《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

21.(2023湖南,9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Al³⁺)的部分流程如下：


下列说法错误的是 （ ）
A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)₃和Al(OH)₃
B.Na₂S溶液呈碱性,其主要原因是S²⁻ + H₂O ⇌ HS⁻ + OH⁻
C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu²⁺和Zn²⁺完全沉淀时,溶液中$\frac{c(Cu^{2+})}{c(Zn^{2+})}$=4.0×10⁻¹²
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水

答案： 21D　“混合槽Ⅰ”中加入石灰乳调节溶液pH = 4，根据题表数据可知Fe³⁺完全沉淀，Al³⁺部分沉淀，故“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)₃和Al(OH)₃，A正确；Na₂S为强碱弱酸盐，S²⁻水解使溶液呈碱性，S²⁻水解分两步进行，以第一步为主，B正确；“沉淀池Ⅱ”中，Cu²⁺和Zn²⁺完全沉淀时，溶液中$\frac{c(Cu^{2 + })}{c(Zn^{2 + })} = \frac{c(Cu^{2 + })·c(S^{2 - })}{c(Zn^{2 + })·c(S^{2 - })} = \frac{K_{sp}(CuS)}{K_{sp}(ZnS)} = \frac{6.4×10^{-36}}{1.6×10^{-24}} = 4.0×10^{-12}$，C正确；注意D中“软化处理”即将“出水”软化，需要除去其中含有的Ca²⁺，则应该经阳离子交换树脂软化处理，D不正确。

22.(2023河北,10,3分)一种以锰尘(主要成分为Mn₃O₄,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯MnCO₃的清洁生产新工艺流程如下：

已知：室温下相关物质的Ksp如下表。

下列说法错误的是 （ ）
A.酸浸工序中产生的气体①为氯气
B.滤渣①主要成分为Al(OH)₃和Fe(OH)₃
C.除杂②工序中逐渐加入NaF溶液时,若Ca²⁺、Mg²⁺浓度接近,则CaF₂先析出
D.沉淀工序中发生反应的离子方程式为Mn²⁺ + 2HCO₃⁻ = MnCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

答案： 22C　以锰尘为原料制备高纯MnCO₃，根据锰尘的成分可知制备过程中需将Mn₃O₄转化为Mn²⁺，并除去铝、镁、钙、铁元素。A项，加入浓盐酸酸浸后生成的气体①可用NaOH溶液吸收，根据Mn₃O₄中Mn元素的化合价较高可知Mn₃O₄具有氧化性，类比实验室制取Cl₂的反应原理，可知Mn₃O₄可以和Cl⁻在酸性条件下发生氧化还原反应生成Mn²⁺和Cl₂，则气体①为Cl₂；此外铝、镁、钙、铁的氧化物分别转化为Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺（若铁的氧化物中含有Fe²⁺，也会被氧化为Fe³⁺），正确。B项，除杂①工序中加入氨水调节pH为5～6，当pH = 5时，根据$K_{sp}[Al(OH)_{3}] = c(Al^{3 + })·c^{3}(OH^{-})$可得$c(Al^{3 + }) = \frac{K_{sp}[Al(OH)_{3}]}{c^{3}(OH^{-})} = \frac{10^{-32.9}}{(10^{-9})^{3}} mol·L^{-1} = 10^{-5.9} mol·L^{-1} ＜ 10^{-5} mol·L^{-1}$，故Al³⁺已完全转化为Al(OH)₃沉淀，同理根据$K_{sp}[Fe(OH)_{3}]$可计算得到$c(Fe^{3 + }) = 10^{-11.6} mol·L^{-1} ＜ 10^{-5} mol·L^{-1}$，故Fe³⁺已完全转化为Fe(OH)₃沉淀；此外根据Mn(OH)₂、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂的$K_{sp}$数据计算可知，pH为5～6时Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺未转化为氢氧化物沉淀，故滤渣①的主要成分为Al(OH)₃和Fe(OH)₃，正确。C项，除杂②工序中加入NaF溶液可将Mg²⁺、Ca²⁺转化为MgF₂、CaF₂沉淀，二者为同类型沉淀，MgF₂的$K_{sp}$更小，故Ca²⁺、Mg²⁺浓度接近时应先析出MgF₂，错误。D项，沉淀工序中加入NH₄HCO₃溶液生成含Mn元素的沉淀和气体②，故应为HCO₃⁻电离出的CO₃²⁻与Mn²⁺结合生成MnCO₃沉淀，HCO₃⁻电离出的H⁺与其余HCO₃⁻结合生成H₂O和CO₂（即气体②），则反应的离子方程式为Mn²⁺ + 2HCO₃⁻ = MnCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O，正确。

23.(2022湖南,7,3分)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
烟气(含HF)$\xrightarrow{过量Na_2CO_3吸收塔}$$\xrightarrow{NaAlO_2合成槽}$$\xrightarrow{过滤}$$\begin{cases}冰晶石(Na_3AlF_6) \\滤液\end{cases}$

下列说法错误的是 （ ）
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有Na₃AlF₆和CO₂
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用

答案： 23C　烟气中的HF会腐蚀陶瓷，A正确；采用溶液喷淋法可以增大气液接触面积，提高烟气吸收效率，B正确；吸收塔内Na₂CO₃过量应生成NaHCO₃，反应为HF + Na₂CO₃ = NaF + NaHCO₃，合成槽内的反应为6NaF + 4NaHCO₃ + NaAlO₂ = Na₃AlF₆ + 4Na₂CO₃ + 2H₂O，过滤得到Na₃AlF₆与含Na₂CO₃的滤液，滤液可回收进入吸收塔循环利用，D正确。

24.(2022福建,6,4分)用铬铁合金(含少量Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：

下列说法错误的是 （ ）
A.“浸出”产生的气体含有H₂
B.“除杂”的目的是除去Ni、Co元素
C.流程中未产生六价铬化合物
D.“滤渣2”的主要成分是Fe₂(C₂O₄)₃

答案： 类型1　选择型流程题
24D　A项，Fe、Cr、Ni、Co单质在稀硫酸中转化为相应的盐，同时生成H₂，故“浸出”产生的气体中含有H₂，正确；B项，由题给流程图可知“除杂”的目的是用S²⁻沉淀Ni²⁺、Co²⁺以除去二者，正确；C项，流程中未出现强氧化剂，故未产生六价铬化合物，正确；D项，由于“除杂”操作中加入具有还原性的S²⁻，故溶液中不可能存在Fe³⁺，则“滤渣2”的主要成分是FeC₂O₄，错误。