2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-高考專(zhuān)項(xiàng)練(二)與鐵相關(guān)的工藝流程(含解析)新人教版

2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考專(zhuān)項(xiàng)練（二）與鐵相關(guān)的工藝流程（含解析）新人教版2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考專(zhuān)項(xiàng)練（二）與鐵相關(guān)的工藝流程（含解析）新人教版PAGE/7-2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考專(zhuān)項(xiàng)練（二）與鐵相關(guān)的工藝流程（含解析）新人教版與鐵相關(guān)的工藝流程(建議用時(shí)40分鐘)1．(2020·山東等級(jí)考)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：已知浸出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．浸出鎂的反應(yīng)為MgO＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3↑＋H2OB．浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行C．流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD．分離Mg2＋與Al3＋、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同【解析】選B。菱鎂礦煅燒后得到輕燒粉，MgCO3轉(zhuǎn)化為MgO，加入氯化銨溶液浸取，浸出的廢渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，同時(shí)產(chǎn)生氨氣，則此時(shí)浸出液中主要含有Mg2＋，加入氨水得到Mg(OH)2沉淀，煅燒得到高純鎂砂。高溫煅燒后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以與銨根水解產(chǎn)生的氫離子反應(yīng)，促進(jìn)銨根的水解，所以得到氯化鎂、氨氣和水，化學(xué)方程式為MgO＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3↑＋H2O，故A正確；一水合氨受熱易分解，沉鎂時(shí)在較高溫度下進(jìn)行會(huì)造成一水合氨大量分解，揮發(fā)出氨氣，降低利用率，故B錯(cuò)誤；浸出過(guò)程產(chǎn)生的氨氣可以回收制備氨水，沉鎂時(shí)氯化鎂與氨水反應(yīng)生成的氯化銨又可以利用到浸出過(guò)程中，故C正確；Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp遠(yuǎn)小于Mg(OH)2的Ksp，所以當(dāng)pH達(dá)到一定值時(shí)Fe3＋、Al3＋產(chǎn)生沉淀，而Mg2＋不沉淀，從而將其分離，故D正確。2．廢鐵屑制Fe2O3的一種流程如圖：下列說(shuō)法不正確的是()A．熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污B．操作a是萃取C．冰水既可洗去雜質(zhì)又可減少固體的溶解D．Fe2O3可用作紅色顏料【解析】選B。熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污，A正確；操作a是過(guò)濾，B錯(cuò)誤；冰水既可洗去雜質(zhì)又降低溫度，減少固體的溶解，C正確；Fe2O3俗名鐵紅，可用作紅色顏料，D正確。3.(雙選)為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)?；罨蜩F礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),下列敘述不正確的是()A.第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+2Fe3++3H2OB.檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇KMnO4溶液或K3[Fe(CN)6]溶液C.在第Ⅳ步通入空氣引起溶液pH降低的原因是Fe2+被氧化為Fe3+,Fe3+水解產(chǎn)生H+D.反應(yīng)FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4中1molFeS2反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子【解析】選B、D。H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的方程式為Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,其離子方程式為Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O,A正確;檢驗(yàn)Fe3+是否反應(yīng)完全,可利用Fe3+與KSCN的顯色反應(yīng),生成紅色溶液,B錯(cuò)誤;通入空氣,部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化為Fe3+,Fe3+水解產(chǎn)生H+,使pH降低,C正確;FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4中,FeS2中硫的化合價(jià)由-1價(jià)升至+6價(jià),1molFeS2反應(yīng)轉(zhuǎn)移14mol電子,D錯(cuò)誤。4．磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯(cuò)誤的是()A．