高考化学 难点剖析 专题14 化工流程选择题练习.docx

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高考化学难点剖析专题14化工流程选择题练习

专题14化工流程选择题

1．工业上用铝土矿（主要成分为A12O3，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下:

下列说法错误的是

A．滤渣A主要成分为SiO2

B．滤液乙含有的阴离子主要为[ Al（OH）4]-、Cl-、OH-

C．滤液丙中溶质的主要成分为Na2CO3

D．④的基本反应类型为分解反应

【答案】C

加热分解生成氧化铝和水，为分解反应，故正确。

2．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。

下列说法不正确的是（）

A．Y可以是葡萄糖

B．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2

C．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想

D．1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2为0.75mol

【答案】D

【解析】葡萄糖含有醛基，能被新制氢氧化铜悬浊液氧化，氢氧化铜被还原为氧化亚铜，所以Y可为葡萄糖，A正确；如途径①用混酸，Cu与混酸反应离子反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，从方程式知，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸为2mol时，硫酸为3mol，因此所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2，B正确；相对于途径①、③，途径②的优点是制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径②无污染性气体产生，所以途径②更好地体现了绿色化学思想，C正确；根据2CuSO4

Cu2O+SO2↑+O2↑可知1molCuSO4在1100℃分解，所得混合气体X中O2为0.5mol，D错误。

3．工业上用铝土矿（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①过滤后所得沉淀为氢氧化铁

C．电解法制取铝单质时也可以采用电解氯化铝以降低成本

D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3

【答案】D

【解析】由溶液中通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为盐酸，A错误；Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液，Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应，则过滤后所得沉淀为Fe2O3，B错误；熔融状态下氯化铝不导电，工业上通过电解熔融Al2O3制取铝单质，C错误；反应①过滤后所得溶液为NaAlO2溶液，向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀，反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+NaHCO3，D正确。

4．某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：

下列说法错误的是（　　）

A．a、b、c既能与酸又能与碱反应

B．a→b发生的反应为AlO

＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓

C．b→c→Al的反应条件分别为：

加热、电解

D．X为NaOH溶液，Y为盐酸

【答案】A

【解析】b为氢氧化铝，为两性氢氧化物，既能与酸又能与碱反应，C为氧化铝，属于两性氧化物，既能与酸又能与碱反应，a为偏氯酸钠溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，A错误；a为偏氯酸钠溶液，b为氢氧化铝，a→b发生的反应为NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl，

5．实验室通常采用粗锌与稀硫酸制氢气，因此制氢废液中含有大量的硫酸锌，同时含少量硫酸亚铁、硫酸铅等杂质。

由制氢废液制备硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）的流程如下：

下列说法不正确的是

A．步骤①，涉及的化学反应为：

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

B．步骤②，加入适量ZnO的目的是：

调节溶液pH，沉淀Fe3+

C．步骤④，涉及的操作有：

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

D．步骤⑤，产物一定是：

ZnO和SO2

【答案】D

【解析】A项，制氢废液中含大量的ZnSO4，同时含少量FeSO4、硫酸铅等杂质，步骤①，加入足量H2O2将FeSO4完全氧化成Fe2（SO4）3，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，A项正确；B项，步骤②加入适量ZnO，调节溶液的pH，使Fe3+完全转化成Fe（OH）3沉淀，B项正确；C项，经过滤除去Fe（OH）3和PbSO4得到ZnSO4溶液，步骤④从ZnSO4溶液中获得硫酸锌晶体的操作：

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C项正确；D项，步骤⑤从硫酸锌晶体制备ZnO，反应中Zn元素的化合价没有变化，产物可能是ZnO和SO3或ZnO、SO2和O2或它们的混合物，D项错误。

6．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。

下列说法不正确的是（　　）

A．在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石

B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应

C．在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1

D．黄铜矿（CuFeS2）与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物

【答案】D

【解析】A.用铝土矿制备较高纯度A1，首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤、向滤液中通入CO2气体把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化

7．工业上用铝土矿（主要成分为A12O3，含FeO杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：

下列说法正确的是

A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸溶液

B．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁

C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应

D．反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=A1（OH）3↓+NaHCO3

【答案】D

【解析】A、由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为盐酸，故A错误；B、氧化铁与氢氧化钠不反应，反应①后过滤所带沉淀为氧化铁，故B错误；C、电解熔融氧化铝生成铝和氧气属于氧化还原反应，故C错误；D、过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，故D正确。

