高三工藝流程題專題周練-05工業(yè)廢水處理工藝流程

2022屆高三大一輪復習工藝流程題專題周練_05工業(yè)廢水處理工藝流程一、單選題（本大題共14小題，共42分）從有機含碘(含I2、ICl等)廢水中回收碘并制備KI下列說法錯誤的是A.“沉碘”時，Na2SO3作還原劑

B.“氧化”時，尾氣可用NaOH溶液吸收處理

C.“制Fe3I8”時，每生成1?mol?Fe3某酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、A下列說法不正確的是(????)A.標號①②③處發(fā)生的反應均為氧化還原反應

B.標號③處加入的相應物質是稀硝酸或稀硫酸

C.標號①處發(fā)生的離子反應最多有四個

D.鐵紅的化學式為Fe綠水青山是習近平總書記構建美麗中國的偉大構想，某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2已知：下列說法正確的是(

)A.固體1中主要含有CaCO3、CaSO4

B.X可以是空氣，且需過量

C.處理含NH4綠水青山就是金山銀山，河湖整治已刻不容緩，其中以印染工業(yè)造成的污染最為嚴重。某工廠擬綜合處理含NH?4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、下列說法錯誤的是(????)A.氣體Ⅰ中主要含有的氣體有N2、NO、CO

B.X在反應中作氧化劑，可通入過量的空氣

C.處理含NH?4+廢水時，發(fā)生的離子方程式是：某酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+A.標號①②③處發(fā)生的反應均為氧化還原反應

B.標號③處加入的相應物質是稀硝酸

C.標號①處發(fā)生的離子反應最多有三個

D.鐵紅的化學式為Fe2綠水青山是習近平總書記構建美麗中國的偉大構想。某工廠擬綜合處理含廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考慮其他成分)，設計了如下流程：下列說法正確的是?A.固體1中主要含有CaCO3、CaSO3

B.向氣體1中通入的空氣需要過量

C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO

D.處理含實驗室用有機含碘(主要以I2和IO3已知：Ⅰ.碘的熔點為113?℃，但固態(tài)的碘可以不經(jīng)過熔化直接升華；Ⅱ.粗碘中含有少量的Na下列說法正確的是

(

)A.操作①和③中的有機相從分液漏斗上端倒出

B.操作②中發(fā)生反應的離子方程式為IO3-+3SO32-=I-含鉻廢水會嚴重污染環(huán)境，一種煙氣協(xié)同處理含鉻廢水(含CrO?42-、Cr2下列說法錯誤的是(

)A.“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物

B.“調pH”時存在CrO?42-轉化為Cr2O?Fe2O3俗稱鐵紅，常用作紅色油漆和涂料。從含H+、Fe3+、A下列說法不正確的是(

)A.沉淀的成分是Fe(OH)3

B.試劑a可選用NH3·H2O

C.綠水青山就是金山銀山。工業(yè)生產中產生的廢水因其中含高價鉻的化合物而毒性很強，直接排放會造成水資源污染。工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻對水資源的污染：根據(jù)處理流程，

下列說法正確的是(

)A.上述各步轉化均屬于氧化還原反應

B.第①步反應用FeSO4還原，若消耗10?mol?FeSO4，則轉移電子的物質的量為10mol

C.第②步用堿石灰沉淀，可得兩種沉淀某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2下列說法正確的是

(

)A.固體1中只含有CaCO3和CaSO3

B.X可以是空氣，且需過量

C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO

D.工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+

和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如圖所示。

下列說法錯誤的是

A.試劑X為鐵粉 B.操作①②為過濾

C.溶液1和溶液2的溶質不完全相同 D.試劑Y為硫酸銅某硫酸廠擬用煙氣處理含Cr2O72-的酸性廢水，在脫硫的同時制備Cr2O3產品。具體流程如下：A.取吸收塔溶液加鹽酸酸化的BaCl2溶液，可能產生白色沉淀BaSO3

B.中和池中發(fā)生的復分解反應可能不止1個

C.由題意分析得到，沉淀可能是Cr(OH工業(yè)廢水中含有的Cr2OCrO下列說法不正確的是A.①中，酸化后發(fā)生反應為2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O

