（新）2022届专题10 第28题 无机工业流程（强化训练）-高考化学二三轮复习题型大突破系列（原卷版）.doc

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1、专题10 第28题 无机工业流程题（强化训练）1由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下： 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用_。 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是_(写试剂名称)。 通入SO2的目的是将I2还原为I，该反应的离子方程式为_。 工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制_”。 “制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为Kw1.0×1013，KspFe(OH)29.0×1015。为避免0.9 mol·L1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于_。 “制KIO3溶液”反应的

2、离子方程式为_。 KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_。2以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾NaFe(SO4)2(OH)6和纳米镍粉的部分工艺流程如下：（1）“酸浸”过程，为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有_(写出两种)。（2）“过滤”滤渣的主要成分是_。（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+，则需氧化剂NaClO至少为_ mol。（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2，生成黃钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式_。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁

3、矾转变为_(填化学式)。（5）向“过滤”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_。（6）高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂，JCPoggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO42的电极反应式为_；Deininger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳

4、离子交换膜的作用是_。3工业上冶炼铝的原料是铝土矿( 主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等),某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：（1）加入过量盐酸后过滤出的滤渣中含有_，加入过量的NaOH 溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有_ (均填化学式)。（2）加入过量NaOH溶液过滤后，若滤渣中Fe(OH)2也被氧化，则每消耗0.1mol氧气有多少_mol Fe(OH)2被氧化。（3）写出通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为_，沉淀A加热得到Al2O3的化学方程式为_。（4）假设铝土矿中含杂质49%，则1吨铝土矿理论上可生产多少_mol铝

5、。4镍废料中主要含有Ni，还有少量的Cu、Fe、Pb等。现从中制取Ni2O3，可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池，也可用于制成镍镉碱性电池。生产流程见下：已知0.010 mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下：Fe3+Cu2+Ni2+Fe2+开始沉淀pH3.05.07.49.7完全沉淀pH4.06.59.011回答下列问题：（1）加入碳酸钙调pH的目的是_，“沉渣2”的主要成分是_，必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是_。（2）用离子方程式解释加入NH4F “除Ca”的过程_。（3）“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3物质的量比保持为3:2，此时Ni单质所发生的化学方程

6、式为_。（4）“操作X”是_、_（5）向NiO中加入盐酸溶解，待完全溶解后，加入足量NaOH溶液，再加入NaClO溶液，写出其中和NaClO相关的反应的离子方程式为_。（6）根据上表数据，计算当0.010 mol/L NiSO4溶液中Ni2+完全沉淀时的c(Ni2+) _mol/L。5氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下： 已知：菱锰矿石主要成分是，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素； 相关金属离子形成氯氧化物沉淀时的pH如下： 金属离子Al3+ Fe3+ Fe2+ Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.3 10.6 8.8 9.6 沉淀完全的pH 5.2

7、2.8 8.3 12.6 10.8 11.6 常温下， 的溶度积分别为回答下列问题： （1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_。 （2）分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是： 焙烧温度_，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为_，焙烧时间为_.（3）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入氧化为，反应的离子方程式为_；然后调节溶液pH使沉淀完全，此时溶液的pH范围为_。再加入沉淀，当时， =_（4）碳化结晶时，发生反应的离子方程式为_。 （5）流程中能循环利用的固态物质是_。6利用废旧锂离子电池的正极材料，主要成分为 LiCoO2(难溶于水)还含有 Al以及少量 Ca、Mg、Cu、Fe

8、 等。制备 Co3O4 微球的工艺流程如下：回答下列问题：（1）LiCoO2 中 Co 元素的化合价为_。（2）配平步骤中生成 Co2+的离子方程式为_LiCoO2 +_H+_H2 O2 =_Co2+_O2 +_Li+_H 2O此过程中若用浓盐酸代替 H2SO4 和 H2O2的混合溶液，除因挥发使其利用率降低外，还有的缺点是_。（3）步骤中，不同 pH 下溶液中金属离子的去除效果如下图所示。该过程加入NaOH调节溶液 pH 的最佳范围是_，理由是_。（4）步骤中，过滤、洗涤操作均需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_。（5）步骤中，Co(OH)2 在空气中高温焙烧生成 Co3O4 的化学方程式为_

9、。7海洋深处有丰富的软锰矿，以此为主要原料生产MnSO4的工业流程如下：已知：软锰矿的主要成分是MnO2，此外还含有Fe2O3、Al2O3、CuO、NiO、SiO2等少量杂质。几种离子沉淀时数据信息如下：（1）写出酸浸过程中SO2与MnO2反应的离子方程式_。（2）为了探究MnO2与SO2反应情况，某研究小组将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO42)随反应时间的变化如图所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO42)的变化产生明显差异的原因是_。（3）操作I是“除铁铝”，其主要步骤为向滤液I中加入软锰矿，调节p=5.26.

