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无机化工微流程分析
【知识网络 悉考点】
【真题研析 明方向】
1．(2025·四川卷)一种主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷(P4)、K2CO3、Al2O3。其中，电炉煅烧发生的反应为：2Ca3(PO4)2＋2KAlSi3O8＋10C6CaSiO3＋2KAlO2＋P4↑＋10CO↑。下列说法错误的是(　　)
A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是CaSiO3
C． “炉气水洗”使P4溶于水而与CO分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的pH
2．(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含Li+、Fe2+、Cu2+、Al3+)的部分流程如下，下列说法正确的是(　　)
A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式：3Cu2+＋2Fe===Cu＋2Fe3+
B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，Al(OH)3沉淀越完全
C．“氧化”过程中铁元素化合价降低
D． “沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质
3．(2025·山东卷)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca，Si，Fe元素，流程如下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9，Ksp(FeC2O4)＝3.2×10－7。下列说法错误的是(　　)
A．试剂X可选用Fe粉 B．试剂Y可选用盐酸
C． “分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
4．(2025·湖南卷)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下，下列说法错误的是(　　)
已知：①富集液中两种金属离子浓度相当
②常温下，金属化合物的Ksp
金属化合物 CdS CdCO3 MnS MnCO3
Ksp 8.0×10－27 1.0×10－12 2.5×10－13 2.3×10－11
A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B．试剂X可以是Na2S溶液
C． “沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D． “沉锰”时，发生反应的离子方程式为Mn2＋＋HCO===MnCO3↓＋H+
5．(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)＝10－20.4，下列说法错误的是(　　)
A． 硫酸用作催化剂和浸取剂
B．使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C．“浸出”时，3种金属元素均被还原
D．“沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2－)＝10－20.4
6．(2025·云南卷)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是(　　)
A．Be(OH)2是两性氢氧化物 B．Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C．Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3 D．Be2C与H2O反应：Be2C＋4H2O===2Be(OH)2＋CH4↑
【核心考点精讲 固基础】
1．化工流程题的结构
化工流程选择题的结构
流程图三部分 原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯
呈现模式
识图方法
箭头的意义 图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质
2．原料处理的方法和作用
释义
研磨、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等
增大接触面积：固体——粉碎、研磨； 液体——喷洒； 气体——用多孔分散器等
浸取(即浸出/溶解) 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中
酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
如：用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去
碱浸 在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，不溶物通过过滤除去的过程
醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物
浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
提高浸出率的方法：适当升温(加热)、搅拌、粉碎(研磨)、增大反应物(酸、碱)的浓度
灼烧(煅烧) 改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解
如：金属(多)硫化物，使S元素SO2↑ (再钙基固硫除)；煅烧高岭土和石灰石如：从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐
酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用 去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅、调节pH、促进水解(沉淀)
3．物质分离或提纯的常用方法
(1)调pH除杂：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀
①调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质
②实例
部分金属阳离子形成氢氧化物的pH见下表
Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ Mn2＋ Mg2＋
开始沉淀pH 2.7 7.6 5.5 8.3 9.6
完全沉淀pH 3.2 9.6 6.6 9.3 11.1
