2022年高考化学工艺流程综合题.pdf

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1、2022年高考化学工艺流程综合题1.碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)12的一种制备方法如图所示：AgN(Fe 粉 Cl?篇 一女 一 悬 浊 液 一 麻 1 一 悻 丽 一 卜沉淀加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为，生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。通 入 C12的 过 程 中，若 氧 化 产 物 只 有 一 种，反 应 的 化 学 方 程 式 为若 反 应 物 用 量 比 噜=1.5 时，氧化产物为；当 嘤 1.5后，单质碘的收率会n(F e】2)-n(F e b)降低，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

2、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O(2)以NaIO3为原料制备h 的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物；再向混合溶液中加入NalCh溶液，反应得到L。上述制备L 的总反应的离子方程式为_ O(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成C ui沉淀和L,若生成1 mol 3 消耗的K I至少为m o l,b 在 K I溶液中可发生反应：12+厂:5。实验室中使用过量的K I与 CuSCU溶液反应后，过

3、滤，滤液经水蒸气蒸储可制得高纯碘。反应中加入过量K I的原因是_ O2.磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiCh、SiO2 AI2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3,为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。(N H J2s O,热水 氨水尾气 g 母液 一|酸*-I水 解 尸 必-AH2O酸酸溶渣热水母液该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0XIO-molL r)的 pH3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“焙烧”中，血、SiCh几乎不发生反

4、应，AI2O3、MgO、CaO、FezCh转化为相应的硫酸盐。写出A12O3转化为NH4A1(SO4)2的化学方程式。(2)“水浸”后“滤液”的 pH 约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH 至 11.6,依次析出的金属离子是“母液”中 M g 2+浓度为 m o l-L(4)“水浸渣”在 1 6 0 “酸 溶”，最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，T Q 2+水解析出T i C h/H z O 沉淀，该反应的离子 方 程 式 是(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得,循环利用。3.2020全国卷I 钿具有广泛用途。黏土钮矿中，钿以+3、

5、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及S i O 2、F e 3O 4。采用以下工艺流程可由黏土机矿制备N H4 V o3。30%HJSO4 NaOH NaOH HCI NFCI|pH=3d3.l|pH13 1pH=83|机 矿 粉 一 底浸转化|*8”中和沉泥产竺 竺 沉 淀 转 滔 冲 调pH_1atlt沉 机|-NH4VO,该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的p H 如下表所示:十 FMnO2滤M)滤浓 滤iff 滤SM)滤浓金属离子F e3+F e?一A P+M n2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：(

6、1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是。(2)“酸浸氧化”中，V O+和 V O 2+被氧化成V 0外 同时还有 离子被氧化。写出V O*转化为V 01反应的离子方程式 o(3)“中和沉淀”中，钮水解并沉淀为V z O s-x Hz O,随滤液可除去金属离子K+、M g2N a ,以及部分的。(4)“沉淀转溶”中，丫 2。5 4 比0 转化为钿酸盐溶解。滤 渣 的 主 要 成 分 是。(5)“调p H”中 有 沉 淀 生 成，生 成 沉 淀 反 应 的 化 学 方 程 式 是“沉 钮”中 析 出 N H4V O3晶 体 时，需 要 加 入 过 量 NH Q,其 原 因 是4.2020全国卷m 某油

7、脂厂废弃的油脂加氢银催化剂主要含金属N i、Al、F e 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银制备硫酸银晶体(N i S O/7 H2O)：滤液 海液 滤渣溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的p H 如下表所示:金属离子N i2+Al3+F e3*F e2*开始沉淀时(c=0.01 m ol l|)的 pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.0X 10-5 m o6 L-i)的 pH8.74.73.29.0回答下列问题：(1)“碱浸“中 N a O H 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

8、液”中含有的金属离子是。(3)“转化”中可替代H2O 2的物质是 o 若工艺流程改为先“调 p H”后“转化”，即NaOH溶液 HQ?溶液滤液 滤液,调pH-转化滤渣“滤液”中 可 能 含 有 的 杂 质 离 子 为。(4)利用上述表格数据，计算N i(O H)2的椅=(列出计算式)。如 果“转化”后的溶液中N i 2+浓度为l.O m ol I j 则“调 p H”应控制的p H 范围是。(5)硫酸镁在强碱溶液中用N a C l O 氧化，可沉淀出能用作银镉电池正极材料的N i O O H写出该反应的离子方程式。(6)将 分 离 出 硫 酸 银 晶 体 后 的 母 液 收 集、循 环 使 用

9、，其 意 义 是5.2 0 1 9全国卷I 硼酸(H 3 BO 3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含M g 2 B2 O 5-H 2。、S i Ch 及少量F e z Ch、AI 2 O 3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：在 95 “溶 浸”硼 镁 矿 粉，产 生 的 气 体 在“吸 收”中反应的化学方程式为(2)“滤 渣 1”的主要成分有 o为检验“过 滤 1”后的滤液中是否含有F e 3+离子，可 选 用 的 化 学 试 剂 是。(3)根据 H 3 BO 3 的解离反应:H 3 BO 3 +H20#H+B(0 H)4 .K

10、a=5.81 X l o r。,可判断H 3 BO 3 是 酸；在“过 滤 2”前，将 溶 液 pH调 节 至 3.5,目的是(4)在“沉镁”中 生 成 M g(O H)2 MgC O3沉 淀 的 离 子 方 程 式 为母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是。6.2 0 1 9全国卷H 立德粉Z n S-Ba S C)4(也称锌领白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，领 的 焰 色 为(填 标 号)。A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色(2)以重晶石(Ba S O。为

