【练习】冲刺2023年高考化学小题限时集训素养卷08 微型化学工艺流程分析（原卷版）
素养卷08 微型化学工艺流程分析
难度：★★★★☆ 建议用时： 40分钟 正确率 ： /26
1．(2023·江苏省无锡市质量调研)侯氏制碱法(联合制碱法)工艺流程可用如图表示。下列有关说法错误的是( )
A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔
B．该工艺的碳原子利用率理论上为
C．氨母液储罐中的溶质主要是NaCl、NH4Cl、NaHCO3
D．在实验室模拟上述流程，“焙烧”需要使用铁坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等仪器
【答案】C
【解析】向饱和NaCl溶液中先通入氨气(吸氨塔)使溶液呈现碱性，提升其溶解CO2的能力，再通入CO2(碳酸化塔)，反应生成NH4Cl和碳酸氢钠(从溶液中析出)，真空过滤机过滤出的NaHCO3进入回转焙烧炉焙烧后转化为Na2CO3、水和二氧化碳，CO2可进入碳酸化塔重复利用，NH4Cl进入碱母液储罐，由于NH4Cl的溶解度在低温下比NaCl小，向其中通入NH3后降温“冷析”、加NaCl“盐析”，可使NH4Cl结晶析出，剩余母液中含氯化钠和氨水，进入氨母液储罐后可再次投入使用。A项，根据分析可知海水淡化工厂对海水进行分离、提纯和浓缩可得到饱和氯化钠溶液，然后进入吸氨塔，故A正确；B项，根据NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓，2NaHCO3Na2CO3+CO2+↑ H2O，反应产生的CO2又进入碳酸化塔知，碳原子利用率理论上为100%，故B正确；C项，氨母液储罐中的溶质主要是NaCl和NH3·H2O，故C错误；D项，焙烧固体在坩埚中进行，实验室模拟“焙烧”时需要的实验仪器有铁坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等，故D正确；故选C。
2．(2023·湖南省名校联盟高三联考)弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下：
下列说法正确的是( )
A．“氨浸”过程中，As2O3发生的离子反应为As2O3+3H2O=6H++2AsO33-
B．“氨浸”后的滤液中存在的阳离子主要有：Cu2+、NH4+
C．“氧化除AsO33-”过程中，每生成1 mol FeAsO4，消耗1.5 mol(NH4)2S2O8
D．“蒸氨”后的滤液中不含有(NH4)2SO4
【答案】C
【解析】A项，“氨浸”过程中，As2O3发生的离子反应为As2O3+6NH3+3H2O=6NH4++2 AsO33-，A错误；B项，“氨浸”过程中，CuO发生的离子反应为CuO+2NH3+NH4+=[Cu(NH3)4]2++H2O，“氨浸”后的滤液中存在的阳离子主要有[Cu(NH3)4]2+、NH4+，B错误；C项，“氧化除AsO33-”过程中，发生的离子反应为2Fe2++2AsO33-+3S2O82-+2H2O=2 FeAsO4↓+6SO42-+4H+，根据关系式：消耗3 mol(NH4)2S2O8 ~生成2 mol FeAsO4，可知每生成1 mol FeAsO4，消耗1.5 mol(NH4)2S2O8，C正确；D项，“蒸氨”过程中发生的反应为2[Cu(NH3)4]SO4+2H2OCu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4，“蒸氨”后的滤液中含有(NH4)2SO4，D错误；故选C。
3．(2023·广东省江门市高三模拟)柠檬酸铁铵是一种常见的补铁剂，其制备流程如下：
下列说法错误的是( )
A．基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2
B．可用铁氰化钾检验Fe2+是否完全转化为Fe3+
C．碳酸根离子和硫酸根离子的空间结构均为正四面体形
D．步骤⑤一系列操作包括蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤，干燥
【答案】C
【解析】A项，Fe原子序数为26，核外电子排布为[Ar]3d64s2，价电子排布式为3d64s2，故A正确；B项，检验Fe2+是否完全转化为Fe3+，需要检验亚铁离子是否剩余，可用在待测溶液中加入铁氰化钾观察是否有蓝色沉淀，故B正确；C项，碳酸根离子的空间结构为平面三角形，C项错误；D项，步骤⑤是从柠檬酸亚铁铵中得到晶体的操作，应进行蒸发浓缩，再冷却结晶，然后过滤晶体，洗涤晶体后干燥，故D正确；故选C。
4．(2023·福建省一模)高效净水剂高铁酸钾(K2FeO4)的制备流程如图所示，下列离子方程式正确的是( )
A．工业制备氯气：2Cl-+2H+= Cl2↑+H2↑
B．反应Ⅱ：3ClO-+2Fe3++4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
C．反应Ⅲ：2K++ Na2FeO4=K2FeO4↓+2Na+
D．K2FeO4净水原理4FeO42-+10H2O= 4Fe(OH)3+ (胶体)+3O2↑+8OH-
【答案】D
【解析】由题给流程可知，铁屑与氯气共热发生反应Ⅰ制备氯化铁，氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液发生反应Ⅱ制得高铁酸钠溶液，向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液发生反应Ⅲ制得粗高铁酸钾。A项，工业制备氯气的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl—+2H2O2OH—+H2↑+Cl2↑，故A错误；B项，反应Ⅱ为氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、高铁酸钠和水，反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，故B错误；C项，反应Ⅲ为高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾溶液反应生成高铁酸钾沉淀和氢氧化钠，反应的离子方程式为2K++FeO42-=K2FeO4↓，故C错误；D项，高铁酸钾净水原理为溶液中的高铁酸根离子与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧根离子，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用，生成氢氧化铁胶体的离子方程式为4FeO42-+10H2O= 4Fe(OH)3+ (胶体)+3O2↑+8OH-，故D正确；故选D。
5．(2023·湖北省宜昌市高三调研)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料生产Al2O3并获得Fe3O4的工艺流程如下，下列叙述中不正确的是( )