8．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），设计了如下流程：

下列说法不正确的是

A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉

B．固体1中一定含有SiO2；控制pH是为了使Al3+转化为A1（OH）3进入固体2

C．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O

D．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

【答案】C

【解析】A．由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确；B．由流程分析可知，固体1中一定含有SiO2，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确；C．在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故C错误；D．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，D正确。

9．铝土矿的主要成分为Al2O3和SiO2（含有少量不溶性杂质），利用铝土矿制备Al（OH）3流程如下（所用化学试剂均过量）。

下列说法不正确的是

A．Al（OH）3可用作治疗胃酸过多

B．加CaO除Si得到的沉淀主要成分为H2SiO3

C．气体a成分为CO2

D．滤液III中溶质为Ca（HCO3）2和NaHCO3

【答案】B

10．由硫铁矿（主要成分：

FeS2 和SiO2）为主要原料得到绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如下：

下列说法不正确的是（）

A．过程1,废气中含SO2

B．过程2,试剂a 为稀硫酸

C．过程3,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

D．过程4,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

【答案】D

【解析】由制备绿矾流程可知，硫铁矿（主要成分：

FeS2 和SiO2）高温煅烧后的烧渣（主要成分：

Fe2O3和SiO2）溶于硫酸，溶液中含Fe3+，过程2过滤除去二氧化硅，滤液中通入二氧化硫，将铁离子还原生成亚铁离子，过程4为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾。

A．根据上述分析，过程1，废气中含SO2，故A正确；B．因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则过程2最好用硫酸来溶解烧渣，故B正确；C.过程3中二氧化硫将铁离子还原生成硫酸亚铁，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故C正确；D.过程4，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，蒸干时绿矾受热失去结晶水，得不到纯净绿矾，故D错误。

11．以软锰矿、石灰石和含SO2的工业尾气为原料可制备K2SO4、Mn3O4，如图是该生产的工艺流程：

下列判断正确的是

A．反应Ⅰ是CaCO3转化为CaSO3

B．反应Ⅱ是NH3提供碱性环境，微溶物转化为难溶物

C．反应Ⅲ加入的试剂a是氨水

D．反应Ⅳ利用了SO2的氧化性和酸性

【答案】B

12．SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。

下列说法错误的是

A．高炉炼铁时，加入石灰石将铁矿石中的脉石（主要成分为SiO2）转化为易熔的炉渣

B．纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料

C．用盐酸可除去石英砂（主要成分为SiO2）中少量的碳酸钙

D．图中所含反应都不属于氧化还原反应

【答案】D

13．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：

下列判断正确的是

A．试剂X为稀硫酸

B．反应Ⅱ的离子方程式为CO2+

+2H2O

Al（OH）3↓+

C．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的反应类型完全相同

D．反应Ⅰ所得的沉淀无任何价值

【答案】B

【解析】选项A，试剂X应是NaOH溶液，错误；选项B，溶液乙中含有

，

与过量CO2、H2O反应生成Al（OH）3沉淀，正确；选项C，反应Ⅰ、Ⅱ是复分解反应，反应Ⅲ是分解反应，反应Ⅳ是电解Al2O3生成Al的反应，属于分解反应，且该反应有电子转移，是氧化还原反应，错误；选项D，反应Ⅰ所得沉淀的主要成分为Fe2O3，经提纯后可用作颜料或用于冶铁等。

14．镓（Ga）与铝属于同主族元素，金属镓曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。

工业制备金属镓的流程如下图所示：

下列判断不合理的是

A．镓为+3价B．碱性：

Ga（OH）3>Al（OH）3

C．Ga2O3能与强酸、强碱反应D．NaGaO2与CO2反应，说明镓的金属性强于铝

【答案】D

【解析】A、镓与铝属于第IIIA族元素，故化合价为+3价，故A正确；B、同住族元素从上到下，金属性逐渐增强，氧化物对应的水化物碱性也越强，所以碱性：

Ga（OH）3>Al（OH）3，故B正确；C、根据图中信息，Ga2O3能强碱反应，Ga2O3是金属氧化物也可以和强酸反应，故C正确；D、NaGaO2与CO2反应，NaAlO2也可与CO2反应，不能说明镓的金属性强于铝，故D错误。

15．硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂。

其生产原材料软锰矿（MnO2）、菱锰矿（MnCO3）中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质，生产工艺如下图：

