2025-2026年高三化学（工业流程）下学期单元卷.doc

2025-2026年高三化学（工业流程）下学期单元卷

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题 共40分）
每题只有一个选项符合题意(总共10题，每题4分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。)
w1. 工业上利用某废渣（含FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃、SiO₂等）制备铁红，其流程如下：已知：SiO₂不溶于水，也不与酸反应。下列说法正确的是（ ）
A. “酸浸”时加入过量的稀硫酸，目的是使废渣中的铁元素完全转化为硫酸亚铁
B. “过滤”所得滤液中一定含有FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃，可能含有H₂SO₄
C. “氧化”时发生反应的化学方程式为2FeSO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O
D. “煅烧”时发生反应的化学方程式为2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

w2. 以高硫铝土矿（主要成分为Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂，含少量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CaSO₄
B. 向滤液中通入过量CO₂、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al₂O₃
C. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS₂)∶n(Fe₂O₃)=1∶5
D. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe₃O₄分离出来

w3. 利用废镍催化剂（主要成分为Ni，还含有一定量的Zn、Fe、SiO₂、CaO等）制备草酸镍晶体（NiC₂O₄·2H₂O）的流程如下：已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
|金属离子|开始沉淀的pH|沉淀完全的pH|
|----|----|----|
|Fe³⁺|1.1|3.2|
|Fe²⁺|5.8|8.8|
|Zn²⁺|开始沉淀的pH：5.9沉淀完全的pH：8.9|
|Ni²⁺|6.7|9.5|
②“沉镍”过程中c(C₂O₄²⁻)=0.1mol/L，当溶液中c(Ni²⁺)=1.0mol/L时，认为Ni²⁺沉淀完全。已知Ksp(NiC₂O₄)=4.0×10⁻¹⁰，下列说法正确的是（ ）
A. “酸浸”时，为提高浸出速率，可采取搅拌、适当加热和延长浸出时间等措施
B. “除铁”时，需控制溶液的pH范围为3.2～5.9
C. “除钙”时发生反应的离子方程式为Ca²⁺ + C₂O₄²⁻ = CaC₂O₄↓
D. “沉镍”时，当溶液中c(C₂O₄²⁻)=0.1mol/L，Ni²⁺恰好沉淀完全

w4. 某工厂用软锰矿（主要成分是MnO₂，含少量Al₂O₃和SiO₂）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等）为原料制备MnO₂和Zn（干电池原料），其简化流程如下：已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。下列说法正确的是（ ）
A. 反应Ⅰ中MnO₂、FeS是氧化剂，ZnS是还原剂
B. 加入金属锌的目的是将Fe³⁺还原为Fe²⁺
C. 加入MnS的目的是除去Cu²⁺，发生反应：MnS + Cu²⁺ = CuS + Mn²⁺
D. 电解时，阳极的电极反应式为：Zn²⁺ + 2e⁻ = Zn

w5. 以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量SiO₂、Fe₂O₃和Al₂O₃）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：已知浸出时产生的废渣中有SiO₂，Fe(OH)₃和Al(OH)₃。下列说法错误的是（ ）
A. 浸出镁的反应为MgCO₃ + 2NH₄Cl = MgCl₂ + 2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O
B. 浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C. 流程中可循环使用的物质有NH₃、NH₄Cl
D. 分离Mg²⁺与Al³⁺、Fe³⁺是利用了它们氢氧化物Ksp的不同

w6. 利用废铅蓄电池的铅泥（PbO、Pb及PbSO₄等）可制备精细化工产品3PbO·PbSO₄·H₂O（三盐），主要制备流程如下：已知：Ksp(PbSO₄)=1.6×10⁻⁸，Ksp(PbCO₃)=7.4×10⁻¹⁴。下列说法错误的是（ ）
A. 向铅泥中加入足量稀H₂SO₄，过滤后得到的滤液A中溶质主要是H₂SO₄和PbSO₄
B. 向滤液A中加入Na₂CO₃溶液，会有PbCO₃沉淀生成
C. 向铅膏中加入Na₂SO₄溶液，反应的离子方程式为PbSO₄ + SO₄²⁻ = Pb(SO₄)₂²⁻
D. 向碱浸液中通入CO₂，可制取3PbO·PbSO₄·H₂O，同时生成Na₂SO₄和H₂O