a．除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3中的一种，调节pH至3.2～5.5，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。离子方程式为：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
b．Mg2+ (Fe3+)：MgO、Mg(OH)2、MgCO3
c．若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH至3.2～8.3
(2)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质(NaCl)
①蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干
②实例1：从NaCl溶液中获取NaCl固体
a．方法：蒸发结晶
b．具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干
③实例2：NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液
a．方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl
c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度
(3)冷却结晶
①适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O)
②蒸发浓缩的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时
③实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液
a．方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，
这样就可以分离出大部分KNO3
4．无机化工微流程常用分析方法——四线分析法
(1)试剂线：分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等
(2)操作线：分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等
(3)杂质线：分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等
(4)产品线：工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及其化合物的转化
5．常见无机化工微流程的基本模板
(1)侯氏制碱法
工艺流程
反应原理 ①产生NaHCO3的反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
循环使用的物质 CO2、饱和食盐水
微点拨 向饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入二氧化碳，通入气体的顺序不能颠倒。侯氏制碱法的原料利用率高，副产物NH4Cl是化肥
(2)海水制镁
工艺流程
基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2
沉淀Mg2＋ Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋
酸化，制备MgCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
蒸发浓缩、冷却结晶 析出MgCl2 6H2O
脱水，制备无水MgCl2 在氯化氢气流中使MgCl2 6H2O脱水制得无水氯化镁
电解熔融的MgCl2，制备镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
微点拨 ①MgCl2·6H2O加热脱水制无水氯化镁时，为了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加热分解得到MgO需在HCl气流中加热②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却
(3)铝的冶炼：铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3、MgO等杂质
①酸溶法
工艺流程
主要反应 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O②Al3＋＋4OH－===Al(OH)，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓③Al(OH)＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋HCO④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ⑤2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
②碱溶法
工艺流程
主要反应 ①Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O②Al(OH)＋4H＋===Al3＋＋4H2O，SiO＋2H＋===H2SiO3↓③Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(4)海水提溴
工艺流程 基本步骤及主要反应
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－③富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴 2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2
微点拨 要用热的空气把生成的溴吹出；用SO2吸收后再用Cl2氧化的目的是富集溴
(5)海带中提取碘
工艺流程
主要反应 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
(6)工业制硫酸
工艺流程
主要反应 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2(沸腾炉)2SO2＋O22SO3(接触室)SO3＋H2O===H2SO4(吸收塔)
微点拨 ①用98%的浓硫酸而不用水吸收SO3气体：用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾，影响吸收效率②不采用高压而采用常压：常压下，SO2催化氧化成SO3的转化率已经很高，增大压强，即增加了设备的投资，得不偿失③三步反应都是放热反应；为了充分利用，进入接触室的气体要净化、预热
