2023高考化学解题模板(工艺流程题)无答案.pdf

高考化学工艺流程题解题模板原料预处理的各种方法I、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反响（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。2、煨烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质3、酸浸：溶解、去 氧 化 物（膜）、调节pH 促进水解（沉淀）4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促 进 水 解（沉淀例 题 1.【2023全 国 I 卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为MgzBzOsHzO和 FesCU，还有少量Fe2C3、FeO、CaO、AI2O3和 SiCh等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所答复以下问题：（1）写 出 Mg2B2O$H2O与硫酸反响的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有（写出两条）【对点练习】1、步骤I 前，?-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是2.MgSOu 7H?O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCCh、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO_ 7取0 的工艺如下：第一不用硫酸浸出。（1）“浸出 步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出任意一条）。调节溶液的PH：1、目的：使溶液中的。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质：含主:耍阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反响，是 PH 增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。3、原理：参加的物质能与溶液中的H+反响，降低了的浓度，增 大 PH4、PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以夕-锂辉石（主要成分为Li2O AbO34SiO2）为原料制备 Li2c03的工艺流程如下：Fe3+、AF+、Fe2+和 Mg?+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH 分别为3.2、5.2、9.7和 12.4；Li2s0 、LiOH和 U2CO3在 303 K 下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g 和 1.3 g.（2）步 骤 I 中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li*、SOZ，另含有AF+、Fe3 Fe2 Mg2+Ca2 Na卡 等杂质，需在搅拌下参加（填“石灰石”、氯 化 钙 或“稀硫酸”）以调节溶液的pH 到 6.06.5,沉淀局部杂质离子，然后别离得到浸出液。例题3、稀土元素是周期表中niB族铳、钮和锢系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3价。其中忆(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含忆矿石(YzFeBeAiO。)，工业上通过如下生产流程可获得氧化轨。：该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的p H见下表:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3+2.73.7Y3+6.08.2(3)为使Fe3+沉淀完全，用氨水调节p H=a时，a应控制在 范围内，【对点练习】3、欲降低废水中重金属元素辂的毒性，可以将Cr。/转化为Cr(OH)：,沉淀除去。Cr，+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为5.0和7.0,F/的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为2.7和3.7,F e的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为7.6和9.6。(1)某含锚废水处理的主要流程如下图：调节溶液pH至,可使得到的金属阳离子Fe和C-沉淀完全。4、褪(Sr)为第五周期IIA族元素。高纯六水氯化锢晶体(SrC126fW)具有很高的经济价值，6 1 c时晶体开始失去结晶水，100时失去全部结晶水。用工业碳酸盥粉末(含少量Ba、F e的化合物)制备高纯六水氯化锢的过程如以下图。(3)步骤中调节溶液pH至8 1 0,宜选用的试剂为 oA.稀 硫 酸B,氢 氧 化 锢 粉 末C,氢 氧 化 钠D.氧化锢粉末5、硫酸工业中废渣的成分为,SiCh、Fe2O3,AI2O3、M gO 某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：_沉淀物F e(O H)3A l(O H)3Mg(O H)2p H3.45.21 2.4一水合氨电离常数Kb=l.8X 105,其饱和溶液中c(O H-)约 为lX10-3mol L T。(2)上述流程中两次使用试剂X,推测试剂X是(填以下字母编号)A.水 B.氧化铝 C.氨水 D.氢氧化钠除杂、实验操作类一、盐溶液的别离提纯方法：结晶法1、纯物质溶液得到晶体：蒸 发 结 晶（NaCl型）；蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷 却 结 晶（K N 03型和含有结晶水的晶体）2、混合溶液（别离A 和 B）：蒸发结晶，趁 热 过 滤（得 NaCl型），将滤液冷却结晶，过 滤（得 KN03型3、由FeC13、A1C13、CuC12、MgC12等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在枯燥的HC1气氛中加热蒸干模板：加热浓缩一冷却结晶一过滤一洗涤一枯燥 仪-器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯二、沉淀洗涤（1）沉淀洗涤的目的：除去沉淀外表附着或沉淀中包夹的可溶性离子。