合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3＋D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉【解析】選D。廢舊電池中含有的金屬、電解質(zhì)溶液會(huì)對(duì)水體和土壤等造成污染，處理廢舊電池有利于資源再利用，同時(shí)能夠降低環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境，A項(xiàng)正確；從流程圖看出，正極材料涉及了鋁、鐵、鋰等金屬，B項(xiàng)正確；因流程中加入的有HNO3，故在含Li、P、Fe等濾液中加堿液，發(fā)生“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3＋，C項(xiàng)正確；因?yàn)殇嚰捌浠衔锏男再|(zhì)與鎂相似，由硫酸鎂易溶于水推知，硫酸鋰易溶于水，由碳酸鎂微溶于水推知，碳酸鋰微溶于水，所以不能用硫酸鈉代替碳酸鈉，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．用已被部分氧化的金屬屑A制備某工業(yè)常用的無(wú)水鹽C的步驟如下：C溶于水，向其中滴入NaOH溶液，出現(xiàn)白色沉淀，后逐漸變成紅褐色，下列判斷正確的是()A．過(guò)濾所得的殘?jiān)幸欢](méi)有金屬AB．濾液可能是CuSO4溶液或MgSO4溶液C．水合鹽B可能是FeSO4·7H2OD．無(wú)水鹽C可能是Fe2(SO4)3【解析】選C。無(wú)水鹽C中有Fe2＋，沒(méi)有Fe3＋，D錯(cuò)誤；A為部分氧化的金屬屑，說(shuō)明A含有Fe2O3和Fe，由于最終無(wú)Fe3＋，故Fe過(guò)量，A、B錯(cuò)誤。6．(2021年江蘇適應(yīng)性測(cè)試)由制鋁工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸鐵鋁凈水劑的流程如下。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．控制適當(dāng)反應(yīng)溫度并不斷攪拌，有利于提高鐵、鋁浸取率B．Al2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OC．濾液中主要存在的陽(yáng)離子有：H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋D．聚合硫酸鐵鋁水解形成的膠體具有吸附作用【解析】選C。A.控制適當(dāng)反應(yīng)溫度并不斷攪拌，可以加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)，有利于提高鐵、鋁浸取率，故A正確；B.Al2O3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，離子方程式為Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，故B正確；C.雙氧水會(huì)將亞鐵離子氧化，所以濾液中主要存在的陽(yáng)離子沒(méi)有Fe2＋，而是Fe3＋，故C錯(cuò)誤；D.聚合硫酸鐵鋁水解可以生成氫氧化鋁和氫氧化鐵膠體，膠體表面積較大，具有吸附作用，故D正確。7．某同學(xué)采用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取綠礬(FeSO4·7H2O)，設(shè)計(jì)了如圖流程：下列說(shuō)法不正確的是()A.固體1中含有SiO2B．溶解燒渣選用足量鹽酸，試劑X選用鐵粉C．控制pH是為了使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2D．從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過(guò)程中，需控制條件防止其氧化【解析】選B。二氧化硅與酸不反應(yīng)，則固體1為二氧化硅，A正確；由流程分析可知，溶解燒渣選用足量硫酸，X為鐵粉，如用鹽酸，可生成氯化亞鐵，B錯(cuò)誤；控制pH的目的是分離出鋁離子，則固體2為氫氧化鋁，C正確；亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，而且受熱易失去結(jié)晶水，所以從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過(guò)程中，需控制條件防止其氧化，D正確。8．(2021·黃岡模擬)利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程圖如下：己知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用是去除油污、溶解鍍鋅層B．調(diào)節(jié)溶液A的pH產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀，經(jīng)抽濾、洗滌、灼燒即可制得ZnOC．由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過(guò)程中，須持續(xù)通N2，其原因是防止Fe2＋被氧化D．Fe3O4膠體粒子能用減壓過(guò)濾法實(shí)現(xiàn)固液分離【解析】選D。NaOH能除油污、溶解鍍鋅層，A正確；調(diào)節(jié)溶液A的pH產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀，經(jīng)抽濾、洗滌、灼燒Zn(OH)2分解制得ZnO，B正確；Fe2＋容易被氧化，C正確；Fe3O4膠體粒子能透過(guò)濾紙，D錯(cuò)誤。9．鎢是高熔點(diǎn)金屬，工業(yè)上用主要成分為FeWO4和MnWO4的黑鎢鐵礦與純堿共熔冶煉鎢的流程如下，下列說(shuō)法不正確的是()A.將黑鎢鐵礦粉碎的目的是增大反應(yīng)的速率B．