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高三化学备考一轮专题训练工业流程题1（2023·全国·高三专题练习）硫酸铁铵是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_，温度保持，采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_(填标号)。A B C D(3)步骤中选用足量的，理由是_。分批加入，同时为了_，溶液要保持小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。2（2022·重庆·高三统考专题练习）草酸亚铁 (FeC2O4)作为一种化工原料，可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。以炼钢厂的脱硫渣(主要成分是)为原料生产电池级草酸亚铁晶体的工艺流程如下：(1)金属M是_，其参与主要反应的离子方程式为_。(2)草酸亚铁在空气易被氧化，检验草酸亚铁是否被氧化变质的试剂为_。(3)将制得的产品()在氩气气氛中进行加热分解，结果如下图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。则发生反应的化学方程式为_。已知过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成，写出的化学方程式：_。(4)流程图中“滤液”经处理后得到一种化肥，其化学式为_。“一系列操作”指_。(5)草酸亚铁固体(FeC2O4)纯度的测定。准确称取mg草酸亚铁固体样品，溶于溶液中，在6080水浴加热，用100mL容量瓶配成100.00mL溶液。取20.00mL中所得的溶液，用标准溶液(浓度为)消耗。向滴定后的溶液中加入适量锌粉，用试剂x检验至极微量，过滤，洗涤，洗涤液并入滤液中。继续用标准溶液(浓度为)滴定至终点，消耗。在的溶液中除发生反应外，还有另一氧化还原反应，写出其离子方程式：_，固体样品的纯度为_(用含c、的式子表示)。3（2023·全国·高三专题练习）2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂电池发展作出突出贡献的三位科学家。某废旧锂电池正极主要由、铝箔、炭黑等组成，、P具有极高的回收价值，具体流程如下：浸出液X的主要成分为等。过程控制碳酸钠溶液浓度20%、温度、反应时间条件下，探究对磷酸铁沉淀的影响，如图所示。(1)综合考虑铁和磷沉淀率，最佳为_。(2)结合平衡移动原理，解释过程中增大，铁和磷沉淀率增大的原因：_。(3)当后，随增加，磷沉淀率出现了减小的趋势，解释其原因：_。4（2023·全国·高三专题练习）是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为，还含有等)为原料制备的工艺流程如下：资料：金属离子沉淀时的金属离子开始沉淀时的1.56.37.47.6完全沉淀时的2.88.39.410.2(1)沉淀池2中，不能用代替含硫沉淀剂，原因是_。(2)如图为和的溶解度曲线。从“含的溶液”中提取“晶体”的操作为_，洗涤，干燥。5（2023·全国·高三专题练习）及其化合物在生产、生活中应用比较广泛。工业上利用锌焙砂(主要含，还含有少量和等杂质)制取金属锌的工艺流程如下：(1)若净化后的溶液中浓度为，则净化后溶液中浓度为_已知：室温下，(2)是一种性能优良的软磁材料，工业上常利用隔绝空气加热分解制备，该晶体的热分解化学方程式为_。(3)测热分解后产品中的质量分数方法如下：取产品用硫酸溶解后加入足量溶液充分反应，调溶液至弱酸性，再加入淀粉指示剂，用标准溶液滴定，用去此标准溶液时，刚好达到滴定终点，则此产品中的质量分数为_(用a、c、V表示)。(已知：)6（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：(1)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有和等杂质，提纯工艺路线如下：已知：碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。回答下列问题：滤渣的主要成分为_。“趁热过滤”的原因是_。(2)以废旧锌锰电池中的黑锰粉、少量及炭黑、氧化铁等为原料制备，实现锰的再利用。其简略工艺流程如下：溶液a的主要成分为，另外还含有少量等。根据下图所示的溶解度曲线，将溶液a_(填操作)，可得粗品。提纯粗品，有关性质数据如下：化合物熔点分解沸点根据上表，设计方案提纯：_。7（2023·全国·高三专题练习）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了的深度利用和内循环。工艺流程如图：回答下列问题：(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_(填元素符号)。(2)工序的名称为_。(3)滤渣的主要成分是_(填化学式)。(4)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_(填“”“”“”或“”)参与内循环。(5)工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的为_(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全；，)。