（2）洗涤方法：向漏斗内加蒸储水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2 3 次。（3）误差分析：假设沉淀不洗涤或洗涤不干净，那么使沉淀的质量偏高。假设沉淀洗涤次数过多，那么会使局部沉淀溶解而使其质量偏低。（4）沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板取最后一次洗涤液，滴加（试剂），假设没有现象，证明沉淀已洗净取少量待测液于试管中，滴加（试剂，用量），假设没有现象，证明没有；假设出现现象，证明含有四、终点现象的描述：当滴入最后一滴X X X 标准溶液后，溶液变成X X X 色，且半分钟内不恢复原来的颜色。例 4、锂被誉为“金属味精，以LiCo02为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常 以 锂 辉 矿（主要成分为LiAlSi206,还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：Li2C03在不 司温度下的溶解度如卜.表：温度/010205075100L12C03的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728请答复以下问题:（4）反响W生 成 Li2C03沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称,洗涤所得L i2C 03沉淀要使用（选 填“热 水 或“冷 水”），你 选 择 的 理 由 是_ O【对点练习】6、以氯化钠和硫酸锭为原料制备氯化核及副产品硫酸钠，工艺流程如下：勖圜-HCt翦-回滤液加固 L NH C1一 快 速 枯 燥 卜NH4cl产品氯化镂和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。答复以下问题：一（2）实 验 室 进 行 蒸 发 浓 缩 用 到 的 主 要 仪 器 有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。（4）不用其它试剂，检查N H C l产 品 是 否 纯 洁 的 方 法 及 操 作 是。7.MgSO4-7H2 0 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaC03 SiO2等杂质。从此废渣中回收MgS04-7H2O的工艺如下：废查CaS04和 M gS04的溶解度(S)随 温 度(T)变化曲线如右图所示，试答复以下问题:是是,(3)操作I 的名称是，操作H 的名称是。(4)操 作 I 和 操 作 I I 都需要用到玻璃棒，操 作 I 中玻璃棒的主要作用，操 作 I I 中 玻 璃 棒 的 主 要 作 用8、锲电池电极材料由Ni(0H)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下:：NiCb易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+。实验温度时的溶解度：NiC2O4NiC2O4 H2ONiC2O4 2H2O某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的pH 如下表所示:M(OH)nKsp开始沉淀时 pH沉淀完全时的 pHA1(OH)31.9X10一 233.44.2Fe(OH)33.8X10-3 82.52.9Ni(OH)21.6X10-1 47.69.8(3)检验电解滤液时阳极产生的气体的方是：。(5)如何检验Ni(0H)3是否洗,涤干净？o9、取 20.00mL富 碘 卤 水 放 入 (填仪器名称)中，将 0.1 mol 的酸性高锯酸钾溶液装入滴定管中，到达滴定终点的标志是。10、(1)“除杂”操作是参加适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约 为 8.0,以除去硫酸镀溶液中的少量F e。检验Fe是否除尽的实验操作是。滤液和滤渣的成分判断熟记常见难溶于水微溶于水的物质盐酸盐：A gC l、HgCk CuCl；硫酸盐：BaSO4 PbSCh、CaSO4 Ag2SO4碳酸盐、亚硫酸盐：除 K、Na、NH4+外均难溶；氢氧化物：除 KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O外均难溶。例 题 5、难溶性杂卤石(K2sO#MgSO#2CaSO#2H2。)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。例题6、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(C03)2,A12O3和 Fe203等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe(OH)3Al(0H)3Mg(0H)2完全沉淀pH3.45.212.4(2)滤渣I 的主要成分有。【对点练习】11、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSCU制备高铁酸钾的生产流程如下：查资料得知K2FeO4的一些性质：在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂具有强氧化性，能氧化有机烧、苯胺和80%以下乙醇溶液(2)氧化H 中，试 剂 A 为(填“H2O2”或 HNCh”或 NaClO)；过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有12、工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为FezCh、FeO、SiO?等)为原料制备高档颜料铁红(Fe203)，具体生产流程如下：试答复以下问题：(1)滤液X中 含 有 的 金 属 阳 离 子 是 (填离子符号)。