B.二、流程題（本大題共6小題，共58分）重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經(jīng)處理達標后才能排放。

I.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+，同時還含有少量的Fe2+、Fe3+、A

注：部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表。氫氧化物Fe(OHFe(OHMg(OHAl(OHCr(OHpH3.79.611.189(>9溶解)(1)氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是________(

A.Na2O2

B.HN(2)加入NaOH溶液調整溶液pH=8時，除去的離子是____(填序號)；已知鈉離子交換樹脂的原理：Mn++nNaR→MRn+nNa

A.Fe3+

B.Al3+

Ⅱ.酸性條件下，六價鉻主要以Cr2O72-形式存在，工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的廢水。實驗室用如圖裝置模擬處理含C

(1)電解時能否用Cu電極來代替Fe電極？____(填“能”或“不能”)，理由是______________。

(2)電解時陽極附近溶液中Cr2O72-

(3)上述反應得到的金屬陽離子可沉淀完全，從其對水的電離平衡影響角度解釋其原因__________。金屬加工前常用鹽酸對金屬表面氧化物進行清洗，會產生酸洗廢水。pH在2左右的某酸性廢水含鐵元素質量分數(shù)約3%，其他金屬元素如銅、鎳、鋅濃度較低，綜合利用酸洗廢水可制備三氯化鐵。制備過程如下：

相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表：FeCuNiZn開始沉淀的pH1.54.27.15.4沉淀完全的pH3.76.79.28.0回答下列問題：(1)“中和”時調節(jié)pH至________，有利于后續(xù)制備得純度較高的產品。(2)處理酸洗廢水中和后的濾渣，使鐵元素浸出。按照不同的固液比投入“過濾”后濾渣和工業(yè)鹽酸進行反應的鐵浸出率如下圖所示，實際生產中固液比選擇1.5∶1的原因是________。

(3)寫出“氧化”中發(fā)生反應的離子方程式：________。(4)“酸溶”后需根據(jù)溶液中Fe2+含量確定氧化劑的投入量。用K2Cr2O(5)將三氯化鐵溶液在一定條件下________、________、過濾、洗滌、在氯化氫氣氛中干燥得FeCl3·6?(18分)由次氯酸鈉堿性廢水(含有雜質Ca2+)處理硫酸工業(yè)尾氣的流程如圖。

(1)次氯酸鈉不穩(wěn)定，溫度較高時會分解生成NaClO3，該反應的化學方程式為______。

(2)控制合適的條件有利于提高SO2的吸收率(脫硫率)。

①脫硫時需保持溶液呈堿性，此過程的主要反應之一為：SO2+2OH-=SO32-+H2O；另一個為氧化還原反應，請寫出該反應的離子方程式：______。

②提高脫硫率的可行措施有______。(填序號)

a.加快通入尾氣的速率

b.吸收塔中噴淋的堿液與氣體逆向接觸

c.提高堿液pH

③溫度控制在40～60℃之間，脫硫率較高，原因是______。

(3)脫硫完成后過濾。硫酸亞鐵銨【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】，化學名稱又名鐵銨釩，也稱摩爾鹽，它是一種淺綠色的單斜晶體，它在空氣中比一般的亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，工業(yè)上常用作廢水處理的混凝劑，在定量分析中用作標定重鉻酸鉀、高錳酸鉀等溶液。以硫鐵礦反應的原理：FeSO(1)為使硫鐵礦充分焙燒，可采取的措施__________________(答出一點即可)，濾渣1的主要成分是___________，

(2)焙燒過程中可將FeS2轉化為Fe2O3，反應的方程式________________________________________，焙燒過程中產生SO2，用過量的氨水吸收SO2的離子方程式為____________________________。

(3)“除雜”加入的試劑為________________________(寫出一個即可)“除雜”的原理：_________________________________________________(用離子方程式表示)