8（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：(1)碘化亚铜()是阳极射线管覆盖物，不溶于水和乙醇。下图是工业上由冰铜制取无水碘化亚铜的流程。步骤a中被转化为，同时有大气污染物A生成，相关反应的化学方程式为_。熔渣B主要成分为黑色磁性物质，其化学式为_。步骤b中的作用是_；步骤c中加入过量涉及的主要反应的离子方程式为_。步骤d用乙醇洗涤的优点是_；检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。(2)下图是和的溶解度曲线，则由溶液得到固体的操作是_用乙醇洗涤干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_。9（2023·全国·高三专题练习）镀镍厂排放的硫酸镍废液(含等杂质)对环境会产生较大的污染，对其进行回收处理，提取硫酸镍晶体()的工艺流程如图甲所示。已知：时，有关金属离子开始沉淀与沉淀完全的范围(a)、硫化物的酸溶性(b)如表所示。金属离子ab不溶于硫酸等溶于酸溶于酸溶于酸回答下列问题：(1)滤渣的主要成分是_(用化学式表示)。(2)“硫化”过程中发生反应的离子方程式为_。(3)“调”时，应调节溶液的范围为_；实验室“萃取分液”时用到的玻璃仪器有_。(4)“萃取分液”选用有机萃取剂HDEHP萃取金属离子(用表示，为)的原理为。室温下，几种金属离子的萃取率萃取率随溶液的变化关系如图乙所示。“萃取分液”时进入有机相被除去，则应调节溶液的最佳范围是_。若每次萃取，的萃取率均为75%，则经5次萃取后，水相中残余的物质的量浓度为(忽略水相体积变化)，达到除杂要求。则“沉钙后，溶液中的物质的量浓度为_(列出计算式即可)。10（2023·全国·高三专题练习）碳酸锶()难溶于水，主要用于电磁材料和金属冶炼。一种由工业碳酸锶(含少量等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如图所示。已知：I.为两性氢氧化物；II.常温下，各物质的溶度积常数如表所示。化合物 近似值 回答下列问题：(1)气体A的电子式为_。(2)“沉钡、铅”时，溶液过低会导致的利用率降低，原因是_(结合化学用语解释)；“还原”时发生反应的离子方程式为_。(3)滤渣1的主要成分为_(填化学式)。(4)用氨水和分步调节溶液，而不是直接调节溶液的的原因为_。(5)“调”后需对溶液进行煮沸并趁热过滤出滤渣2，煮沸并趁热过滤的原因为_。(6)已知：碳酸的电离常数、，则“碳化”时，反应的平衡常数_(结果保留3位有效数字)。(7)“系列操作”中，将结晶过滤后，不经洗涤，直接以热风烘干，便可得到高纯，故“系列操作”烘干过程中除蒸发水外，还能够除去中的微量可溶性杂质，微量杂质除外还可能为_(填化学式)。11（2022·福建·高三统考专题练习）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)：常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01 mol·L1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.0×105 mol·L1)的pH8.74.73.29.0回答下列问题：(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是_。(2)为回收金属，向“滤液”通入足量CO2，写出反应生成沉淀的离子方程式_。“滤液”中含有的金属离子是_。(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液”中可能含有的杂质离子为_。(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L1，则“调pH”应控制的pH范围是_。(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_。(6)NiSO4质量分数随温度变化情况如图所示，已知当pH控制在3.0时，结晶得到NiSO4·6H2O晶体外观最符合要求。请补充由滤液得到NiSO4·6H2O晶体的实验方案：_，得到NiSO4·6H2O晶体。(实验中须使用的试剂：1 mol·L1 H2SO4，乙醇)12（2023·安徽·高三统考专题练习）锶的化合物应用广泛，SrSO4可用于陶瓷工业，SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。(1)以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下：“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式：_“转化”中维持反应温度70且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是_该工艺流程中，可循环利用物质是_ (填化学式) 。(2)工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO4。煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后，SrSO4转化率下降的可能原因是_。(3)SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。由图可知，每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_。