共熔過(guò)程中空氣的作用只是氧化MnWO4C．操作Ⅱ是過(guò)濾、洗滌、干燥，H2WO4難溶于水且不穩(wěn)定D．在高溫下WO3被還原成W【解析】選B。將固體反應(yīng)物粉碎可以增加反應(yīng)物的接觸面積，能提高反應(yīng)速率，A正確；通過(guò)流程圖可知，純堿、空氣、FeWO4和MnWO4共熔發(fā)生反應(yīng)，使FeWO4和MnWO4轉(zhuǎn)化為難溶的Fe2O3和MnO2，進(jìn)而通過(guò)冷卻、水浸、過(guò)濾的方法除去，B錯(cuò)誤；Na2WO4溶液中加入硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成難溶于水的H2WO4，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥獲得較為純凈的H2WO4，加熱使其分解為WO3，C正確；在高溫下H2與WO3反應(yīng)生成W和H2O，從元素價(jià)態(tài)變化來(lái)看，WO3為氧化劑，被還原，D正確。10．用軟錳礦(主要成分是MnO2)和黃鐵礦(主要成分是FeS2)為主要原料制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工藝流程如圖。[已知：①凈化工序的目的是除去溶液中的Ca2＋、Cu2＋等雜質(zhì)；②CaF2難溶]。下列說(shuō)法不正確的是()A.研磨礦石、適當(dāng)升高溫度均可提高溶浸工序中原料的浸出率B．除鐵工序中，在加入石灰調(diào)節(jié)溶液的pH前，加入適量的軟錳礦，發(fā)生的反應(yīng)為MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2OC．副產(chǎn)品A的化學(xué)式為(NH4)2SD．從沉錳工序中得到純凈MnCO3的操作方法是過(guò)濾、洗滌、干燥【解析】選C。提高浸取率的措施可以是攪拌、適當(dāng)升高溫度、研磨礦石、適當(dāng)增大酸的濃度等，A正確；加入適量的軟錳礦，MnO2將Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)節(jié)pH除去Fe3＋，B正確；副產(chǎn)品A的化學(xué)式為(NH4)2SO4，C錯(cuò)誤；從沉錳工序中得到純凈MnCO3的操作方法是過(guò)濾、洗滌、干燥，D正確。11．從廢水中回收硫酸亞鐵固體和銅的流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A．金屬X為ZnB．溶液Y為稀鹽酸C．硫酸亞鐵可用作食品的抗氧化劑D．無(wú)水硫酸銅常用于檢驗(yàn)水或作干燥劑【解析】選C。金屬X可置換出銅，為了不引入新的雜質(zhì)，故X為鐵粉，A項(xiàng)錯(cuò)誤；不純的銅中含有過(guò)量的鐵粉，要除去鐵粉，并得到FeSO4，則Y為稀硫酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸亞鐵具有還原性，可用作食品的抗氧化劑，C項(xiàng)正確；無(wú)水硫酸銅常用于檢驗(yàn)水，但不能作干燥劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．為探究由碳、氧、鐵三種元素組成的化合物X中鐵元素的含量，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)：已知滴定操作所用的標(biāo)準(zhǔn)溶液為酸性KMnO4溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．在滴定操作中用滴定管量取20.00mL溶液B．“空氣中灼燒→冷卻→稱(chēng)量”的過(guò)程需要進(jìn)行多次，直至兩次稱(chēng)量的差值不超過(guò)0.001gC．根據(jù)題給數(shù)據(jù)不能計(jì)算出X中鐵元素的含量D．滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O【解析】選C。滴定實(shí)驗(yàn)需要精確到0.01mL，故用滴定管量取20.00mL溶液，A正確；該過(guò)程需要進(jìn)行多次，直至兩次稱(chēng)量的差值不超過(guò)0.001g，B正確；在隔絕空氣加熱后，X所含的鐵元素均進(jìn)入黑色固體中，所以X中鐵的含量可由灼燒后得到的氧化鐵的量進(jìn)行計(jì)算，0.400gFe2O3中含鐵的質(zhì)量為0.400g×eq\f(112,160)＝0.280g，則X中含有鐵的質(zhì)量為2.80g，X中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(2.80g,7.200g)×100%≈38.9%，C錯(cuò)誤；由于X分解過(guò)程中有CO生成，可以確定在黑色固體中不存在三價(jià)鐵元素，用稀硫酸溶解后得到的溶液中存在Fe2＋，滴加酸性KMnO4溶液時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，D正確。13．工業(yè)上用含有少量氧化鐵雜質(zhì)的廢銅粉為原料，制取硫酸銅的主要過(guò)程如圖所示：下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．“過(guò)量酸”不適合用硝酸或濃硫酸，固體B可以用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3B．通入的氣體A可以是O2或Cl2C．通入氣體A之前的混合溶液中存在的陽(yáng)離子是Fe2＋、Cu2＋、H＋D．將從溶液中得到的硫酸銅晶體在空氣中加熱，可制得無(wú)水硫酸銅【解析】選B。制取硫酸銅，“過(guò)量酸”應(yīng)為稀硫酸，不適合用硝酸，因?yàn)闀?huì)引入硝酸銅雜質(zhì)；也不適合用濃硫酸，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生二氧化硫氣體而污染空氣，加入固體