2022届高三化学高考备考一轮复习化学常见物质的制备专项训练

这是一份2022届高三化学高考备考一轮复习化学常见物质的制备专项训练，共22页。试卷主要包含了单选题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（15题）
1．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
2．用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是
A．AB．BC．CD．D
3．某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4.某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如图：
下列说法正确的是
A．滤渣2的主要成分H2SiO3
B．检验滤液1中是否含有Fe2+，可以选用KSCN和新制的氯水
C．步骤②操作中，应先加6% H2O2，然后不断搅拌下缓慢加入1.0ml·L-1H2SO4
D．步骤③、④操作是蒸发浓缩至出现晶体时停止加热，冷却结晶，过滤
4．为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为)为原料制备的工艺流程如下。下列说法正确的是
A．配合物中共价键的数目为
B．“沉铜”发生反应的离子方程式：
C．“还原”后所得溶液中大量存在的离子有、、、
D．“洗涤”时使用乙醇能防止被氧化
5．二氧化氯()是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。实验室通过如图过程制备。下列说法错误的是
A．电解时发生反应的离子方程式为
B．溶液X为溶液
C．不能用稀盐酸除去中的
D．亚氯酸钠溶液呈碱性，向其中加入稀硫酸放出和，其离子方程式为
6．侯氏制碱法(联合制碱法)工艺流程可用如图表示。下列有关说法正确的是
A．合成氨工业提供的CO2来自石灰石分解
B．母液Ⅰ“吸氨”可抑制NH水解
C．CO2、NH3和H2O都得到循环利用
D．“冷析”和“盐析”增大了NH4Cl溶解度
7．在电镀、印染、颜料、农药等方面应用广泛。某实验小组用红色固体a(只含Cu或中的一种)制备胆矾的路线如下：
下列推断正确的是
A．红色固体a可能是Cu
B．反应Ⅰ中参与反应的的物质的量为
C．试剂X一般选择稀盐酸和稀硝酸的混合物
D．步骤Ⅲ一般在坩埚中加热并灼烧
8．是一种黄绿色气体，在空气中浓度超过10%时会有很强的爆炸性。依据反应，实验室可制备少量溶液。下列说法错误的是
A．应先打开K，再通入，后滴加浓硫酸
B．通的主要目的是稀释和使生成的进入后续装置
C．装置②可起到缓冲气流并防止倒吸的作用
D．装置③中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
9．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，下列说法错误的是
A．的名称是亚氯酸钠
B．“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量，此反应的离子方程式为
C．“电解”中阴极反应的主要产物是
D．“一系列操作”为蒸发浓缩趁热过滤洗涤、干燥
10．某工厂用、、、制备，其工艺流程如图所示，下列推断合理的是
A．向甲中通入可增大和
B．为提高生产效率，通入的和越多越好
C．颠倒与的加入顺序不影响生产效率
D．最后一步得到固体的操作为蒸干滤液
11．NiSO4•nH2O易溶于水，难溶于乙醇，其水溶液显酸性。从电镀污泥[含有Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2等]中回收制备NiSO4•nH2O和其他金属的工艺流程如图所示，其中萃取剂(RH)萃取Ni2+的原理为Ni2++2RHNiR2+2H+。
下列叙述错误的是
A．“酸浸”时，为加快浸出速率，应加入相同体积、高浓度的硫酸
B．“除Cr”时，温度不能过高，以防止Ni2+水解生成沉淀
C．萃取余液可返回“酸浸”工艺中循环利用
D．NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作可得到NiSO4•nH2O
12．四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点为-25 ℃，沸点为136.4℃。某实验小组设计如图装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是
A．②中应盛装饱和食盐水
B．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C．反应结束时，应先停止③处的加热，后停止①处的加热
D．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