(4)已知三種鹽的溶解度：

則從溶液中得到摩爾鹽【(NH4)2Fe(SO4)2·6鉻是一種銀白色金屬，化學性質穩(wěn)定，以+2、+3和+6價為常見價態(tài)。工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3，含有Al2O3、已知：①Na②常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將C(1)固體A的化學式是___________；“溶液A→溶液B”此步中H2O_________________________________(用相應的離子方程式表示)。(2)酸化濾液D時，不選用鹽酸的原因_________________________________。(3)固體E的主要成分是Na2SO4，根據(jù)如圖分析操作a(4)已知含+6價鉻的污水會污染環(huán)境。電鍍廠產生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr①鉻元素能形成含氧酸及含氧酸鹽，若測得初始濃度為1?mol/L的鉻酸(H2CrO4)溶液中各種含鉻元素的微粒濃度為：c(CrO42-)=0.0005?mol/L、c(HCrO4-)=0.1035?mol/L、c(Cr2O72-)=a?mol/L、則a?=②下列溶液中可以代替上述流程中Na2SA.FeCl3溶液

B.濃H2SO4

C.③上述流程中，每消耗0.1?mol?Na2S2O3轉移納米級CuO在化工生產中有特殊應用。某酸性廢水中含有大量的CuSO4和少量FeSO4，某小組以該廢水為原料制備納米級已知：3Cu(OH)回答下列問題：(1)“灼燒”時盛裝Cu2(OH(2)通入O2的目的是______________________(用離子方程式表示)(3)已知(NH4)2SO4的溶解度隨著溫度變化曲線如圖所示。從濾液2(4)150℃時氣體R的平均摩爾質量為________________________。(5)室溫下，納米級CuO溶于水得到分散系。當______________________________(填實驗操作、現(xiàn)象)時，該分散系為膠體。(6)已知2?L?0.5?mol·L-1CuSO4的廢水通過上述流程得到答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

本題以工藝流程為載體考查氧化還原反應的概念及計算，解答這類問題應明確流程轉化以及氧化還原反應的知識，試題難度一般。

【解答】

A.沉碘時，用Na2SO3將ICl、I2還原為-1價I，故A正確；

B.HNO3氧化CuI時，硝酸還原為氮氧化物，可用堿液吸收，故B正確；

C.由4I2+3Fe=Fe3I8，所以每生成1?mol?Fe3I82.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查無機物的推斷、常見金屬及其化合物的綜合應用，為高頻考點和常見題型，側重于物質的分離提純的考查，需要學生理解工藝流程，掌握元素化合物性質，難度中等。

【解答】

由工藝流程圖示知，E為鐵元素的離子，而A為銅、金的單質，通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來，因此①處加入的物質為鐵屑，發(fā)生的反應為Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2+的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅(氧化鐵)，以此解答該題。

A.①涉及鐵與金屬離子的反應，②涉及硫酸與鐵的反應，③涉及硝酸與銅的反應，都為氧化還原反應，故A正確；

B.③處利用金不溶于硝酸的性質將銅與金分離開，稀硫酸與銅不反應，故B錯誤；

3.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查物質的分離、提純的綜合引用，側重學生的分析、實驗能力的考查，注意把握物質的性質，為解答該題的關鍵，題目涉及廢水的處理，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，提高環(huán)保意識，難度一般。

【解答】

工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固體1為CaCO3、CaSO3，氣體1是不能被過量石灰水吸收的N2、NO、CO，氣體1通入氣體X，用氫氧化鈉溶液處理后到的NaNO2，X可為空氣，但不能過量，否則得到硝酸鈉，NaNO2與含有NH4+的溶液反應生成無污染氣體，應生成氮氣，則氣體2含有CO、N2，捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。

A.工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氫氧化鈣過量，則固體1為主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故A錯誤；

B.由分析可知，氣體1是不能被過量石灰水吸收的N2、NO、CO，氣體1通入氣體X，用氫氧化鈉溶液處理后到的NaNO2，4.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了工藝流程圖的分析判斷，解答本題要充分理解各種物質的性質，從而得出正確的結論，應熟悉混合物的分離方法，把握物質的性質，題目難度中等。

