解析:菱锰矿加入稀硫酸溶液,溶液中含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+和Al3+,加入MnO2将Fe2+氧化成为Fe3+,再加入X调节除去Fe3+和Al3+,加入草酸盐,使Ca2+生成CaC2O4沉淀,最后电解MnSO4溶液得到MnO2。将菱锰矿粉碎所使用的化学仪器为研钵,坩埚用来灼烧固体物质,A错误;加入MnO