13．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。
已知：在溶液中FeSO4＋NO [Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法中不正确的是
A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液
B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应
C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞
D．装置J收集的气体中一定不含NO
14．以钛铁矿(主要成分为，含有少量等其他杂质)为原料制备二氧化钛的工艺流程如图所示，下列说法错误的是
已知：水解时，若溶液中存在，则会与溶液中的钛酸分离。
A．研磨的目的是增大接触面积，加快反应速率
B．加入铁粉的目的是还原
C．“水解”时，发生反应的离子方程式为：
D．洗涤步骤中，若向洗涤液中加入溶液，无蓝色沉淀产生，说明已洗涤干净
15．MnCO3是一种重要的锂电池正极原料。采用某含软锰矿(MnO2)、磁铁矿和石英矿的含锰原材料制备MnCO3的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．滤渣I回收可制作光导纤维
B．滤液I中共含有3种阳离子
C．检验过程②是否沉淀完全可用KSCN
D．过程③的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
二、工业流程题（4大题）
16．三氧化钼(MO3)和五氧化二钒(V2O5)是石油炼制中的重要催化剂，可利用炼油废催化剂(主要成分为V2O5、V2O4、MO3，还有少量的Al2O3、Fe2O3、有机物等)来制备。工艺流程图如图：
已知：溶液中五价钒的存在形态如图所示：
（1）“焙烧”的目的是______。
（2）滤渣的主要成分是______。
（3）向滤液①中加H2O2的作用是______(用离子方程式表示)；有人提出用HNO3代替H2O2和盐酸，你认为是否合理，理由是______。
（4）除了调控滤液①pH为8外，还需要控制溶液中钒的总浓度不超过______ml•L-1；通过计算说明此时铝元素有无完全沉淀______。(已知：Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]- K=100.63；溶液中离子浓度小于10-5ml•L-1为沉淀完全)
（5）NH4VO3受热分解的化学方程式为______。
17．碳酸锶(SrCO3)被广泛应用于电子工业、彩色显像管、陶瓷等行业，工业上以天青石矿(SrSO4)为原料制备碳酸锶的操作流程如下图：
已知：(1)碳粉在高温下的产物为CO
(2)浸取液中主要含有硫化锶(SrS)。
回答下列问题：
（1）矿石粉碎的目的是___________。
（2）写出焙烧反应的化学方程式___________。
（3）操作a的名称是___________，滤渣主要含有___________(填物质名称)。
（4）向浸取液中通入CO2，还会产生一种有毒气体，该气体是___________(填化学式)，写出该反应的化学方程式___________。
（5）由于此法产率较低，且产生有毒气体，近年来以复分解法生产成为了研究热点，该法以碳酸铵与矿粉共煮，一定条件下即可生成碳酸锶()，试从平衡移动的角度分析其中的原理___________(已知，)。
18．宝鸡被称为中国的钛谷，金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀、高强度、低密度、钛合金与人体具有很好的“相容性”，而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如图所示。已知：钛酸亚铁和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。
请回答下列问题：
（1）金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途，下列关于钛及其合金的说法正确的是___________。
A．制造人造骨骼B．用作保险丝
C．用作航空航天材料D．钛可以与金属钠熔合形成合金
（2）钛酸亚铁(用R表示)与碳在高温下反应的化学方程式为：2R+C2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为___________
（3）上述生产流程中加入铁屑的目的是_______，此时溶液I中含有Fe2+、TiO和少量Mg2+等阳离子，常温下，其对应氢氧化物的Ksp如表所示。
①常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.18 ml/L，当溶液的pH值等于_______时，Mg(OH)2开始沉淀。
