2022版高考化学一轮复习-高考专项练(二)与铁相关的工艺流程(含解析)新人教版.doc

2022版高考化学一轮复习高考专项练（二）与铁相关的工艺流程（含解析）新人教版

2022版高考化学一轮复习高考专项练（二）与铁相关的工艺流程（含解析）新人教版

PAGE

PAGE/NUMPAGES7-

2022版高考化学一轮复习高考专项练（二）与铁相关的工艺流程（含解析）新人教版

与铁相关的工艺流程

(建议用时40分钟)

1．(2020·山东等级考)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MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋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

【解析】选B。菱镁矿煅烧后得到轻烧粉，MgCO3转化为MgO，加入氯化铵溶液浸取，浸出的废渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，同时产生氨气，则此时浸出液中主要含有Mg2＋，加入氨水得到Mg(OH)2沉淀，煅烧得到高纯镁砂。高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应，促进铵根的水解，所以得到氯化镁、氨气和水，化学方程式为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O，故A正确；一水合氨受热易分解，沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解，挥发出氨气，降低利用率，故B错误；浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水，沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中，故C正确；Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp，所以当pH达到一定值时Fe3＋、Al3＋产生沉淀，而Mg2＋不沉淀，从而将其分离，故D正确。

2．废铁屑制Fe2O3的一种流程如图：

下列说法不正确的是()

A．热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污

B．操作a是萃取

C．冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解

D．Fe2O3可用作红色颜料

【解析】选B。热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污，A正确；操作a是过滤，B错误；冰水既可洗去杂质又降低温度，减少固体的溶解，C正确；Fe2O3俗名铁红，可用作红色颜料，D正确。

3.(双选)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应,下列叙述不正确的是()

A.第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O

B.检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择KMnO4溶液或K3[Fe(CN)6]溶液

C.在第Ⅳ步通入空气引起溶液pH降低的原因是Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+

D.反应FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4中1molFeS2反应转移2mol电子

【解析】选B、D。H2SO4与Fe2O3反应的方程式为Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,其离子方程式为Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O,A正确;检验Fe3+是否反应完全,可利用Fe3+与KSCN的显色反应,生成红色溶液,B错误;通入空气,部分Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+,使pH降低,C正确;FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O

15FeSO4+8H2SO4中,FeS2中硫的化合价由-1价升至+6价,1molFeS2反应转移

14mol电子,D错误。

4．磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是()

A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li

C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋

D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

【解析】选D。废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属，B项正确；因流程中加入的有HNO3，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋，C项正确；因为锂及其化合物的性质与镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，D项错误。