【精准演练 提能力】
1．钛(Ti)和钛合金被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机等领域。工业上以钛铁矿(FeTiO3，其中Ti为＋4价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如下图所示，下列说法错误的是(　　)
已知：TiCl4的熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。
A．步骤①的反应过程元素的化合价没有发生变化
B．步骤③的操作名称是加热或高温煅烧
C．步骤④的反应方程式TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO
D．由TiCl4制备Ti的过程中，可以加入氮气做保护气体
2．锌－空气电池适宜用作城市电动车的动力电源。以废锌电池预处理物(主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4)，生产工艺如图所示，下列关于草酸锌晶体生产工艺，说法不正确的是(　　)
A．“酸浸”后溶液中存在的金属阳离子为Zn2+、Fe3+、Cu2+和Mn2+
B．“沉淀”过程中，可以将ZnCl2缓慢加入到Na2C2O4溶液中
C．滤渣C中含有CuS和ZnS
D．“除锰”时参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
3．以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Ca、Mg、Si等元素的氧化物)为原料制备高纯Mn3O4的工艺流程如下图所示，下列说法错误的是(　　)
A．“滤渣1”成分为S、SiO2和CaSO4
B．“除杂1”MnCO3可用Mn(OH)2代替
C．“沉锰”时滤液的主要成分为(NH4)2SO4
D．“灼烧”过程每生成1 mol Mn3O4，理论消耗氧气体积为22.4 L(标准状况)
4．铬绿(Cr2O3)常用于制造颜料。以某工业烧渣(主要成分是Na2CrO4、Fe2O3、Na[Al(OH)4])为原料制备铬绿的流程如下。已知：“还原”中氧化产物为附加值高的单质。下列叙述错误的是(　　)
A．滤渣1主要成分是Fe2O3 B．气体X为CO2、NH3或HCl
C．实验室“灼烧”时需要坩埚、酒精灯等仪器 D．“还原”时n(Na2CrO4)∶n(Na2S)＝2∶3
5．水热法制备WO3的流程如图，下列叙述正确的是(　　)
A．本实验使用托盘天平称量 B．NaCl作反应的氧化剂
C．调pH为2的目的是促进反应完全 D．用BaCl2溶液检验产品是否洗净
6．一种利用废铜渣(主要成分为CuO，及少量的Fe2O3、SiO2等杂质)制备超细铜粉的流程如下，下列说法正确的是(　　)
A．“酸浸”所得滤渣的主要成分为H2SiO3
B．向“沉铁”后的滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为Cu(OH)2
C．“沉铜”过程中发生了氧化还原反应，SO2是还原剂
D．“转化”后的滤液中含有的阳离子为NH和H＋
7．碘及其化合物广泛用于医药、染料等。一种从海水中获取单质碘的部分工艺流程如下，下列有关说法错误的是(　　)
A．过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B．将“沉淀”与稀硝酸反应，生成的物质可循环使用
C．通入氯气的过程中，先生成的氧化产物为I2
D．将“氧化”后的溶液直接蒸馏可得I2
8．从废催化剂中回收贵金属和有色金属，不仅所得金属品位高，而且投资少、效益高。以废锆催化剂(含ZrO2、Y2O3及Fe的氧化物)为原料回收氧化锆和氧化钇的部分工艺如下，下列说法错误的是(　　)
已知：(1)ZrO2、Y2O3可溶于热的浓硫酸溶液
(2)聚乙二醇可与Fe3+形成红褐色配合物，便于“离心萃取”操作进行
A．“焙烧”时,加入硫酸的浓度不宜过小，以将金属氧化物完全转化为硫酸盐进入溶液
B．“离心萃取”前，加入H2O2溶液，目的是将可能存在的Fe2+氧化为Fe3+，便于离心分离
C．“红褐色溶液a”的主要成分为Fe(OH)3胶体，激光笔照射时会出现丁达尔效应
D．“煅烧分解”时，化学方程式为Y2(C2O4)3Y2O3＋3CO↑＋3CO2↑
9．轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2+、Fe3+等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如图。下列说法错误的是(　　)
A．在实验室进行①操作所用的仪器为玻璃棒、烧杯
B．“氧化”工序中发生反应的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O
C．②和③工序名称均为“过滤”
D．“沉镁”工序控制合适的温度，产生的气体X主要为NH3和CO2
10．以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．浸渣中的物质是Fe3O4、SiO2和CaSO4 B．“净化除杂”需先加H2O2溶液再调节溶液的pH
C．操作a为蒸发浓缩、冷却结晶 D．“粗硼酸”中的主要杂质是七水硫酸镁
11．氧化铍是一种核反应器燃料基体和减速剂，还可用作有机反应催化剂，其化学性质与Al2O3相似。以绿柱石(主要成分为3BeO·Al2O3·6SiO2，还有少量含铁化合物)为原料制备氧化铍的工业流程如下。下列说法错误的是(　　)
A．“滤渣1”的主要成分为SiO2 B．“转化”时H2O2做氧化剂
C．“调pH”的目的是除去Fe3＋和Al3＋ D．“试剂M”可以选用氨水或NaOH溶液
12．工业上制备高纯硅，一般需要先制得98%左右的粗硅，再以粗硅为原料制备高纯硅，工艺流程如下；工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(SiH4)，电解装置如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．制备粗硅的化学方程式：SiO2＋CSi＋2CO2↑
B．制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCl
C．阴极发生的电极反应：H2＋2e－===2H－
D．SiO2、Si、SiH4都属于共价晶体
13．工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图流程脱除或利用。
已知：途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均有空气参与；硫酸的结构简式为。下列说法错误的是(　　)
A．含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率