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为__________
③溶液经过冷却、结晶、过滤，得到副产物甲的化学式是____，过滤需要的玻璃仪器有_____。
（4）Mg还原TiCl4过程必须在1070 K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是______
19．五氧化二钒(V2O5)在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下：
已知：含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
请回答下列问题：
（1）pH＜4.0时中钒元素的化合价为___________。
（2）含钒废料中的有机物主要在___________工序中除去。
（3）“焙烧”产物之一是，写出它在“酸浸”(溶液pH＜2)过程中发生反应的化学方程式___________
（4）常温时，若“调pH净化I”工序中最终溶液pH=7，通过计算判断，此时Cu2+是否已经沉淀完全，并写出计算过程(已知离子浓度认为沉淀完全；___________(填“是”或“否”)，___________。
（5）“净化Ⅱ”时若加入过量的，可能导致的后果为___________。
（6）“滤渣2”中含有，写出生成的离子方程式___________。
（7）“煅烧”时，除生成V2O5外，还生成了参与大气循环的气体，写出煅烧时的化学方程式___________。
A
B
C
D
装置
目的
快速制备少量NH3
除去Na2CO3中的NaHCO3
制取并收集一定量Cl2
将乙醇氧化为乙醛
选项
气体
a
b
A
稀
B
溶液
C
浓
铁片
D
浓氨水
氢氧化物
Fe(OH)2
TiO(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
8.0×10-16
1.0×10-29
1.8×10-11
溶液pH
＜4.0
6.0—8.0
8.0—10.0
钒元素主要存在形式
参考答案
1．D
【详解】
A．收集NH3时不能塞住试管口，故A错误；
B．通过加热使NaHCO3分解，加热可除去Na2CO3中的NaHCO3，加热较多固体时应在坩埚中进行，故B错误；
C．收集氯气应采用上排空气法，故C错误；
D．在铜作催化剂的条件下加热，乙醇和氧气发生催化氧化生成乙醛，故D正确；
选D。
2．B
【详解】
A．与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥，故A错误；
B．发生反应2H2O22H2O+O2，浓硫酸干燥氧气，故B正确；
C．铁片和浓硝酸常温下发生钝化，故不能制取二氧化氮气体，故C错误；
D．氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，故D错误；
故选B。
3．D
【分析】
某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4，加入硫酸后，发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，得到的滤液1中含ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3，滤渣1中含SiO2、CuS，向滤渣1中加入H2SO4和H2O2溶液，会得到CuSO4、S，则滤液2中含CuSO4，滤渣2中含S、SiO2。
【详解】
A．滤渣2的主要成分为S、SiO2，故A错误；
B．氯气能够氧化亚铁离子，滤液1中同时含有Fe2+、Fe3+，不能使用KSCN和新制的氯水来检验溶液中的Fe2+，故B错误；
C．H2O2在酸性条件下才能氧化CuS，所以应该先加入硫酸，再加入H2O2，故C错误；
D．两步均为从溶液到晶体的过程，操作正确，故D正确；
故选D。
4．D
【分析】
废铜渣在CO作用下除去Ni，剩余Cu和Al2O3，经过碱溶除去氧化铝，而后将Cu在有氧化剂的情况下酸溶形成Cu2+，再还原成CuCl，以此解答。
【详解】
A ．在配合物中，4个NH3含有12个σ键，Cu2+与4个NH3形成了4个配位键，共有16个σ键，所以1 ml配合物中σ键的数目为16NA，A错误；
B．“沉铜”时，与氢氧根反应生成CuO、NH3和H2O，正确的离子方程式为：，B错误；
C．“碱溶”之后的固体主要成分为Cu，酸溶之后转化为硫酸铜溶液，而后被亚硫酸钠还原，生成氯化亚铜和硫酸钠，故“还原”后所得溶液中大量存在的离子有：Na+、SO，C错误；
D．CuCl 容易被氧化，“洗涤”时使用乙醇能隔绝空气，防止CuCl被氧化，D正确；
答案选D。
5．B
【分析】
氯化铵溶液中加入盐酸通电电解，得到NCl3溶液,氮元素化合价-3价变化为+3价，在阳极发生氧化反应，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液X，由氢元素守恒可知，有水参加反应，1mlNCl3得到1mlNH3，由ClO、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1：2，结合电荷守恒可知，反应还生成NaCl与NaOH，据此解答。
