高三化学一轮复习专题对点强化：工艺流程分析（二）.docx

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1、高三化学一轮复习专题对点强化：工艺流程分析（二）-原卷一、填空题（共8题）1.某种利用废旧可充电电池回收Ni、Cd、Co的新工艺如图所示。已知：烧渣的主要成分为NiO、CdO、CoO、；浸取液中主要含有、和；可逆过程的平衡常数，。 回答下列问题：（1）“焙烧”的目的为_。（2）“预处理”需要合适的条件，向含量为的溶液中通入空气，待反应完全后，记录不同条件下浓度随各条件变化的关系（如图所示），由图中数据可得，被氧化的最佳条件为_。（3）“转化”过程的离子方程式为_，若用浓盐酸进行“转化”，不足之处是_。（4）煤油可表示为HX，“反萃取”和“萃取”的原理为，“反萃取”时需加入的试剂X为_。实验室中

2、分离有机相和水相所需的玻璃仪器有_。（5）整个流程中可循环使用的物质有_。（6）“蒸氨”反应为，常温下，该反应的平衡常数_（填具体数值）。2.钛酸锂电池废料的主要成分为（还含有Fe、Si等氧化物）。我国某重点实验室回收含有油污钛酸锂电池废料中锂和钛元素的工艺流程如图所示。已知：不溶于稀硫酸。（1）原料焙烧除提高酸浸出率外，还能起到_的作用。（2）硫酸浓度与浸出率的关系如图所示，则酸浸时，硫酸的最佳浓度应控制为_。（3）浸出渣的主要成分为和_（填化学式），写出由与反应生成的离子方程式：_。（4）工业中常用液态制备高纯海绵钛，已知25时发生反应：，。是制备液态的原料。工业上并不是直接由和反应制得，

3、而是在反应中加入C来制取，其原因是_（结合方程式进行说明）。（5）钛含量测定：取10.00 g钛酸锂废料按上述流程处理得 ，加入足量的铝粉充分反应，过滤后配成250 mL溶液，取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，用1.00的滴定至终点。重复上述操作，平均消耗25.00 mL。反应原理为，滴定过程中用_作指示剂，如果不在隔绝空气的条件下滴定，则测定结果可能_（填“偏高”“偏低”或“不变”），废料中钛元素的质量分数为_。3.钽酸锂单晶可用于滤波器。一种用含钽废渣(主要含有、FeO及油脂等)制备钽酸锂的工艺流程如下：(1)步骤中空气从沸腾炉底部通入的优点是_；步骤粉碎的目的是_。(2)滤渣的主要成分

4、是_(填俗称)。(3)碱浸时主要反应的离子方程式为_。(4)酸浸时，会产生少量，同时滤液中含有，完成浸取中生成的化学方程式：HCl+NaCl+。(5)实验室检验灼烧时的气体成分时，可将生成的气体依次通入_、_(填试剂名称)中。(6)测定滤液中含量的实验步骤如下：量取10.00 mL试样，加入10 mL缓冲溶液，加入紫脲酸铵混合指示剂，用的EDTA标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色，消耗EDTA溶液。则滤液中的含量为_。4.钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及、。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH

5、如下表所示金属离子开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是_。(2)“酸浸氧化”中，和被氧化成，同时还有_离子被氧化。写出转化为反应的离子方程式_。(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液可除去金属离子、_以及部分的_。(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是_。(5)“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是_。(6)“沉钒”中析出晶体时，需要加入过量，其原因是_。5.钛酸钡是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,被誉为“电子陶瓷工业的

6、支柱”。工业上制取BaTiO3粉体的方法如图,先获得不溶性草酸氧钛钡晶体BaTiO(C2O4)24H2O,锻烧后可获得钛酸钡粉体。请回答下列问题:(1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为_。(2)流程中“混合”溶液中的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)+,TiO(C2O4)2、这三种形式存在(四价钛不同存在形式的相对含量随pH的变化曲线如图所示)。实际制备工艺中,先用氨水调节“混合”溶液的pH在_左右,再进行“沉淀”,写出该条件下“沉淀”过程中生成草酸氧钛钡晶体的离子方程式_。 (3)可参与循环利用的物质X是_(填化学式)。(4)检验草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的操作是_。隔绝空气煅烧草酸氧钛

7、钡晶体得到BaTiO3粉体的同时,还能得到气体产物H2O(g)、_。(5)BaTiO3粉体的产品中的含量可以用“氧化还原滴定法”测得。称取m g产品,置于烧杯中,加入50mL0.2molL-1酸性高锰酸钾溶液(过量)充分反应后配制成100mL溶液,取20mL该溶液于锥形瓶中,用0.1molL-1的硫酸亚铁溶液进行滴定,达到滴定终点的标志是_,重复滴定3次,平均每次消耗硫酸亚铁溶液的体积为20mL,则BaTiO3粉体的产品中的质量分数为_。6.是由钛精矿(主要成分为)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯的流程示意图如下:资料:及所含杂质氯化物的性质化合物沸点/58136181(升华)316141