已知：

（1）硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。

（2）完全沉淀离子的pH：

Fe3+为3.5，Fe2+为9.5，Mn2+为10.8，Mg2+为l1.6。

下列判断正确的是

A．试剂A应该选择H2O2，目的是将Fe2+氧化为Fe3+

B．在蒸发结晶时，温度应该略高于60°C

C．操作I包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤，洗涤时可用稀硫酸做洗液

D．试剂A应该选择氨水，目的是调节溶液的pH

【答案】B

16．NH4Al（SO4）2·12H2O俗称铵明矾，其性质稳定，是化学实验常用的基准试剂，借助碳酸氢铵与硫酸钠可以制备纯净的铵明矾，制备过程如下图，下面相关说法错误的是

A．为加快操作I的速率实验时采用抽滤，常用玻璃纤维替代滤纸

B．操作I的基本过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

C．使用NaOH 和BaCl2试剂可以检验铵明矾的三种离子

D．若气体a通入到饱和的纯碱溶液中会有晶体析出，该晶体与固体a相同

【答案】C

【解析】玻璃纤维性质稳定，且韧性比滤纸的韧性好，可以替代使用，加快抽滤速率，A正确；碳酸氢铵饱和液与硫酸钠溶液混合反应后生成碳酸氢钠和硫酸铵，然后制成高温时的饱和液，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，可以得到碳酸氢钠固体，B正确；铵根离子和NaOH反应生成一水合氨，一水合氨和铝离子反应产生白色沉淀氢氧化铝，而铝离子直接与NaOH反应也可产生白色沉淀氢氧化铝，因此无法确定铵根离子存在，C错误；气体a为二氧化碳，通入到饱和的纯碱溶液中会有产生碳酸氢钠晶体析出，与固体a成分相同，D正确。

17．工业上用粗盐（含Ca2＋、Mg2＋、

等杂质）为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，工艺流程如下图所示，下列有关说法正确的是（　　）

A．在“侯氏制碱法”中涉及到了氧化还原反应

B．饱和食盐水中先通入的气体为CO2

C．流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒

D．工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的CO2可回收循环利用

【答案】C

【解析】A；在“侯氏制碱法”中涉及到了①NH3+H2O+CO2=NH4HCO3；②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl③2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑几个反应，不属于氧化还原反应，故A错；B、二氧化碳在水中溶解度较小，氨气溶解度较大，故应先通入氨气，碱性溶液中再通入二氧化碳，二氧化碳的溶解度增大，可以达到实验目的，选项B错误；C、从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等，选项C正确；D.工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的NH4Cl、CO2可回收循环利用故D错。

18．铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，下图所示是从铝土矿中制备铝的工艺流程:

已知:

溶液中硅酸钠与偏铝酸钠反应能生成硅铝酸盐沉淀，化学方程式为:

2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2Al2Si2O8 ↓+4NaOH。

下列说法不正确的是

A．滤渣A的成分为Na2Al2Si2O8 和Fe2O3

B．用过量CO2 酸化，生成Al（OH）3的反应:

AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3 ↓+HCO3-

C．过滤操作时，用玻璃棒搅拌，可以加快过滤速度

D．灼烧操作前，坩埚需先洗净，再擦干

【答案】C

【解析】A.只有氧化铁与碱不反应，结合信息②可知还生成Na2Al2Si2O8沉淀，则滤渣A的主要成分为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，故A正确；B.经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al（OH）3，反应的离子方程式为：

AlO2-+2H2O+CO2═HCO3-+Al（OH）3↓，故B正确；C.过滤操作时，不能用玻璃棒搅拌，容易将滤纸捅破，故C错误；D.灼烧操作前，坩埚需先洗净，再擦干，防止加热时坩埚炸裂，故D正确。

19．某硫酸厂回收利用废气中SO2的方案如图所示。

下列说法不正确的是（）

A．X中可能含有2种盐

B．Y中含有NH4HSO4

C．（NH4）2S2O8是阴极产物

D．气体a转化为H2SO4的过程中发生了氧化还原反应

【答案】C

【解析】SO2与氨水反应生成NH4HSO3或（NH4）2SO3，故A正确；亚硫酸的酸性小于硫酸，（NH4）2SO3与过量硫酸能生成NH4HSO4，故B正确； NH4HSO4