【解答】

工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固體Ⅰ為CaCO3、CaSO3，氣體Ⅰ是不能被過量石灰乳吸收的N2、NO、CO，氣體Ⅰ通入氣體X，用NaOH溶液處理后得到NaNO2，X可為空氣，但不能過量，否則得到NaNO3，NaNO2與含有NH?4+的溶液反應生成無污染氣體，應生成氮氣，則氣體Ⅱ含有CO、N2，捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。

A.由分析可知，氣體Ⅰ是不能被過量石灰乳吸收的N2、NO、CO，A正確；

B.由分析可知，氣體Ⅰ是不能被過量石灰乳吸收的N2、NO、CO，氣體Ⅰ通入氣體X，用氫氧化鈉溶液處理后得到NaNO2，X可為空氣，但不能過量，否則得到NaNO3，B錯誤；

C.NaNO25.【答案】C

【解析】【分析】

本題主要考查的是工業(yè)廢水的處理回收，意在考查學生的知識應用能力，掌握金屬及其化合物的性質是解題的關鍵。

【解答】

由工藝流程圖示知，E為鐵元素的離子，而A為銅、金的單質，通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來，因此①處加入的物質為鐵屑，發(fā)生的反應為Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2+的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅(氧化鐵)．

A.由以上分析可知，標號①②③處發(fā)生的反應均為氧化還原反應，故A6.【答案】C

【解析】【分析】

本題以三廢處理為載體考查物質的分離提純，側重考查分析推斷及知識綜合運用能力，明確元素化合物性質及各物質成分是解本題關鍵，A中易漏掉過量的Ca(OH)2而導致錯誤判斷，題目難度不大。

【解答】

N2、CO2、SO2、NO、CO通過過量的石灰乳，CO2、SO2被吸收，生成CaCO3和CaSO3，剩余氣體1含有N2、NO和CO，從后面產物有NaNO2知，通入空氣，將NO氧化為NO2，但不能過量，否則不能生成NaNO2，氣體2為N2、CO，N2無污染，所以捕獲產物為CO。

A.固體還包括過量的Ca(OH)2，故A錯誤；

B.通入空氣不能過量，不然會生成NO37.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查了物質的分離和提純的基本方法，難度中等。

【解答】

A.操作①和③中，均是用四氯化碳做萃取劑，四氯化碳密度大于水，故在下層，有機相從分液漏斗下端放出，故A錯誤；

B.操作②中，水相中的IO3-與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應，離子方程式為2IO3-?+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H8.【答案】C【解析】【分析】

本題考查了廢水凈化，可以利用物質的性質、氧化還原反應、酸性介質含鉻酸根離子的轉化關系等知識點來解答，掌握基礎是解題關鍵。

【解答】

A.由原料組成和流程中轉化關系知，“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物，故A正確；

B.酸性條件下，CrO42-轉化Cr2O72-，故B正確；

C.Cr2O72-在酸性條件下能將Cl-氧化為Cl2，故C錯誤；

D.9.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查物質分離和提純的方法以及鐵及其化合物的知識，考查學生綜合運用所學知識解決問題的能力，掌握物質分離和提純的方法以及鐵及其化合物的知識是解題的關鍵。

【解答】

A.根據(jù)工藝流程可知，沉淀的成分應為FeCO3，故錯誤；

B.試劑a可選用NH3·H2O，調節(jié)pH，使鋁離子沉淀出來，故正確；

C.還原過程中發(fā)生反應的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+10.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查含鉻廢水的處理，解答這類問題應明確含鉻微粒的轉化關系以及氧化還原反應的相關知識，試題難度一般。

【解答】

A.反應②③⑤轉化過程均無化合價的變化，因此屬于非氧化還原反應，故A錯誤；

B.第①步反應用FeSO4還原，亞鐵離子轉化為鐵離子，因此若消耗10?mol?FeSO4，則轉移電子的物質的量為10mol，故B正確；

C.第①步反應用FeSO4還原，第②步用堿石灰沉淀，會得到氫氧化鉻、氫氧化鐵和硫酸鈣沉淀，故C錯誤；

D.第⑤步轉化反應中溶液的顏色變化是由黃色轉化為橙色，故D11.【答案】C

【解析】【分析】

本題是對化學工藝流程的知識的考查，是高考的高頻考點，難度一般。關鍵是依據(jù)化學物質的性質和流程合理推導化學物質的變化，側重知識的能力考查。

【解答】

A.工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固體1為CaCO3、CaSO3及過量的Ca(OH)2，錯誤；