B．途径Ⅱ发生的反应为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2
C．途径Ⅲ产生的SO3也可以用浓硫酸吸收
D．1 mol X最多可以与1 mol NaOH反应
14．MoO3主要用于测定蛋白质、酚、砷、铅、铋等，一种以辉钼矿(主要成分为MoS2，含有FeO、SiO2等杂质)为原料制备MoO3的流程如下图所示，下列说法错误的是(　　)
A．“焙烧”时会生成MoO3，则“浸取”时的离子方程式为MoO3＋2NH3·H2O===2NH＋MoO＋H2O
B．为提高“浸取”效率，可适当增大氨水浓度或将固体粉碎
C．“工序1”可为蒸发结晶
D．“灼烧”过程产生NH3，可回收利用至“浸取”工序
15．氮化硅(Si3N4)是一种高温结构陶瓷材料﹐它硬度大、熔点高、化学性质稳定。合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
已知：SiCl4在潮湿的空气中易水解，产生白雾
A．该流程中可循环使用的物质是NH3
B．第③步反应是氧化还原反应
C．1 mol SiCl4和Si3N4所含共价键数目均为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
D．第③步反应可用氨水代替NH3
16．Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如下，下列关于上述流程的叙述，错误的是(　　)
A．“焙烧”过程中产生的酸性废气可用于刻蚀玻璃
B．滤渣Ⅲ的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3
C．“沉铈”步骤中也可以用(NH4)2CO3沉淀得到Ce2(CO3)3·nH2O
D．分离出Ce2(CO3)3·nH2O的方法为过滤，需用到的玻璃仪器：漏斗、烧杯和玻璃棒
17．BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应的剧烈程度
B．转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3
C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
18．电子级氢氟酸为无色透明液体，沸点为112.2℃，易溶于水，是生产高端半导体、集成电路不可或缺的基础化工材料。以萤石粉(主要成分为CaF2，含有少量SiO2和微量As2O3等)为原料制备电子级氢氟酸的工艺流程如下。下列说法正确的是(　　)
A．“酸浸”时发生氧化还原反应
B．滤渣的主要成分是SiO2
C．“精馏”设备可使用玻璃仪器
D．“氧化”时将AsF3氧化为AsF5，AsF5的沸点高于AsF3的
19．硒和碲广泛用于玻璃工业、橡胶和半导体工业。实验室中以碲碱渣(主要含Na2TeO3、Na2SeO3，还有微量的Cu2+、Pb2+及部分不溶性杂质)为原料分离硒回收碲的工艺流程如下图所示。下列说法错误的是(　　)
已知：①硫酸“中和”时控制pH在4～5，碲和硒分别生成粗TeO2与SeO2
②TeO2为两性氧化物
③盐酸酸浸后硒以H2SeO3形式存在
A．流程中涉及的六种工序中，进行物质分离时均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒
B．粉碎碲碱渣、延长水浸时间均可以提高硒和碲元素的浸出率
C．中和时加入过量硫酸，可以提高TeO2、SeO2的转化率
D．沉硒时同时生成了N2和HCl，主要反应的化学方程式为H2SeO3＋4HONH3Cl===Se↓＋2N2↑＋7H2O＋4HCl
20．锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO，还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)为原料，制备锡酸钠晶体和碲的工艺流程如下。已知水碎液中溶质主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3；碱性条件下，锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而减小。下列说法正确的是(　　)
A．SnO、TeO是酸性氧化物
B．“除铅”时，主要反应的化学方程式为Na2S＋Na2PbO2＋2H2O===PbS↓＋4NaOH
C．制备锡酸钠的过程中，铁元素是在溶析结晶过程中除去的
D．经“溶析结晶”获得产品的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥
21．SbF5是非常强的路易斯酸，其酸性是硫酸的1500万倍。以锑矿(主要成分为Sb2O3、Sb2O5及少量CuO、SiO2等杂质)为原料制备SbF5的工艺流程如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．滤渣1主要成分是H2SiO3
B．沉淀时的反应为S2－＋Cu2+===CuS↓
C．实验室模拟氟化操作可以在烧瓶中进行
D．产物可以通过蒸馏的方法分离提纯，说明SbF5与SbCl5沸点不同
21．以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3，工艺流程如下。下列说法错误的是(　　)
已知：①碱性条件下，Co2＋会转化成Co(OH)2
②Ni2＋被萃取原理：Ni2＋(水层)＋2HA(有机层)NiA2(有机层)＋2H＋(水层)
A．试剂X为稀硫酸
B．“酸浸”中Co2O3反应的离子方程式为Co2O3＋6H＋===2Co3＋＋3H2O
C．为保证工艺所得产品的纯度，萃取过程中，添加萃取剂应采用少量多次的方法进行
D．“沉钴”时，应向上一步所得含Co2＋的溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液，以提高CoCO3产率
22．一种利用铅铋合金(主要成分为Pb、Bi、Au，杂质为Ag)制备草酸铅的工艺流程如图所示。其中，熔化和制粒两步工序的具体操作为：将铅铋合金加热熔化后，以一定的流速加入水中，形成直径为2～4 mm的合金颗粒。下列说法错误的是(　　) 已知：醋酸铅为弱电解质
A．熔化和制粒的目的是增大铅铋合金与反应物的接触面积
B．氧化酸浸工序中，H2O2和空气中的O2作氧化剂
C．氧化酸浸工序所得浸渣的主要成分为Au、Ag
D．制备草酸铅的反应可表示为2CH3COO－＋Pb2＋＋H2C2O4===PbC2O4↓＋2CH3COOH
23．铼(Re)被称为“类锰元素”，与锰的价层电子排布相同，可以与氧气反应。一种对废氧化铝载体铂铼催化剂中金属元素综合回收利用的工艺如图，下列说法正确的是(　　)
A．“第1次浸出”中可以用氢氧化钠溶液代替氨水，浸出渣1成分不变
B．铼元素的最高价氧化物Re2O7为碱性氧化物
C．制备铼粉过程中，氢气只体现还原作用
D．“第3次浸出”中若用HCl－NaClO3作浸出液，反应的离子方程式可能为3Pt＋16Cl－＋2ClO＋12H＋===3[PtCl6]2－＋6H2O