w7. 从某含Br⁻的废水中提取Br₂的过程包括：过滤、氧化、萃取（需选择合适萃取剂）及蒸馏等步骤。已知：溴水呈橙黄色，CCl₄呈无色。下列说法正确的是（ ）
A. 过滤时，需使用玻璃棒引流，防止液体飞溅
B. 氧化时，可选用Cl₂将Br⁻氧化为Br₂
C. 萃取时，用CCl₄作为萃取剂，振荡后液体分层，上层为橙红色
D. 蒸馏时，温度计水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，收集到的馏分是Br₂

w8. 以铬铁矿（主要成分为FeO·Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的工艺流程如下：已知：①焙烧时，FeO·Cr₂O₃转化为Na₂CrO₄和NaFeO₂；②向滤液中加入硫酸，发生反应2CrO₄²⁻ + 2H⁺⇌Cr₂O₇²⁻ + H₂O。下列说法正确的是（ ）
A. 焙烧时，Na₂CO₃作氧化剂
B. 滤渣1的主要成分是SiO₂
C. 酸化时，CrO₄²⁻发生氧化反应
D. 蒸发浓缩、冷却结晶时，得到的晶体是K₂Cr₂O₇

w9. 利用辉铜矿（主要成分是Cu₂S）冶炼铜的反应为：2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + 2SO₂，2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂↑。下列说法正确的是（ ）
A. 反应中Cu₂S只作还原剂
B. 每生成1molCu，转移2mol电子
C. Cu₂O是氧化产物
D. 冶炼铜的过程中，SO₂可用于制备硫酸

w10. 某工厂采用辉铋矿（主要成分为Bi₂S₃，含有FeS₂、SiO₂杂质）与软锰矿（主要成分为MnO₂）联合焙烧法制备BiOCl和MnSO₄，工艺流程如下：已知：①焙烧时过量的MnO₂分解为Mn₂O₃，FeS₂转变为Fe₂O₃；②金属活动性：Fe＞(H)＞Bi＞Cu；③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：
|金属离子|开始沉淀的pH|沉淀完全的pH|
|----|----|----|
|Fe³⁺|1.5|2.8|
|Fe²⁺|6.3|8.3|
|Bi³⁺|2.4|3.1|
④BiOCl难溶于水。下列说法错误的是（ ）
A. 焙烧时，MnO₂和FeS₂反应的化学方程式为15MnO₂ + 2FeS₂ = Fe₂O₃ + 15MnO + 4SO₂↑
B. 酸浸时，滤渣的主要成分是SiO₂和BiOCl
C. 浸出液中含有Fe³⁺、Fe²⁺、Bi³⁺、Mn²⁺等金属离子
D. 加入金属Bi的目的是将Fe³⁺还原为Fe²⁺，以便在后续步骤中除去

第 II 卷（非选择题 共60分）
w11. （12分）以钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，还含有少量MgO·CaO、SiO₂等杂质）为原料制备Li₄Ti₅O₁₂和LiFePO₄的工艺流程如下：已知：①“酸浸”时，FeTiO₃转化为Fe²⁺ 和TiO²⁺；②TiO²⁺在一定条件下会发生水解；③Li₂CO₃微溶于水，请回答下列问题：
（1）“酸浸”时，FeTiO₃与硫酸反应的化学方程式为______。
（2）“水解”时，TiO²⁺转化为H₂TiO₃的离子方程式为______。
（3）“沉铁”时，加入的试剂X可以是_填化学式）。
（4）“高温煅烧”时，Li₂CO₃、FePO₄与H₂C₂O₄反应生成LiFePO₄的化学方程式为______。
（5）若“沉铁”时生成的FeCO₃中混有少量Fe(OH)₃，原因可能是______。