已知 =3.2×10-8，若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg，口腔中溶液体积为5mL，刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_mol·L-1。13（2022春·山东济南·高三统考专题练习）钌粉主要用于生产钌靶材，而钌靶材是生产计算机硬盘不可替代的材料。以钌废料(废料中钌主要以单质的形式存在，还含有Al、Cr、Cr、CO、Ti、Fe等杂质)制备高纯钌粉的流程如下：已知：i.钌在碱性条件下被氯气氧化为，是有毒的挥发性物质，用盐酸吸收得到红色溶液，其中还含有少量；ii.易溶于水，微溶于酒精。回答下列问题：(1)钌废料在碱性条件下被氯气氧化的离子方程式为_；钌废料氧化时，随着温度的升高，钌的回收率变化如图所示。综合考虑，确定氧化时的温度以_为宜。(2)用盐酸吸收蒸馏产物时发生主要反应的化学方程式是_。(3)沉淀用乙醇洗涤而不用水洗涤的优点是_。(4)加入的主要作用是_，同时又调节了溶液的，有利于沉淀反应的发生。流程中可以循环利用的物质_。(5)煅烧的过程分为两步：第1步是氯钌酸铵分解生成钌单质和一种无毒的气体单质，同时有两种化合物生成；第2步是钌单质与氧气反应生成钌的氧化物()。第1步的化学方程式是_。14（2023·全国·高三专题练习）工业上利用软锰矿(主要成分为，还含有、等杂质)与纤维素制备，工艺流程如图1所示。(1)相对于“酸浸法”，利用纤维素“酸浸”，除了原料来源丰富、耗能低外，还具有的优点是_(答出两点)。(2)“酸浸”时，由纤维素水解得到的葡萄糖与软锰矿反应。完成葡萄糖与软锰矿反应的离子方程式：_。_=_。(3)相关离子形成氢氧化物沉淀的范围如表所示。金属离子开始沉淀时1.63.08.96.08.1完全沉淀时2.84.710.98.010.1滤渣2的主要成分是_。(4)“净化”时，加入、是为了将、转化为和沉淀除去，还能除去_(填元素符号)。(5)“沉锰”时，主要生成和沉淀，其中生成沉淀的离子方程式为_。(6)“氧化”时，氧化时间对产品中的锰含量及溶液的影响如图2所示。最合理的氧化时间为_；下列说法错误的是_ (填标号)。A前15min，主要发生的反应是6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O，pH下降较慢B15150min，主要发生的反应是3Mn2(OH)2SO4+O2=2Mn3O4+6H+3SO，pH下降较快C150min之后，pH趋于稳定，则Mn2(OH)2SO4已完全氧化D250min后，继续通入空气，可能将产品氧化生成Mn2O3及MnO2，使产品中的锰含量下降15（2023·全国·高三专题练习）氧化铺()是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(主要成分为，还含有等杂质)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图1所示。已知：稀土离子易与形成复盐沉淀，如和发生反应；硫脲()具有还原性，酸性条件下易被氧化为；为白色粉末，难溶于水。回答下列问题：(1)滤渣A的主要成分是_(填化学式)。(2)在另一种生产工艺中，向氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠，同时通入氧气焙烧，得到和两种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式：_。(3)焙烧后加入稀硫酸浸出，的浸出率和稀硫酸的浓度、温度的变化关系如图2所示，的浓度大于时，的浸出率降低的原因是_。(4)加入硫脲的目的是将还原为，反应的离子方程式为_。(5)下列关于步骤的说法错误的是_(填标号)。A该步骤发生的反应是B过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率C过滤后的滤液中仍含有较多，需要将滤液循环以提高产率(6)取产品溶解后配成溶液。取该溶液用硫酸亚铁铵溶液滴定，滴定时发生反应，达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液，则该产品的纯度为_。16（2022·福建福州·福建省福州第八中学校考模拟预测）锌的化学性质与铝相似，工业上有较高的利用价值。某含锌废催化剂中锌以氧化物的形式存在，还含有硅、铜、铅等元素杂质，采用“氨浸除杂蒸发煅烧”新工艺生产高纯碱式碳酸锌，达到了废物综合利用的目的，工艺流程如下：(1)“浸取”前，需将含锌废催化剂粉碎并加水制成悬浊液(化浆)，目的是_。(2)“浸取”后的溶液溶质仅含锌氨配合物，请写出“浸取”中含锌物质反应的化学方程式为_。(3)“浸取”中锌的浸出率对本工艺至关重要，下图是锌浸出率随温度变化影响的曲线图。适宜选择的温度为_左右，温度不宜过高的原因是_。(4)实验室进行操作时需用到的硅酸盐仪器有_。(5)“置换”是为了除去滤液中的、，也可加入溶液使其生成硫化物沉淀。已知常温下，要使溶液中、的浓度均小于，则沉淀时需要控制的浓度至少为_。(6)“蒸氨”中锌氨溶液最终以形式从溶液中析出，其化学反应方程式为：_。(7)本工艺中可以循环利用的物质为_。17（2022秋·北京海淀·高三统考专题练习）硒(Se)是一种新型半导体材料；银是一种物理化学性质优良的贵重金属，需求逐年上升。实验室模拟工业对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如下：(1)焙烧时应把废料于_中(填仪器名称)，为提高焙烧效率可采取的措施_(写一条即可)。(2)应选用_(填“浓”或“稀”)溶液，原因是_。