B.氣體1是不能被過量石灰乳吸收的N2、NO、CO，氣體1通入X，用氫氧化鈉溶液處理后得到NaNO2，X可為空氣，但不能過量，否則得到的是硝酸鈉，無法處理廢水中的銨根離子，錯誤；

C.?NaNO2與含有NH412.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查混合物的分離、提純，側重分離流程和廢水處理的考查，為高頻考點和常見題型，把握流程中發(fā)生的化學反應及分離方法為解答的關鍵，注重基礎知識的考查，題目難度一般。

【解答】

工業(yè)廢水中含大量硫酸亞鐵、Cu2+和少量的Na+，從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅，結合流程可知，加入鐵粉，可置換出銅，同時生成硫酸亞鐵，操作①為過濾，則溶液1中主要含硫酸亞鐵，不溶性物質中含Cu、Fe，加入Y為H2SO4，操作②為過濾，金屬為Cu，溶液2主要含F(xiàn)eSO4，蒸發(fā)、濃縮、結晶、過濾，可得到FeSO4·7H2O，

A.加入鐵粉，鐵置換出銅，可除去銅離子，則試劑X為鐵粉，故A正確；

B.操作①②用于分離固體和液體，為過濾操作，故B正確；

C.溶液113.【答案】B

【解析】解：A、取吸收塔溶液加鹽酸酸化的BaCl2溶液，可能產生白色沉淀BaSO4，故A錯誤；

B、中和池中發(fā)生酸堿中和反應、生成Cr(OH)3沉淀的復分解反應，故B正確；

C、沉淀為Cr(OH)3，故C錯誤；

D、中和池中加入NaOH，顯強堿性，會與硅酸鹽材質儀器中的二氧化硅反應，故D錯誤；

故選：B。

根據(jù)流程：吸收塔中二氧化硫與Cr2O72-離子發(fā)生氧化還原反應：14.【答案】B

【解析】略

15.【答案】I.(1)A；

(2)AB；CD；

Ⅱ.(1)不能；因陽極產生的Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價態(tài)；

(2)6Fe2++Cr2O【解析】【分析】

本題考查了物質分離提純的操作及方法應用、電解原理等，為高考常見題型，題目難度較大，涉及的知識點較多，注意掌握電解原理氧化還原方程式的書寫是解題關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力。

【解答】

I.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+，同時還含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，加雙氧水把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時Cr3+被氧化為Cr2O72-，加氫氧化鈉調節(jié)pH=8，則Fe3+、Al3+轉化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，過濾，濾液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等，通過鈉離子交換樹脂，除去Ca2+和Mg2+，然后加Na2S2O3把Cr2O72-還原為Cr3+，再調節(jié)pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4，

(1)加氧化劑主要目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時不能引入新的雜質，所以可以用Na2O2代替H2O2，

故答案為：A；

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，pH=8時，16.【答案】(1)3.7～4.2(2)固液比大則鐵浸出率低；固液比小則過稀的FeCl(3)2F(4)6F(5)蒸發(fā)濃縮

冷卻結晶

加蒸餾水至恰好浸沒固體，待水自然流出，重復2～3次【解析】略

17.【答案】(1)

或

②bc

③溫度過低反應速率慢，而溫度過高NaClO不穩(wěn)定分解(或溫度過高SO2溶解度減小)

(3)①CaSO4

②30℃左右加熱濃縮、冰水冷卻結晶(或冷卻至0℃結晶)【解析】【分析】

本題考查無機工藝流程分析，為高頻考點，難度較大，掌握無機工藝流程中物質的性質、分離和提純的方法是解答關鍵。

【解答】

(1)次氯酸鈉不穩(wěn)定，溫度較高時會分解生成NaClO3，Cl的化合價升高，根據(jù)氧化還原反應規(guī)律可知，還有一個化合價降低的產物，應為NaCl，化學方程式為；

(2)①另一個為