【无机化工微流程分析】答案
【真题研析 明方向】
1．C。解析：主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，与焦炭经电炉煅烧生成CaSiO3、KAlO2、P4气体、CO气体，炉气水洗，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，尾气为不溶于水的CO，燃烧生成CO2，用于中和沉淀；炉渣经水浸，浸渣主要成分为不溶于水的CaSiO3，浸液中通入CO2，生成K2CO3、Al(OH)3，过滤Al(OH)3经燃烧得Al2O3；滤液主要成分为K2CO3，据此分析；A．“电炉煅烧”时生成P4，P4可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确；B．根据分析可知，浸渣的主要成分是CaSiO3，B正确；C．“炉气水洗”因P4、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使P4与CO分离，C错误；D．“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的Al(OH)3(只溶于强酸强碱中)，但需要控制溶液的pH，防止生成KHCO3，D正确；故选C。
2．D。解析：酸浸液(主要含Li+、Fe2+、Cu2+、Al3+)加入铁粉“沉铜”，置换出Cu单质，溶液加入NaOH碱浸，过滤得到Al(OH)3沉淀，滤液加入H2O2，把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀，在经过多步操作，最后加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀。A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式：Cu2+＋Fe===Cu＋Fe2+，A错误；
B．Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH过量，则Al(OH)3会溶解，B错误；C．“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+，铁元素化合价升高，C错误；D．加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀，利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，D正确；答案选D
3．A。解析：钢渣通过盐酸酸浸，得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等，滤渣I为SiO2，滤渣I加入NaOH溶液碱浸，得到含有Na2SiO3的浸取液，加入试剂Y盐酸生成硅酸沉淀，最后得到SiO2，滤液I加入试剂X和H2C2O4分离，由于Fe2(C2O4)3能溶于水，试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，再加入H2C2O4，使CaC2O4先沉淀，滤渣II为CaC2O4，滤液II中有Fe3+，依次解题。A．根据分析，加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂X应该是氧化剂，不可以是Fe粉，A错误；B．加入试剂Y，将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，最后转化为SiO2，试剂Y可以是盐酸，B正确；C．根据分析，“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中，C正确；D．“酸浸”后滤液I中pH过小，酸性强，造成C2O浓度小，使Ca2+(aq)＋C2OCaC2O4(s)平衡逆向移动，得到CaC2O4沉淀少，滤渣II质量减少，D正确； 答案选A。
4．D。解析：富集液中含有两种金属离子Cd2＋、Mn2＋，其浓度相当，加入试剂X沉铬，由金属化合物的Ksp可知，CdCO3、MnCO3的Ksp接近，不易分离，则试剂X选择含S2－的试剂，得到CdS滤饼，加入NaHCO3溶液沉锰，发生反应：Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，据此解答。A．粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积，有利于提高金属元素的浸出率，A正确；B．由分析可知，试剂X可以是Na2S溶液，B正确；C．若先加入NaHCO3溶液进行“沉锰”，由题中信息以及Ksp数据可知，金属离子Cd2＋、Mn2＋浓度相当，则Cd2＋也会沉淀，后续流程中无法分离Cd和Mn，所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换，C正确；D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式是：Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，D错误；故选D。
5．C。解析：矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。A．根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确； B．生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确； C．根据图示可知，“浸出”时，Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，C错误； D．“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q＝Ksp＝c(Co2+)·c(S2－)＝10－20.4，D正确。
6．B。解析：A．由图中转化信息可知，Be(OH)2既能与盐酸反应生成盐和水，又能与氢氧化钠反应生成盐，因此其是两性氢氧化物，A正确；B．由题中信息可知，Be2C的熔点远远高于BeCl2的，因此Be2C不可能是分子晶体，而BeCl2的熔点和沸点均较低，其为分子晶体，因此两者的晶体类型不相同，B错误；C．Na2[Be(OH)4]中 Be 原子与4个羟基形成4个σ键，没有孤电子对，只有4个成键电子对，因此，其杂化方式为 sp3，C正确；
D．Be2C中的Be化合价为＋2，C的化合价为－4，因此其与H2O反应生成Be(OH)2和CH4，该反应的化学方程式为Be2C＋4H2O===2Be(OH)2＋CH4↑，D正确；综上所述，本题选B。
【精准演练 提能力】