(3)操作1的名称是_。(4)还原过程中产生了对环境友好的气体，其氧化剂为，写出该反应的离子方程式：_。(5)如图装置可以制备一水合肼，其阳极的电极反应式为_。(6)有机溶剂为煤油与硫醚的混合物。对操作1中有机溶剂组成、浸出液酸度对萃取率的影响做如下探究，结果如图1、图2所示，则得出的结论为_。(浸出液)18（2022·北京海淀·高三统考专题练习）电解锰渣的主要成分为MnS、MnO2、MnSO4，还含有少量SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物。一种回收电解锰渣制备高纯度MnSO4晶体的部分工艺流程如下：常温下，几种金属离子开始及完全形成氢氧化物沉淀的pH如表：开始沉淀1.78.13.4完全沉淀3.210.14.7(1)滤渣的成分是_。(写化学式)(2)“酸浸氧化”时电解锰渣中的MnS转化为MnSO4，该反应的化学方程式为_。(3)pH=5时，溶液中残余的Fe3+浓度为_mol·L(列出计算式即可)。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示，萃取剂使用的适宜pH范围是_(填字母)。A0.51.0B1.52.5C3.04.0D>4.0(5)硫酸锰可作电解法制备高纯度单质锰的原料，电解时加入适量的SeO2有利于Mn在电极上析出，SeO2与水反应生成的H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质，该电极反应式为_；电极上生成的Se对Mn2+有特殊的吸附能力，有利于Mn2+电还原沉积。试卷第17页，共18页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1(1)碱煮水洗(2)     加快反应     热水浴     C(3)     将全部氧化为；不引入杂质     防止水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)2(1)     Fe(或铁)     (2)KSCN溶液(3)          (4)          洗涤、干燥(5)          3(1)2.5(2)，加入后，结合使减小，促进上述电离平衡正向移动，增大，与结合形成磷酸铁沉淀(3)时，沉淀中的磷酸铁会有部分开始转变生成，使得部分释放，导致磷沉淀率下降4(1)因为能与锰离子反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失(2)蒸发浓缩、趁热过滤5(1)(2)(3)6(1)          使析出的晶体为，防止因温度过低而析出晶体，令后续的加热脱水耗时长(2)     蒸发结晶、趁热过滤     加热粗品至左右，发生反应，收集产物并冷却，再发生反应，得到纯净的7(1)(2)溶解浸出(3)、(4)(5)8.378(1)               作氧化剂，将和氧化为          洗去残余水分且可快速晾干     蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应，如果火焰无黄色则已洗净(2)     蒸发结晶     趁热过滤     防止固体转化为，并防止因溶于水而损耗9(1)(2)、(3)          分液漏斗、烧杯(4)          10(1)(2)     溶液中存在，溶液过低，浓度过大，平衡正向移动，更多的转化为，导致的利用率降低     (3)(4)溶液过大会使溶解，导致铬的去除率降低(5)的溶解度随着温度的升高而降低，煮沸并趁热过滤有利于除尽溶液中的(6)(7)11(1)除去油脂、溶解铝及其氧化物(2)     CO2+2H2O=Al(OH)3     Ni2+、Fe2+、Fe3+(3)Fe3+(4)3.2pH<6.2(5)2Ni2+ClO-4OH-= 2NiOOHCl-H2O(6)向滤液中加入1 mol·L1 H2SO4，控制pH为3.0，蒸发浓缩，降温至28结晶，趁热过滤，用乙醇洗涤，低温干燥12(1)          能提供更多的碳酸根离子，使反应向生成碳酸锶的方向进行     NH3(2)     1200     煤粉不足，不能使硫酸锶充分反应(3)     12     13(1)          80(2)(3)减少沉淀溶解损失(4)     使溶液中低价的氧化为高价的     盐酸、氯气(5)14(1)原料可再生、减少除杂量(2)1C6H12O6+12MnO2+24H+=12Mn2+6CO2+18H2O(3)，(4)(5)(6)     175     C15(1)(2)(3)硫酸根离子浓度过大时，容易和发生反应生成沉淀，而使的浸出率降低(4) (5)C(6)88.15%16(1)增大接触面积，加快浸取速率，提高锌元素的浸出率(2)ZnO+NH4HCO3+3NH3=Zn(NH3)4CO3+H2O(3)     42     氨气溶解度下降，碳酸氢铵会分解，不利于生成Zn(NH3)4CO3(4)漏斗、玻璃棒、烧瓶(5)8.0(6)Zn(NH3)4CO3+2H2OZnCO32Zn(OH)2+12NH3+2CO2(7)NH317(1)     坩埚     粉碎富硒废料或增大氧气的浓度(2)     稀     稀硝酸的利用率高，产生的有害气体少(3)萃取、分液(4)(5)(6)在其他条件相同下，萃取剂浓度越大，银的萃取率越高，当萃取剂浓度约为40时，银的萃取率最大；而在其他条件相同下，浸出液酸度对银的萃取率影响不大18(1)Fe(OH)3、Al(OH)3(2)(3)(4)B(5)答案第21页，共4页