10、0左右，使其Fe3+、Al3+沉淀完全，再加入活性炭搅拌、抽滤。写出滤液I中生成Fe2+相关的离子方程式_、_。（4）操作是“除铜镍”，其主要步骤为：向滤液中加入MnS(难溶物)，充分搅拌，过滤。加入MnS能除去滤液中Cu2+和Ni2+的原因是_。（5）以MnSO4溶液为原料可通过电解法制备超级电容器材料MnO2，其装置如图所示：则电解过程中阳极电极反应式为_，电解一段时间后，阴极溶液中H+的物质的量_(填“变大”、“减小”或“不变”)。实际生产过程中_(填“能”或“不能”)用MnCl2溶液代替MnSO4溶液。8聚硅酸铁是将铁离子引入到活性硅酸而制得的复合型混凝剂。用废铁皮(主要成分Fe和Fe

11、3O4，少量碳)为原料制备的流程如下：（1）废铁渣进行“粉碎”的目的是_。（2）在实验室进行过滤操作时，所用到玻璃仪器有_。（3）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等条件，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如下表所示：温度()406080100120铁浸取率(%)5062799283已知：在一定温度下，Fe3+在pH=2开始沉淀，pH=3.7沉淀完全。酸浸时应控制溶液的pH_酸浸时通入O2的目的是_。当酸浸温度超过100时，铁浸取率反而减小，其原因是_。（4）滤渣的主要成分为_(填化学式)。（5）“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+；在酸性条件下，再用K2Cr2

12、O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72被还原为Cr3+)，该滴定反应的离子方程式为_；已知称取2.60 g聚硅酸铁产品，加入硫酸，再加入足量SnCl2，用0.2000 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定，消耗K2Cr2O7溶液的体积为20.00 mL，则聚硅酸铁产品中铁元素的百分含量为_(结果保留两位有效数字)。9化学来源于生活又服务于生活，化工生产是指对原料进行化学加工，最终获得有价值的产品的生产过程。某研究小组利用含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料制备铁红(氧化铁)和硫酸铵晶体。流程如下：请回答下列问题：（1）操作I的名称_，滤渣的成分为_。（2）简述下列实验操作：检验溶液A中金属阳离子的方

13、法为_；检验固体B是否洗涤干净的方法是_。（3）请写出溶液A中反应的离子方程式_（4） 测定废料中硫酸铜的质量分数：称取a g废料样品，将操作I得到的滤渣用足量的稀硫酸溶解、过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为b g，则废料中硫酸铜的质量分数为_(写出表达式。)（5） 某同学提出另一种制备铁红的方法：往工业废水中加入足量的硫酸和双氧水，通过下列操作也可以得到铁红，请配平下列离子方程式_ Fe2+ _ H2O2 + _ H+= _ Fe3+ + _ H2O10重铬酸钠是一种用途极广的强氧化剂，工业上可以用铬铁矿主要成分为Fe(CrO2)2或FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、Fe2O3

14、、SiO2等杂质制备，其主要工艺流程如图所示。请回答下列问题：（1）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4的化学方程式为_。（2）调节溶液的pH所选的试剂为_(填名称)，写出生成Al(OH)3的化学方程式_。（3）Na2CrO4溶液酸化时发生反应2CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(橙红色)+H2O。该反应_氧化还原反应(填“是”或“不是”)，反应的平衡常数表达式：K=_。若向Na2Cr2O7溶液(橙红色)中加入足量的NaOH固体，溶液_(填标号)A 变黄色 B 颜色不变 C 变红色溶液已知：25时，Ag2CrO4的Ksp=1.12×1012，Ag2Cr2O7，的Ksp=2×10

15、7。25时，向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，生成砖红色沉淀，且溶液酸性增强，该沉淀的化学式是_。（4）用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液生产重铬酸钾的反应为Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，结合溶解度图回答，冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是_。11碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料MnxZn(1x)Fe2O4，其工艺流程如图所示：（1）已知MnxZn(1x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时

16、还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为_。（2）“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，写出该反应的离子方程式：_。（3）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式MnxZn(1x)Fe2O4相符合。写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：_、_。若测得滤液的成分为c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L1，滤液体积为1 m3，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为_kg(忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示)。（4）在“氧化”工序

17、中，加入双氧水的目的是把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+；生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是_。（5）用氨水“调pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为_。12碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：（1）加入少量NaHC

18、O3的目的是调节pH在_范围内。（2）反应中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为_。（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为_。（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为_。A氯水 BKSCN溶液 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH&l

19、t;2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。已知：2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-则溶液中铁元素的总含量为_g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会_ (填“偏高” “偏低” “不变”)13氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表（1）炉气中的有害气体成分是_