（NH4）2S2O8，硫元素化合价升高发生氧化反应，（NH4）2S2O8是阳极产物，故C错误；气体a是SO2，SO2转化为H2SO4的过程中硫元素化合价升高发生了氧化还原反应，故D正确。

20．高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。

工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

下列说法正确的是（　　）

A．自然界中存在大量的单质硅

B．步骤电弧炉中的化学方程式为SiO2＋C

Si＋CO2↑

C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应

D．SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点67.6℃），通过蒸馏（或分馏）可提纯SiHCl3

【答案】D

21．高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料．它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

它可以按下列方法制备：

下列说法不正确的是

A．步骤①的化学方程式为：

SiO2+C

Si+CO2↑

B．步骤①中每生成1molSi，转移4mol电子

C．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料

D．SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点67.6℃），通过蒸馏（或分馏）可提纯SiHCl3

【答案】A

【解析】A.步骤①的化学方程式为：

SiO2+2C

Si+2CO↑，A错误；B.Si元素化合价从+4价降低到0价得到4个电子，因此步骤①中每生成1molSi，转移4mol电子，B正确；C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，C正确；D.SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点67.6℃），二者的沸点相差较大，因此通过蒸馏（或分馏）可提纯SiHCl3，D正确。

22．某学习小组的同学按下列实验流程制备Na2CO3，设计的部分装置如图所示。

下列叙述正确的是

A．若X 为浓氨水，Y 为生石灰，则可用装置甲制取NH3

B．反应①可在装置乙中发生，反应②可在装置丁中发生

C．可用装置丙进行过滤操作

D．将母液蒸干灼烧后可得到NH4Cl 固体

【答案】C

【解析】A项，生石灰遇水会变为粉末状熟石灰，所以浓氨水与生石灰制取NH3不适合用图甲装置，故A错误；B项，反应①制取NaHCO3可在装置乙中发生，反应②是NaHCO3加热分解制Na2CO3，同时有CO2和水生成，丁中试管口应略向下倾斜，故反应②不可以在装置丁中发生，故B错误；C项，装置丙为过滤装置，过滤是将固液混合物进行分离，可以用装置丙进行过滤操作，故C正确；D项，NH4Cl受热易分解，生成NH3和HCl，所以将母液蒸干灼烧后得不到NH4Cl固体，故D错误。

23．SO2通过下列工艺流程可制备化工原料H2SO4和清洁能源H2

下列说法中不正确的是

A．设备A中的溴水褪色，体现了SO2的还原性

B．该生产工艺的优点：

Br2可以循环利用，并获得清洁能源H2

C．该工艺流程的总反应方程式为：

SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr

D．设备C中是否残余H2SO4，可在C的样品溶液中加入BaCl2溶液，观察是否有沉淀

【答案】C

24．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如下图所示。

下列说法正确的是

A．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂

B．25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大

C．Cl2与过量的铁反应生成FeCl2

D．图示转化反应都是氧化还原反应

【答案】A

【解析】A、石灰乳与Cl2反应的化学方程式为2Ca（OH）2+2Cl2=Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，只有Cl元素化合价发生改变，Cl2既是氧化剂又是还原剂，故A正确；B、25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3要小，如在饱和Na2CO3溶液中通入CO2会生成NaHCO3沉淀，故B错误；C、Cl2为强氧化剂，与Fe反应时，无论铁过量、少量，均生成FeCl3，故C错误；D、NaCl→NaHCO3→Na2CO3，两步转化均没有化合价的改变，属于非氧化还原反应，故D错误。

25．碱式碳酸铝镁[MgaAlb（OH）c（CO3）d]在一定条件下的转化如下图所示，下列说法正确的是

A．Q可能为NH3

B．X可能为NaOH

C．a、b、c、d符合关系式:

2a+3b=c+2d

D．工业上用CO还原Al2O3的方法制取金属Al

【答案】BC

【解析】结合流程进行分析，溶液Z可能为NaAlO2溶液，则气体Q可能为CO2，不可能为NH3，A错误；根据流程，烧渣主要为氧化镁和氧化铝，氧化铝具有两性能溶于强碱溶液，所以溶液X可能为NaOH溶液，B正确；化合物中Mg的化合价为+2、Al的化合价为+3、氢氧根的化合价为-1、碳酸根的化合价为-2，根据正负化合价代数和为0可得，2a+3b=c+2d，C正确；金属活动性顺序表中铝及排在铝前面的金属一般用电解法制取，所以工业上用电解Al2O3的方法制取金属Al，D错误。