13、MgSO7H力是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主耍成分是MgCG，并含有MnC&SiG杂质)制取MgSCUlW)的实验，流程如下：(1)第步研磨的目的是 所得滤液主要含_ ,等溶质。温度的控制1、加热：加快反响速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO 3、Ca(HCO3)2、KMnO4、12、NH4 c l等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。2、降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)：使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质别离：降低晶体的溶解度，减少损失。3、控温：(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质到达沸点挥发出来；使催化剂的活性到达最好；防止副反响的发生。4、降温或减压可以减少能源本钱，降低对设备的要求，到达绿色化学的要求。例7、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3 Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为：(5)为什么蒸发结晶要保持在160：“例 8、实验室用硫酸厂烧渣 主要成分为Fe2O3及少量FeS、S i02等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矶(FeSO4 7 H 2 O),过程如下：(5)在中，将溶液Z控制到7080 的方法是；为什么需要控制温度到70-8 0 【对点练习】14、空气吹出法工艺,是目前“海水提澳”的最丰要方法之 其工艺流程如下：海水 提 取 粗 盐 苦 卤|硫 酸 酸%J含B n的|空气吹出)氯气氯化 海水 含B12的空气粗浪水(4)步骤的蒸储过程中，温 度 应 控 制 在8090。温度过高或 过 低 都 不 利 于 生 产，请解释原因o如何控制温度氧化复原反响和反响方程式的相关信息1、选择适宜的氧化剂:不引入新的杂质，无污染等等2、离子方程式的书写3、氧化复原反响方程式的书写思路:(1)、判断出氧化剂、复原剂、氧化产物和复原产物(2)三步配平法配平根据化合价升降法配平这四种物质根据电荷守恒补充H+和 OH-,并配平根据原子个数左右相等配平并配上H2O例题9、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物，主要成分是F e s C U、F e2O3,F e O 和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁 F e 2(O H)n(S C U)3 W 2 m 流程图：(2)“酸溶 过程中F e s O,溶解的化学反响方程式：-(5)参加适量H Q z 的目的是氧化F e ,写出HQ氧化F e*为 F e 的离子方程式。【对点练习】1 5、铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料一种以废旧锌铺电池为原料制备铳,锌铁氧体的主要流程如下：(1)酸浸时，二氧化镭被双氧水复原的化学方程式为。(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是(填“氧化剂”或 复原剂”或“吸附剂”)。1 6、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品F e S 0 4 制备高铁酸钾的生产流程如下：查资料得知K2 F e O 4 的一些性质：在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂具有强氧化性，能氧化有机燃、苯胺和8 0%以下乙醇溶液答复以下问题：(1)写 出“氧化I”中，生成Fe?+的离子反响方程式(2)氧化H 中，试剂 A 为(填 H2O 2”或“HN O 3”或“N aCl O )；(4)净水时高铁酸钾能逐渐与水反响生成絮状的Fe(O H)3,请补充并配平该反响方程式K2Fe O4+H2O =Fe(O H)31+.K O H +17、锲电池电极材料由N i(O H)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：N i Ck 易溶于水，Fe 计不能氧化田2+。实验温度时的溶解度：N i C20,1 N i C20，1 H2O N i C2O 4 2H2某温度下一些金属氢氧化物的Ks p 及沉淀析出的p H如下表所示:_(2)写出参加N a2c 2。,溶液的反响的化学方程式：。(4)写出 氧化反响的离子方程式：oM(O H)nKsp开始沉淀时 p H沉淀完全时的 p HA l (0H)31.9 X 10-233.44.2Fe(O H)33.8 X 10-3 82.52.9N i(O H)21.6 X 10-147.69.8相关计算与Ksp、平衡常数相关的计算(计算pH、计算离子浓度)例10、有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，那么溶浸过程中会发生：29 8 K 时，Ks p(CaCO 3)=2.8 0X 109,Ks p(CaS O 4)=4.9 0X 105 ，求此温度下该反响的平衡常数 K (计算结果保存三位有效数字)。例 题 11、某滤液含S 04 2-和 S r 、Ba,假设滤液中B/浓度为1X 10 5 m o i L 依据下表数据可以推算滤液中S f 物质的量浓度为。S r S O iBaS O iS r (O H)2Ks p3.3X10 71.1 X io-103.2 X KT1原电池和电解工业中的电极反响方程式书写（见电化学专题）平衡原理的应用（见平衡移动原理专题）例10、有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，那么溶浸过程中会发生：298K 时，Ksp（CaC03）=2.80X109,Ksp（CaSO4）=4.90X 105，求此温度下该反响的平衡常数 K（计算结果保存三位有效数字）o例 题 11、某滤液含S042-和 Sr*、Ba*假设滤液中Ba*浓度为1X10 5moi-L 依据下表数据可以推算滤液中$产物质的量浓度为 OS r S O iBaS O iS r (O H)2Ks p3.3X10-71.1 X 1(T。3.2 X 101