1．D。解析：由题干流程图可知，以钛铁矿(FeTiO3，其中Ti为＋4价)为主要原料加入硫酸，生成硫酸氧钛(TiOSO4)，反应方程式为FeTiO3＋2H2SO4===FeSO4＋TiOSO4＋2H2O，然后TiOSO4发生水解生成钛酸(H2TiO3)，H2TiO3加热或灼烧生成TiO2，TiO2和C、Cl2混合加热发生反应TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，最后用Mg还原TiCl4得到Ti。由于N2能与Mg发生反应生成Mg3N2，故由TiCl4制备Ti的过程中，可以加入氩气做保护气体，不能用N2作保护气。
2．B。解析：酸浸后溶液中存在的金属阳离子为Zn2+、Fe3+、Cu2+和Mn2+，A正确；“沉淀”过程中，应该将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中，B错误；滤渣C中含有CuS和过量的ZnS，C正确；“除锰”时参加反应的氧化剂是H2O2，反应后生成H2O，还原剂Mn2+变为＋4价，根据得失电子数相等可知物质的量之比为1∶1，D正确。
3．D。解析：根据流程，二氧化锰粉与硫化锰矿在硫酸中酸浸，二氧化锰具有氧化性将硫元素氧化为硫单质，钙转化为难溶的硫酸钙，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣1含有S和SiO2、CaSO4，滤液含锰、铁、镁盐，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，加入MnCO3调节pH除去Fe3+，滤渣2为Fe(OH)3，滤液中加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+，滤渣3为MgF2，滤液主要含有Mn2+，加入氨气沉淀锰，煅烧沉淀得到产品Mn3O4。由分析可知，“滤渣1”成分为S、SiO2和CaSO4，A正确；“除杂1”MnCO3和氢离子反应调节溶液的pH使得铁离子转化为沉淀，且不引入新杂质，则也可用Mn(OH)2代替，B正确；“沉锰”时加入氨气，锰转化为沉淀，硫酸根离子和铵根离子成为滤液的主要成分(NH4)2SO4，C正确；“灼烧”过程锰化合价由＋2变为＋，氧化剂氧气中氧元素化合价由0变为－2，结合得失电子守恒可知，每生成1 mol Mn3O4，理论消耗氧气体积为1 mol×(－2)×3××22.4 L/mol＝11.2 L(标准状况)，D错误。
4．B。解析：根据烧渣成分可知，氧化铁不溶于水，滤渣1主要成分是Fe2O3，A项正确；通入气体X目的是沉铝，气体X宜选择CO2，滤渣2为Al(OH)3，B项错误；灼烧固体，选择坩埚、酒精灯等仪器，C项正确；根据已知信息和得失电子守恒，铬由＋6价降至＋3价，硫由－2价升至0价，即3n(Na2CrO4)＝2n(Na2S)，D项正确。
5．C。解析：Na2WO4·2H2O加入去离子水溶解，加入盐酸与Na2WO4反应生成H2WO4和NaCl，H2WO4加热分解生成WO3，抽滤洗涤后，烘干得到WO3。托盘天平的精确度为0.1g，不能称量0.825 g药品，故A错误；Na2WO4·2H2O中W元素为＋6价，产物WO3中W元素也为＋6价，流程中其他元素化合价也没有改变，不涉及氧化还原反应，故B错误；Na2WO4和盐酸反应的离子方程式为WO＋2H＋===H2WO4，调pH为2可增大氢离子浓度，目的是促进反应完全，故C正确；反应过程中杂质为NaCl，故要检验氯离子从而检验产品是否洗净，用BaCl2溶液无法检验氯离子，故D错误。]
6．C。解析：废铜渣(主要成分CuO，及少量Fe2O3、SiO2等杂质)“酸浸”时CuO、少量Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铜、硫酸铁，SiO2不溶于H2SO4，所以滤渣的成分是SiO2，滤液中加过量氨水沉铁除去Fe3+，铜离子转化为[Cu(NH3)4]2+，所得滤液通二氧化硫沉铜，过滤出产生的CuNH4SO3沉淀，加稀硫酸转化，＋1价铜发生歧化反应，得到铜离子和Cu。据分析，“酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2，A错误；若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，B错误；“沉铜”时含有[Cu(NH3)4]2+和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫生成CuNH4SO3沉淀，铜元素化合价降低，则发生氧化还原反应，SO2是还原剂，C正确；转化时，CuNH4SO3在稀硫酸中发生歧化反应，得到铜离子和Cu，结合元素守恒可知，“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：NH、H＋、Cu2+，D错误。
7．D。解析：净化除氯后的海水，加入硝酸银，发生反应为I－＋Ag＋===AgI↓，进行富集，生成含有AgI的悬浊液，继续即加入铁粉，发生反应Fe＋2AgI===2I－＋2Ag＋Fe2+，过滤掉析出的Ag，向FeI2中加入过量Cl2，发生反应为2FeI2＋3Cl2===2FeCl3＋2I2，得到I2。过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故A正确；从流程图可知，转化生成的沉淀为单质Ag，银和硝酸反应生成硝酸银，可循环使用，故B正确；I－、Fe2+的还原性
I－＞Fe2+，氯气首先与碘离子反应，因此先生成的氧化产物为I2，故C正确；将“氧化”后的溶液需要先萃取分液后再蒸馏可得单质碘，故D错误。
8．C。解析：废锆催化剂(含ZrO2、Y2O3及Fe的氧化物)焙烧后加浓硫酸，ZrO2、Y2O3以及铁的氧化物均可溶于热的浓硫酸溶液生成硫酸盐；焙烧后固体加聚乙二醇、硫酸铵，聚乙二醇可与Fe3+形成红褐色配合物，然后进行离心萃取，得到红褐色溶液a；分离后所得盐溶液进行浓缩结晶得到硫酸锆晶体，晶体分解得到ZrO2，浓缩得到的母液加氨水调节pH值将钇沉淀，再加草酸调节pH值实现沉淀转化，得到Y2(C2O4)3，再经煅烧分解得到Y2O3，据此分析解答。A.根据信息(1)，硫酸浓度不宜太小，否则有可能导致ZrO2溶解不充分，影响后续回收，正确；B.过氧化氢为氧化剂，将亚铁离子氧化为铁离子，根据形成配合物与溶液在溶剂中的分配系数不同，便于离心分离，正确；C.红褐色溶液a为聚乙二醇与Fe3+形成的配合物，错误；D.沉淀转化，说明氢氧化钇转化为草酸钇，煅烧分解成氧化钇，Y2(C2O4)3Y2O3＋3CO↑＋3CO2↑，正确。
9．D。解析：由图知，向卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2+、Fe3+等杂质离子)中加入盐酸进行酸溶，再加入过氧化氢发生2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O将Fe2+氧化为Fe3+，再加入氢氧化钠溶液将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，过滤将其除去得到滤渣，滤渣为氢氧化铁，向滤液中加入碳酸氢铵进行沉镁，发生