【详解】
A．NH4Cl溶液中加入盐酸进行电解得到NCl3，NCl3溶液，氮元素化合价-3价变化为+3价，在阳极发生氧化反应，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，反应的方程式为：，故A正确；
B．上述分析可知溶液X为NaCl与NaOH的混合液，故B错误；
C．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色易溶于水的气体，不可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，故C正确；
D．亚氯酸钠溶液呈碱性，向其中加入稀硫酸放出和，+3价临沂市发生歧化反应，其离子方程式为，故D正确；
故选B。
6．B
【详解】
A．合成氨工业提供的二氧化碳主要来自于水蒸气和焦炭反应生成氢气和一氧化碳，一氧化碳和水蒸气继续反应生成氢气和二氧化碳，故A错误；
B．母液Ⅰ主要是氯化铵溶液，吸氨时氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨浓度增大会抑制NH水解，故B正确；
C．由题给流程可知，制备碳酸钠的过程中二氧化碳、氯化钠可以循环使用，氨气没有循环使用，故C错误；
D．加入大量氯化钠，溶液中氯离子浓度变大的盐析过程和降低温度的冷析过程都是降低氯化铵溶解度，便于析出晶体氯化铵的操作，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】
A．若红色固体a是铜，步骤Ⅰ不能得到蓝色溶液，A项错误；
B．依题意ａ物质为Cu2O，Cu2O物质的量为，与反应生成，据守恒，参与反应的的物质的量为，B项正确；
C．如果用稀盐酸和稀硝酸的混合物溶解铜，会引入杂质，C项错误；
D．在坩埚中加热并灼烧，会失去结晶水，得不到胆矾，D项错误；
故答案选B。
8．D
【详解】
A．实验时应先打开K，再通入，将装置中的空气排净后，加浓硫酸，故A正确；
B．ClO2易爆炸，通的主要目的是稀释并使生成的进入后续装置，故B正确；
C．装置②为安全瓶，可起到缓冲气流并防止倒吸的作用，故C正确；
D．根据反应的化学方程式可知，为还原产物，为氧化产物，故D项错误；
故答案选D。
9．C
【分析】
由制备流程可知，NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO3是氧化剂，回收产物为NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO2，根据原子守恒、转移电子守恒得该反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4═2NaHSO4+2ClO2；由于电解获得的产品是NaClO2，故电解装置中阴极上ClO2得电子生成，阳极上Cl-失电子生成Cl2，含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2，ClO2被双氧水还原为，则双氧水被氧化为O2，反应的离子方程式为：，最后NaClO2溶液蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤、干燥得到产品，据此分析解题。
【详解】
A．NaClO2中Na元素为+1价、O元素为-2价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0判断Cl元素的化合价，设Cl元素化合价为x，+1+x+（-2）×2=0，所以Cl元素化合价为+3价，A正确；
B．由分析可知，“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此反应的离子方程式为，B正确；
C．由分析可知，电解装置中阴极上ClO2得电子生成，阳极上Cl-失电子生成Cl2 ，故“电解”中阳极反应的主要产物是，阴极产物是，C错误；
D．由分析可知，“一系列操作”为蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤、干燥，D正确；
故答案为：C。
10．A
【分析】
硫酸钙悬浊液通入足量的氨气，使溶液成碱性，再通入适量的二氧化碳，二氧化碳与氨水、硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液，经过过滤分离得到碳酸钙沉淀，煅烧碳酸钙沉淀生成生石灰，滤液中硫酸铵经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到硫酸铵晶体。
【详解】