8、2熔点/-69-25193304714在中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程:与难以直接反应,加碳生成CO和可使反应得以进行。已知:沸腾炉中加碳氧化生成和CO(g)的热化学方程式:_。氯化过程中CO和可以相互转化,根据如图判断:生成CO反应的H_0(填“”、“13的强碱性溶液中，转化为钒酸盐而溶解，转化为而溶解，不溶，故滤渣的主要成分是。(5)pH=8.5时铝元素沉淀，故“调pH”时生成氢氧化铝沉淀，反应的化学方程式为。(6) “沉钒”时要使尽可能析出完全，利用同离子效应，加入过量可达到此目的。5.钛酸钡是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,被誉

9、为“电子陶瓷工业的支柱”。工业上制取BaTiO3粉体的方法如图,先获得不溶性草酸氧钛钡晶体BaTiO(C2O4)24H2O,锻烧后可获得钛酸钡粉体。请回答下列问题:(1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为_。(2)流程中“混合”溶液中的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)+,TiO(C2O4)2、这三种形式存在(四价钛不同存在形式的相对含量随pH的变化曲线如图所示)。实际制备工艺中,先用氨水调节“混合”溶液的pH在_左右,再进行“沉淀”,写出该条件下“沉淀”过程中生成草酸氧钛钡晶体的离子方程式_。 (3)可参与循环利用的物质X是_(填化学式)。(4)检验草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的操作是_。隔

10、绝空气煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3粉体的同时,还能得到气体产物H2O(g)、_。(5)BaTiO3粉体的产品中的含量可以用“氧化还原滴定法”测得。称取m g产品,置于烧杯中,加入50mL0.2molL-1酸性高锰酸钾溶液(过量)充分反应后配制成100mL溶液,取20mL该溶液于锥形瓶中,用0.1molL-1的硫酸亚铁溶液进行滴定,达到滴定终点的标志是_,重复滴定3次,平均每次消耗硫酸亚铁溶液的体积为20mL,则BaTiO3粉体的产品中的质量分数为_。5.答案：(1)BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O(2)2.7；+Ba2+4H2O=BaTiO(C2O4)24H2O(3)HCl(4

11、)取少许最后一次洗涤液于试管中，加入少量稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若试管中无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；CO、CO2(5)溶液由浅红色变为浅黄绿色,且半分钟不恢复原色；(1)碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳、水，反应的离子方程式为:BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O。(2)生成的草酸氧钛钡晶体中含有，因此实际制备工艺中，先用氨水调节“混合”溶液的pH在2.7左右，使得钛元素主要以形式存在;根据沉淀的化学式可知，反应的离子方程式为:+Ba2+4H2O=BaTiO(C2O4)24H2O。(3)“混合”溶液pH在2.7左右，加入“酸浸”后的溶液,除生成草酸氧钛钡晶体外，还有HCl生

12、成,生成的HCl可以在“酸浸”工艺中循环利用。(4)BaTiO(C2O4)24H2OO沉淀表面会附着氧离子，检验沉淀是否洗净只锚检验最后一次洗涤液中足否存在氯离子即可，故方法为:取少许最后一次洗涤液于试管中,加入少量稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若试管中无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净。隔绝空气煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3粉体的同时，结晶水变成水蒸气，草酸根离子转化成CO2、CO。(5)高锰酸根离子在溶液中皂紫红色，当滴入最后一滴硫酸亚铁溶液时，溶液由浅红色变为浅黄绿色，且半分钟不恢复原色,证明达到滴定终点;根据反应,，与反应后剩余的高锰酸根离子的物质的量为，则与反应的高锰酸根离子的物质的

13、量为0.05L0.2molL-1-0.002mol=0.008mol，则产品中的物质的量为,则BaTiO3粉体产品中的质量分数为。6.是由钛精矿(主要成分为)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯的流程示意图如下:资料:及所含杂质氯化物的性质化合物沸点/58136181(升华)3161412熔点/-69-25193304714在中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程:与难以直接反应,加碳生成CO和可使反应得以进行。已知:沸腾炉中加碳氧化生成和CO(g)的热化学方程式:_。氯化过程中CO和可以相互转化,根据如图判断:生成CO反应的H_0(填“”、“; 随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸

14、热反应、溶液、NaOH溶液(2); 高于136，低于181解析：(1)将已知的两个热化学方程式相加,即可得出答案。观察图像可知,随着温度的升高,CO的含量增大,说明平衡向生成CO的方向移动.所以生成CO的反应是吸热反应,;在室温下,为液态,为固态且在中微溶或难溶,所以滤渣中应含有,但在中微溶,故粗混合液中仍然会存在少量的。(2)在蒸馏塔二中被蒸出,说明物质a应是一种沸点比低的物质,结合题给资料可知a是。应控制在136以上,181以下,确保被蒸出,同时等杂质不能被蒸出。7.钼酸钠晶体常用于配制金属缓蚀剂图为利用钼精矿（主要成分是，含少量等）为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图回答下列问题：（1）为了