2Mg2+＋4HCO＋2H2O===MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑，故X主要为二氧化碳，经过过滤，得到轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]，温度过高NH4HCO3分解才可能产生NH3，D错误。
10．A。解析：以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)，根据流程可知，加硫酸溶解，只有SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，“净化除杂”需先加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，调节溶液的pH，使Fe3+、Al3+均转化为沉淀，则滤渣为氢氧化铝、氢氧化铁，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3。由分析可知，“浸渣”为SiO2、CaSO4，A错误；“净化除杂”先加H2O2溶液将Fe2+转化为Fe3+，再调节溶液的pH，生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，B正确；由分析可知，操作a为蒸发浓缩、冷却结晶，C正确；最后浓缩结晶时硫酸镁易结合水以晶体析出，则粗硼酸中的主要杂质是七水硫酸镁，D正确。
11．D。解析：酸浸时，得到Fe2＋(可能有Fe3＋)、Al3＋、Be2＋，SiO2成为滤渣1，H2O2做氧化剂，把Fe2＋氧化为Fe3＋，加入碳酸钙调pH的目的是除去Fe3＋和Al3＋，得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，加入氨水得到氢氧化铍，除杂煅烧得到氧化铍。根据分析知，“滤渣1”的主要成分为SiO2，A正确；H2O2做氧化剂，把Fe2＋氧化为Fe3＋，B正确；加入碳酸钙调pH的目的是除去Fe3＋和Al3＋，得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，C正确；氧化铍化学性质与Al2O3相似，过量的NaOH溶液与氧化铍反应，降低了产率，D错误。
12．C。解析：石英砂加焦炭在高温条件下反应得到粗硅，粗硅与HCl在573 K以上加热生成粗SiHCl3，精馏得到纯的SiHCl3，在1 357 K与氢气反应生成高纯硅；制备粗硅的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，A项错误；制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质有H2和HCl，B项错误；阴极氢气得电子产生H－，发生的电极反应：H2＋2e－===2H－，C项正确；SiH4属于分子晶体，D项错误。
13．D。解析：含硫矿物煅烧产生二氧化硫，二氧化硫与氧气、碳酸钙发生反应：2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2，二氧化硫经催化氧化产生三氧化硫，三氧化硫与甲醇反应得到X。含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率，A正确；途径Ⅱ发生的反应为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2，B正确；途径Ⅲ产生的SO3也可以用浓硫酸吸收得到焦硫酸，再稀释转化为浓硫酸可以避免三氧化硫与水反应形成大量酸雾，C正确；X经水解可得到硫酸和甲醇，故1 mol X最多可以与2 mol NaOH反应得到1 mol硫酸钠和1 mol甲醇，D错误。
14．C。解析：辉钼矿(主要成分为MoS2，含有FeO、SiO2等杂质)在空气中焙烧得二氧化硫气体、SiO2、氧化铁和MoO3，用氨水浸取过滤去除不溶物SiO2、氧化铁，滤液中含(NH4)2MoO4，蒸发浓缩冷却结晶得(NH4)2MoO4·4H2O，灼烧得MoO3。“焙烧”将MoS2转变为MoO3，则“浸取”时的离子方程式为MoO3＋2NH3·H2O===2NH＋MoO＋H2O，A项正确；为提高“浸取”效率，可适当增大氨水浓度或将固体粉碎，B项正确；“工序1”后得到带结晶水的钼酸铵，故“工序1”不可为蒸发结晶，C项错误；钼酸铵“灼烧”过程产生NH3，可回收利用至“浸取”工序，D项正确。
15．A。解析：石英砂与焦炭发生氧化还原反应生成粗硅，粗硅中硅单质与Cl2发生氧化还原反应生成SiCl4；SiCl4和氨气一定温度生成Si(NH)2，Si(NH)2高温下加热可得氮化硅，结合质量守恒可知，还生成氨气；由分析可知，Si(NH)2高温下加热生成的氨气可以在③中循环利用，A正确；第③步反应中SiCl4和氨气一定温度生成Si(NH)2和HCl，不涉及元素化合价改变，不是氧化还原反应，B错误；1 mol SiCl4中含有4 mol硅氯键，而1 mol Si3N4中含有12 mol硅氮键，所含共价键数目分别为4NA、12NA，C错误；已知：SiCl4在潮湿的空气中易水解，产生白雾，故不能用氨水代替氨气，D错误。
16．C。解析：焙烧过程产生的酸性废气是HF，可用于刻蚀玻璃，A正确；调pH和加入絮凝剂以后，沉淀出Fe(OH)3和Al(OH)3，B正确；选择NH4HCO3的原因是NH4HCO3溶液呈现出弱碱性，若改为(NH4)2CO3，碱性太强，生成的沉淀中会混有氢氧化物，C错误；过滤需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒等玻璃仪器，D正确。
17．D。解析：硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀HNO3，可降低反应的剧烈程度，A正确；金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3，水解的离子方程式为Bi3+＋NO＋H2OBiONO3＋2H＋，转化工序中加入稀盐酸，使氢离子浓度增大，硝酸铋的水解平衡左移，可抑制生成BiONO3，B正确；氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3+＋Cl－＋H2OBiOCl＋2H＋，水解工序中加入少量CH3COONa(s)，醋酸根离子会结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，氯化铋水解平衡右移，促进Bi3+水解，C正确；结合C项分析水解工序中加入少量NH4NO3(s)，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，氯化铋水解平衡左移，不利于生成BiOCl，且部分铋离子与硝酸根离子、水也会发生反应：Bi3+＋NO＋H2O===BiONO3＋2H＋，也不利于生成BiOCl，D错误。