20、，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。（2）若试剂X是H2O2溶液，写出相应反应的离子方程式：_。当试剂X是_时，更有利于降低生产成本。（3）加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是_。（4）写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式：_，操作X包括_、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是_。（5）以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式：_。14以废旧锌锰电池中的黑锰粉（MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等）为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工作流程如下：（1）过程，在空气中加热黑锰粉

21、的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。O2氧化MnO(OH)的化学方程式是_。（2）溶液a的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。 溶液a呈酸性，原因是_。 根据如图所示的溶解度曲线，将溶液a_（填操作），可得NH4Cl粗品。 提纯NH4Cl粗品，有关性质数据如下：化合物ZnCl2NH4Cl熔点365337.8分解沸点732-根据上表，设计方案提纯NH4Cl：_。（3）检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+：取少量溶液，加入_（填试剂和现象），证明溶液中Fe3+沉淀完全。（4）探究过程中MnO2溶解的适宜条件。向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶

22、解。向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。 用化学方程式表示中MnO2溶解的原因：_。 解释试剂加入顺序不同，MnO2作用不同的原因：_。上述实验说明，试剂加入顺序不同，物质体现的性质可能不同，产物也可能不同。15金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，它与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示：（1）元素Ga位于Al的下一周期，写出镓(Ga)的原子结构示意图为  _CO2的电子式为_（2）下列有关Al、Ga的说法不正确的是_ A.由流程图可知酸性：Al(OH)3Ga(OH)3 B

23、.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可由Ga2O3与水反应得到 D.与酸反应的剧烈程度：Al<Ga（3）图中涉及到的Al、Na、O三种元素简单离子半径由大到小的顺序_（4）步骤二中不能通入过量的CO2，理由_(用离子方程式表示)（5）工业上通常用电解精炼法提纯镓。某待提纯的粗镓内含Zn、Fe、Cu杂质，以NaOH水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液，通过某种离子迁移技术到达阴极，并在阴极放电析出高纯镓。(离子氧化性顺序为：Zn2+<Ga3+<Fe2+)下列有关电解精炼说法正确的是_A阳极发生氧化反应，其主要电极反应式：Ga-3e- Ga

24、3+B电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C在阴极除了析出高纯度的镓之外，还有H2产生D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Fe阴极析出高纯度镓的电极反应式_（6）氮化镓在电和光的转化方面性能突出，是迄今理论上光电转化效率最高的材料。氮化镓(GaN)的一种制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，写出该反应的化学方程式_16NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液近中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如下：已知P4与两种碱的反应主要有：.

25、2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO2)2+2H2 . 4NaOH + P4+8H2O = 4NaH2PO2·H2O+2H2. 4NaOH + P4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3 . NaH2PO2+NaOH = Na2HPO3+H2（1） 已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是_(填“正盐”或“酸式盐”)。（2）尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，从吸收液中获得NaH2PO2·H2O的操作为_、_过滤、洗涤和干燥。（3） 用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为：_。（4）

26、“反应”在温度和水量一定时，混合碱总物质的量与P4的物质的量之比n(碱)/ n(磷)与NaH2PO2产率的关系如图所示。当n(碱)/ n(磷)2.6时，NaH2PO2的产率随n(碱)/ n(磷)的增大而降低的可能原因是_。（5） 滤渣2主要成分为_ (填化学式)。（6） “过滤2”的滤液须用Ag2SO4、Ba(OH) 2及Na2S溶液除去其中Cl及Fe2+等，其中加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是_。（7）在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式_。17钼(Mo)及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要领域有着广泛的应用和良好的前景，成

27、为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。钼酸钠晶体(Na2MoO4 ·2H2O)是一种重要的金属缓蚀剂。某工厂利用钼精矿(主要成分 MoS2 )制备钼酸钠晶体和金属钼的流程如图所示：请回答下列问题：（1）Na2 MoO 4·2H2O 中 Mo 的化合价是 _。（2）已知“焙烧”过程中 MoS2 变成 MoO3，则气体 1 中对大气有污染的是 _。（3）“碱浸”过程中生成 Na2MoO4 的化学方程式是 _；“结晶”的钼酸钠晶体仍含其他杂质，要得到较纯的晶体，还应采取的方法是 _。（4）“滤液”的主要成分是 _。（5）将过滤操作得到的钼酸沉淀进行高温焙烧，实验室模拟高温焙烧时用于盛放钼酸的仪器是 _。（6）钼酸高温焙烧的产物与 Al 在高温下发生反应的化学方程式是 _。（7）测得碱浸液中部分离子浓度为：c(MoO42) =0.4 mol·L1，c(SO42) =0.02 mol·L1。结晶前加入氢氧化钡固体除去SO42，不考虑加入氢氧化钡固体后溶液体积的变化，当BaMoO4开始沉淀时，SO42 的去除率为 _ (保留三位有效数字)。 已知： Ksp(BaSO4)=1.1×1010，Ksp(BaMoO4)=4.0×108