15、提高焙烧效率，除增大空气量外还可以采用的措施是_（写一条即可），写出焙烧时生成的化学方程式_（2）“浸取”时产生的气体A是_（3）若“过滤”前加入的沉淀剂为，则废渣的成分为_（填化学式）（4）“结晶”前需向滤液中加入固体以除去若滤液中，要使钼元素无损失，的最大去除率是_已知：，（5）重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化处理，原因是_（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂常温下，碳素钢在缓蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中钼酸钠（摩尔质量为M）的物质的量浓度为_7.答案：（1）固体粉碎或逆流焙烧等措施来提高焙烧效率（

16、2）（3）（4）（5）使用一定次数后，母液中杂质的浓度增大，重结晶时会析出杂质，影响产品纯度（6）8.用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁,产生一种固体废料,主要成分如下表。物质MgOCaO质量百分含量51.0012.525.394.0019.34通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用,并得到纳米二氧化钛和分子筛。请回答下列问题:(1)步骤中分离操作的名称是_。(2)下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是_(填字母序号)。a.b.MgOc.d.CaO(3)熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为500,理由是_。(4)滤液中溶质的成分是_。(5)步骤中发生反应的离子方程式是_。(6)

17、将步骤中制取分子筛的化学方程式补充完整:。根据成分表中数据，计算10kg固体废料，理论上应再加入的物质的量。计算式是_mol(摩尔质量)。8.答案：(1)过滤(2)ac(3)400时钛的提取率太低，600比500时钛的提取率提高不多，从节约能源、降低生产成本的角度考虑，500最适宜(4)(5)(6) 10NaOH 解析：(1)步骤的分离操作后都得到滤渣和滤液，故分离操作的名称为过滤;(2)和均能与NaOH反应生成对应的盐和水，属于酸性氧化物;MgO和CuO均能与酸反应生成对应的盐和水，属于碱性氧化物;(4)和与过量NaOH反应的产物分别是和，故滤液中溶质的成分是。(6)步骤中参加反应的与的物质

18、的量之比为1:1，根据题表中的数据和原子守恒，滤液中的物质的量为的物质的量为，故需要再加入的物质的量为。二、实验题（共2题）9.锡、钨、锑、稀土并称为中国的四大战略资源。工业上主要以锡石(主要成分为SnO2,含有WO3、SiO2、S、Cu、Pb、Fe等杂质)为原料制备金属锡。冶炼锡的主要流程如下:通过查阅资料,获得如下信息:a.SnO2难溶于稀盐酸;b.CaWO4难溶于水。请回答下列问题:(1)氧化熔烧时加快反应速率的方法有_,气体1的主要成分为_。(2)工业中常用过量氨水吸收SO2尾气,涉及的化学方程式为_。加入10%Na2CO3溶液并焙烧的过程在工业中称为苏打熔烧,该过程中不涉及氧化还原反

19、应,主要是将W元素以可溶盐的形式分离出来,则溶液1中溶质的主要成分是_。反应1的反应类型为_。(3)如图是模拟电解精炼锡的装置图,请在方框中填写相应物质。(4)通过下列过程可以测定金属锡样品的纯度:将试样溶于盐酸中,加入过量的FeCl3溶液将Sn2+氧化为Sn4+,再用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+。现有金属锡样品0.613g,经上述各步反应后,共用去0.100molL-1 K2Cr2O7溶液16.00mL,则该样品中锡的质量分数为_(假设杂质不参加反应)。9.答案：（1）将块状固体粉碎；SO2（2）2NH3H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O; Na2WO4;复分解反应

20、(3) (4)93.2%解析： （1）将块状固体粉碎能增大反应物间的接触面积，从而加快反应速率。根据题干中给出的锡石的主要成分推知，气体1的主要成分为SO2。（2）氨水过量，生成正盐（NH4）2SO3，反应的化学方程式为2NH3H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O；苏打焙烧过程中，不涉及氧化还原反应，所以元素化合价保持不变，原料中W元素的化合价为+6价，根据后续流程，可判断溶液1中溶质的主要成分为Na2WO4。由信息b可知CaWO4难溶于水，反应1为Na2WO4与CaCl2反应生成难溶的CaWO4，反应类型为复分解反应。（3）此题主要考查电冶金，粗锡做阳极，纯锡做阴极。（4）根据题中信息

21、，可得关系式：3Sn3Sn2+6Fe2+K2Cr2O7，则n（Sn）=30.100molL-11610-3L=4.810-3mol，m（Sn）=4.810-3mol119gmol-1=0.5712g，则试样中Sn的质量分数为：0.5712g/0.613g100%93.2%。10.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()：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子开始沉淀时的pH沉淀完全时的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题：(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是_。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_。(2)“滤液”中含有的金属离子是_。(3)“转化”中可替代的物质是_。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_