A．由分析可知，向通入足量的氨气的硫酸钙悬浊液中通入适量的二氧化碳，二氧化碳与氨水、硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液，可增大溶液中的铵根离子和硫酸根离子浓度，故A正确；
B．若通入的二氧化碳过量，二氧化碳会与悬浊液中的碳酸钙反应生成溶于水的碳酸氢钙，降低生石灰的产率，故B错误；
C．因为氨气在水中的溶解性大，二氧化碳小，若先通二氧化碳后通氨气，溶液中的碳酸根就会很小，就很难沉淀出碳酸钙，故C错误；
D．由分析可知，滤液中硫酸铵经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到硫酸铵晶体，故D错误；
故选A。
11．A
【详解】
A． “酸浸”时，若加入相同体积、高浓度的硫酸，增加了硫酸的用量，且在“电解”过程又产生了硫酸，“调pH”时会增加Na2CO3的用量，A错误；
B．NiSO4•nH2O易溶于水，其水溶液显酸性，说明Ni2+水解，在“除Cr”时，如果温度过高，会促进Ni2+水解，降低回收率，B正确；
C．根据萃取剂(RH)萃取Ni2+的原理和流程中反应可知，萃取余液中含有Na+、H+、、等，可返回“酸浸”中循环利用，C正确；
D．浓缩带结晶水的晶体需要通过蒸发浓缩、冷却结晶，故NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作可得到NiSO4•nH2O，D正确。
故选：A。
12．A
【详解】
A．因四氯化钛（TiCl4）极易水解，遇空气中的水蒸汽即产生“白烟”，而制得的氯气中含有水蒸气，所以②中应盛装浓硫酸，A项错误；
B．TiCl4的熔沸点较低，制得的TiCl4应经过冷凝处理，则该装置中的冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，B项正确；
C．反应结束时，先停止③处加热，后停止①处加热，可以使制得的TiCl4在氯气氛围中冷却，防止空气进入装置中使TiCl4变质，C项正确；
D．因四氯化钛（TiCl4）极易水解，所以应在装置④和⑤之间加一个防止水蒸汽进入④的装置，D项正确；
答案选A。
13．D
【分析】
稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。
【详解】
A．由以上分析可知，装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；
B．NO和Cu反应，铜被氧化为CuO，所以若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应，B项正确；
C．实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项正确；
D．由于FeSO4＋NO⇌ [Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误；
故选D。
14．C
【详解】
A．将钛铁矿研磨，增大接触面积，加快反应速率，A正确；
B．酸浸之后溶液中含有、和，加入铁粉可以将还原，避免水解过程中产生氢氧化铁沉淀使产品不纯，B正确；
C．“水解”时，发生反应生成钛酸，离子方程式为：，C错误；
D．若向洗涤液中加入溶液，无蓝色沉淀产生，则无，说明已洗涤干净，D正确；
答案为：C。
15．B
【分析】
由题给流程可知，向含锰原材料中加入稀硫酸、硫酸亚铁的混合溶液，四氧化三铁与稀硫酸反应转化为硫酸铁和硫酸亚铁，二氧化锰在酸性条件下与硫酸亚铁反应转化为硫酸锰，二氧化硅与混合溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣I和含有稀硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸锰的滤液I；向滤液I中加入过氧化氢溶液将亚铁离子转化为铁离子，再加入氨水将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和含有硫酸锰的滤液Ⅱ；向滤液Ⅱ中加入碳酸氢铵溶液，将硫酸锰转化为碳酸锰沉淀，过滤得到碳酸锰。
【详解】
A．由分析可知，滤渣I的主要成分是二氧化硅，二氧化硅回收可制作光导纤维，故A正确；
B．由分析可知，滤液I中含有氢离子、铁离子、亚铁离子、锰离子4种阳离子，故B错误；
C．若过程②中铁离子完全沉淀，向滤液Ⅱ中加入硫氰化钾溶液，溶液不会变红色，故C正确；
D．过程③发生的反应为碳酸氢铵溶液与硫酸锰溶液反应生成碳酸锰沉淀、二氧化碳、硫酸铵和水，反应的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，故D正确；
故选B。
16．
（1）除去有机物或把废催化剂中主要成分转化成易溶于水的物质
（2）Fe2O3
（3） H2O2+2VO+6H+=2VO+4H2O 不合理，硝酸作氧化剂会生成氮氧化物，产生污染
（4） 0.01 pH=8时c(OH-)=10-6ml•L-1，=100.63，c([Al(OH)4]-)=10-6×100.63=10-5.37ml•L-1