w12. （12分）某工业废渣主要成分是Fe₂O₃，还含有CaCO₃和SiO₂（SiO₂既不溶于水也不溶于稀硫酸），实验室用此废渣制备FeSO₄·7H₂O的流程如下：请根据流程图回答下列问题：
（1）稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为______。
（2）操作②所需要的玻璃仪器是______。
（3）经测定，滤渣中只含有CaSO₄和SiO₂，你认为实验室______（填“能”或者“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
（4）Fe与Fe₂(SO₄)₃反应的化学方程式为______。
（5）硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后，滤除晶体，用少量冰水洗涤2～3次。用冰水洗涤的目的是：Ⅰ______；Ⅱ______。

w13. （12分）以黄铁矿（主要成分FeS₂）为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）写出沸腾炉中发生反应的化学方程式______。
（2）接触室中发生反应的化学方程式为______。
（3）吸收塔中发生反应______，吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是______。
（4）在硫酸工业生产中，为了有利于SO₂的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见图）。按此密闭体系中气体的流向，则在R处流出的气体中除N₂外的主要成分是______。
（5）为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO₂、SO₃等，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂及(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄固体。为了测定测定(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL，加热至120℃左右，使氨气全部逸出[(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄固体分解的温度均高于200℃]，测得有关实验数据如下（标准状况）：
|实验序号|样品质量/g|NaOH溶液体积/mL|氨气的体积/L|
|----|----|----|----|
|1|3.62|50.00|0.896|
|2|7.24|50.00|1.792|
|3|10.86|50.00|NH₄HSO₄的物质的量为______mol，(NH₄)₂SO₄的质量分数为______。

w14. （12分）以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料（MnO₂、MnO(OH)、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl₂·xH₂O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：资料显示：①Mn的金属活动性强于Fe；②“浸出液”的主要成分为Mn²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺。
（1）过程Ⅰ中，MnO₂在酸性条件下将Fe氧化为Fe³⁺，反应的离子方程式是______。
（2）过程Ⅱ中，加入MnO的作用是______；MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下反应的化学方程式是______。
（3）过程Ⅲ中，已知Pb²⁺完全沉淀时的pH为7.0。若用NaOH溶液调节pH，pH的范围是______。
（4）过程Ⅳ中，加入MnS的目的是除去Pb²⁺，反应的离子方程式是______。
（5）检验MnCl₂·xH₂O产品中是否含有少量FeCl₂杂质的实验操作是______。

w15. （12分）一种利用废钒催化剂（主要成分V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂等）回收V₂O₅的工艺流程如下：
已知：VOSO₄能溶于水，V₂O₅难溶于水。
（1）“酸浸”时V₂O₅转化为VO₂⁺，反应的离子方程式为______。
（2）“氧化”中欲使3mol的VO²⁺变为VO₂⁺，则需要氧化剂KClO₃至少为______mol。
（3）“中和”作用之一是使钒以V₄O₁₂⁴⁻形式存在于溶液中。“废渣2"的主要成分是______（填化学式）。
（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH + V₄O₁₂⁴⁻⇌R₄V₄O₁₂ + 4OH⁻（ROH为强碱性阴离子交换树脂）。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈______性（填“酸”“碱”或“中”）。
（5）“沉钒得到偏钒酸铵（NH₄VO₃）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。

答案：
w1.C
w2.C
w3.C
w4.C
w5.B
w6.C
w7.B
w8.B
w9.D
w10.D
w11.（1）FeTiO₃ + 2H₂SO₄ = FeSO₄ + TiOSO₄ + 2H₂O；（2）TiO²⁺ + 2H₂O = H₂TiO₃↓ + 2H⁺；（3）NH₃·H₂O；（4）Li₂CO₃ + 2FePO₄ + H₂C₂O₄ = 2LiFePO₄ + CO₂↑ + CO↑ + H₂O；（5）加入的NH₃·H₂O量不足，使部分Fe²⁺转化为Fe(OH)₃。
w12.（1）Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O；（2）漏斗、玻璃棒、烧杯；（3）能；（4）Fe + Fe₂(SO₄)₃ = 3FeSO₄；（5）Ⅰ. 洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质；Ⅱ. 用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO₄·7H₂O的损耗。
w13.（1）4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂；（2）2SO₂ + O₂⇌2SO₃；（3）SO₃ +