18．D。解析：由流程图可知，“酸浸”时发生反应CaF2＋H2SO4(浓)===CaSO4＋2HF↑ ，二氧化硅与HF发生反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，As2O3与HF 发生反应As2O3＋6HF===2AsF3＋3H2O ,反应中元素化合价不发生改变，不属于氧化还原反应，A错误。由于“酸浸”时产生了HF，SiO2能与HF 发生反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，故滤渣的主要成分不是SiO2，而是CaSO4，B错误。“精馏”步骤中均能产生HF，而HF能与玻璃成分中的SiO2反应，故该操作的设备不可使用玻璃仪器，C错误。AsF3与AsF5均为分子晶体，且AsF5的相对分子质量比AsF3的大，故AsF5晶体中分子间作用力大于AsF3，AsF5的沸点高于AsF3的，D正确。
19．C。解析：流程中涉及的六种工序中，进行物质分离时均需要进行过滤操作，均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒，A正确；粉碎碲碱渣、延长水浸时间均可以提高硒元素和碲元素的浸出率，B正确；由题给信息②TeO2为两性氧化物可知，如果加入过量的硫酸，TeO2会被过量硫酸溶解，反而降低TeO2 的转化率，C错误；沉硒时酸浸液加入盐酸羟胺得到粗硒，同时生成了N2和HCl，根据得失电子守恒、原子守恒可知，主要反应的化学方程式为H2SeO3＋4HONH3Cl===Se↓＋2N2↑＋7H2O＋4HCl ，D正确。
20．B。解析：锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO，还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)在通入空气的情况下用氢氧化钠碱浸，生成的溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液，只有铁的氧化物未溶解，所以铁的氧化物就成为水碎渣；往水碎液中加入氢氧化钡将As元素转化为Ba3(AsO4)2过滤除去，滤液中加硫化钠将Pb转化为PbS沉淀；过滤后所得滤液中加入过氧化氢，将Na2TeO3氧化为Na2TeO4；过滤后向所得滤液中加入氢氧化钠，再经过溶析结晶得到Na2SnO3晶体；Na2TeO4沉淀加浓盐酸溶解后，再通入二氧化硫还原得Te单质。SnO、TeO都能和碱反应，同时两者作为金属氧化物也能和酸反应，所以SnO、TeO是两性氧化物，故A错误；“除铅”时，Na2PbO2与硫化钠反应生成硫化铅沉淀，主要反应的化学方程式为Na2S＋Na2PbO2＋2H2O===PbS↓＋4NaOH，故B正确；制备锡酸钠的过程中，锡碲渣废料用氢氧化钠碱浸时，只有铁的氧化物未溶解，所以铁的氧化物就成为水碎渣，即铁元素不是在溶析结晶过程中除去的，而是“水碎”操作单元除去的，故C错误；由题意可知在碱性条件下，锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而减小，则“溶析结晶”获得产品的操作为浓缩、结晶、过滤、洗涤和干燥，不能进行降温结晶，故D错误。
20．D。解析：滤渣1主要成分是SiO2，A错误；H2S为弱酸，属于弱电解质，故沉淀时反应的离子方程式为H2S＋Cu2+===CuS↓＋2H+，B错误；由题给流程图可知,氟化操作中使用了HF，HF与玻璃中的SiO2会反应而腐蚀玻璃，故实验室模拟氟化操作不可以在烧瓶中进行，应该在塑料瓶中进行，C错误；蒸馏是将沸点不同的互溶液体分开的操作，其产物可以通过蒸馏的方法分离提纯，说明SbF5与SbCl5沸点不同，D正确。
21．B。解析：含钴废渣主要成分CoO、Co2O3，含少量Ni、Al2O3，由流程可知，加入稀硫酸酸浸，发生反应Co2O3＋6H＋===2Co3＋＋3H2O，CoO＋2H＋===Co2＋ ＋H2O，Ni＋2H＋===Ni2＋ ＋H2↑，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，同时通入SO2，Co3＋全部被还原为Co2＋，发生2Co3＋＋SO2＋2H2O===2Co2＋＋SO＋4H＋，得到的溶液主要含有的金属离子有Co2＋、Al3＋、Ni2＋，加入Na2CO3溶液调节pH，CO与Al3＋发生2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，过滤，除去Al(OH)3，加入萃取剂，萃取Ni2＋，分液后向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，得到NiSO4溶液，水层中缓慢加入Na2CO3溶液，得到CoCO3沉淀，据此解答。Ni2＋被萃取原理为Ni2＋(水层)＋2HA(有机层)NiA2(有机层)＋2H＋(水层)，加入酸使平衡逆向进行，则试剂X为稀硫酸，A正确；由Co2O3＋6H＋===2Co3＋＋3H2O，2Co3＋＋SO2＋2H2O===2Co2＋＋SO＋4H＋叠加得到“酸浸”中 Co2O3反应的离子方程式为Co2O3＋SO2＋2H＋===2Co2＋＋SO＋H2O，B错误；若萃取剂的总量一定，分次加入相当于不断降低物质的浓度，提高萃取效率，比一次加入效果更好，C正确；“沉钴”时，将含Co2＋的溶液滴入Na2CO3溶液中，Co2＋过量，可以提高CoCO3的产率，D正确。
22．D。解析：熔化和制粒可以增大铅铋合金与反应物的接触面积，充分反应，提高反应速率；氧化酸浸工序中，H2O2和空气中的O2作氧化剂，氧化Pb、Bi，浸渣的主要成分为Au、Ag，经过水解把铋元素沉淀，再加入草酸，把醋酸铅转化为草酸铅，滤液转入氧化酸浸步骤循环利用。熔化和制粒可以增大铅铋合金与反应物的接触面积，充分反应，提高反应速率，A正确；氧化酸浸工序中，H2O2和空气中的O2作氧化剂，氧化Pb、Bi，B正确；氧化酸浸工序中，H2O2和空气中的O2氧化Pb、Bi，浸渣的主要成分为Au、Ag，C正确；醋酸铅为弱电解质，不能拆成离子形式，D错误。
23．D。解析：废氧化铝载体铂铼催化剂经过焙烧细磨后，加入氨水溶解得到NH4ReO4，浸出渣1为Pt和氧化铝；NH4ReO4晶体在800 ℃下通入氢气制备铼粉；浸出渣1加硫酸溶解氧化铝，浸出渣2为Pt，用于制备海绵Pt；硫酸铝用于制备净水剂，据此分析解题。Al2O3能与氢氧化钠溶液反应，不能使用氢氧化钠溶液代替氨水，故A错误；铼被称为“类锰元素”，与锰的价层电子排布相同，Mn2O7为酸性氧化物，所以Re2O7也为酸性氧化物，故B错误；在800 ℃下通入氢气还原NH4ReO4制备铼粉，氢气不仅作还原剂，还作保护气，防止铼粉被氧化，还可以通过气流带走生成的水蒸气和氨气，故C错误；用HCl－NaClO3作浸出液溶解Pt，可形成配合物，反应的离子方程式可能为3Pt＋16Cl－＋2ClO＋12H＋===3[PtCl6]2－＋6H2O，故D正确。
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