11、原料，可按如下工艺生产立德粉：水:黑黑晅f 还 原 料 f画 回 90 0 1 2 0 0 牒Xr里篙黑器粉硫酸锌在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化银，该过程的化学方程式为o 回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为 0在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表 面 生 成 了 难 溶 于 水 的(填 化 学 式)。沉淀器中反应的离子方程式为。(3)成品中S2一 的含量可以用“碘量法”测得。称取m g 样品，置于碘量瓶中，移取25.00m LO.lO O O m oll

12、的 L-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 m in,有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的L 用 O.lOOOmol L r Na2s2O3溶液滴定，反应式为上+2s2。仁=2厂+S4 Og-o 测 定 时 消 耗 Na2s2O3溶 液 体 积 P m L。终 点 颜 色 变 化 为,样品中S2-的含量为(写出表达式)。72019全国卷IH 高纯硫酸镒作为合成锲钻镭三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锦粉与硫化锌矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：氨水 NajS MnF2 NH4HCO3而沉El-M nCO、匕 当 MnSO,

13、滤渣2 滤+3 滤去4H2SO4MnS矿-薪 一MnO?粉*滤渣1相关金属离子 co(M)=O.l m o ll形成氢氧4匕物沉淀的pH 范围如下：金属离子Mn2+Fe?-Fe3+AP+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“滤 渣 1”含有S 和;写 出“溶浸”中二氧化镒与硫化锌反应的化学方程式(2)”氧化 中添加适量的MnCh的作用是。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH 范 围 应 调 节 为 6 之间。(4)“除 杂 1 ”的目的是除去ZH+和Ni2+,“滤渣3”的 主 要 成

14、分 是。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O(6)写 出“沉铳”的离子方程式 o(7)层状银钻锦三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCojMnKh，其中Ni、Co,M n的化合价分别为+2、+3、+4。当=夕=1时，z=。省

15、市卷1.2021 广东卷 对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(A1)、钥(Mo)、银(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：N a()H(s)过 量C()2适 量B a C L,溶液废催一化剂一,含 N i 固体 X.-A l A s已知：2 5 时，H 2 c 0 3 的 M a i =4.5 义1 C T7,A：a2=4.7 X 1 0 ；/Cs p(B aM o O4)=3.5 X 10 8；K s p(B aC O 3)=2.6 X10 9；该工艺中，p H 6.0 时，溶液中Mo元素以M o O 的形态存在。(1)“焙烧”中，有 Na2 M o

16、e 4生成，其中Mo元 素 的 化 合 价 为。(2)“沉铝”中，生成的沉淀X 为 o(3)“沉铝”中，p H 为 7.0。生成B aM o O4的离子方程式为。若条件控制不当，B aC C h 也会沉淀。为 避 免 B aM o C U 中混入B aC C h 沉淀，溶液中cC H C O j):c(M o O 歹)=(列出算式)时，应停止加入B aC l2溶液。(4)滤液H I 中，主要存在的钠盐有NaC l 和 Y,Y为。往滤液H I 中添加适量NaC l 固体后，通入足量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填化学式)气体，再通入足量 C O 2，可析出Y。(5)高纯A l

17、A s(神化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层G aA s(神化镂)反应。该 氧 化 物 为。已知：G a 和 A 1 同族，A s 和 N 同族。在 H 2 O 2 与上层G aA s 的反应中，A s 元素的化合价变为+5价，则 该 反 应 的 氧 化 剂 与 还 原 剂 物 质 的 量 之 比 为。2.2 0 2 1湖南卷 C e 2(C O 3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，锦(C e)主要以C e P 0 4形式存在，还含有SiC h、A I 2 O 3、F e2O3s C aF 2 等

18、物质。以独居石为原料制备C e 2(C O3)3 M H2O的工艺流程如下：M g()调 p H =5 絮凝剂浓 H 2 s(%H2()F e C l3 溶液 N H H C O3 溶液独 4 4(,居f I 焙 烧 区 圉 一 I 除磷I 聚沉I 沉 铀|，2。3)3 H2()酸/废 气 滤 A i滤A n 滤 小 m 滤 液回答下列问题：(1)铀的某种核素含有5 8 个质子和8 0 个中子，该 核 素 的 符 号 为；(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有(至少写两条)；(3)滤 渣 川 的 主 要 成 分 是(填 化 学 式)；(4)加入絮凝剂的目的是；(5)“沉 铺”过 程 中，生成

19、C e2(C O3)3 H2O的 离 子 方 程 式 为常温下加入的NH 4H C O 3溶液呈(填“酸 性”“碱 性”或“中性”)(已知：NH 3F 2 O 的 K b=1.7 5 X 1 0-5,H 2c O 3 的 K a i =4.4 X 1 0-7,J-_-脱 水(_,Lil-3H2()|LiI已知：a.LiI 3H2O在 75 80 转变成LilOHzO,80 120 转变成LilH O,300 以上转变成无水LiLb.Lil易溶于水，溶解度随温度升高而增大。c.Lil在空气中受热易被氧化。请回答：(1)步 骤 I I,调 p H=7,为避免引入新的杂质，适 宜 加 入 的 试 剂

20、 为(2)步骤H I,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作。下列说法正确的是。A.为得到较大的LiI-3H2O 晶体颗粒，宜用冰水浴快速冷却结晶B.为加快过滤速度，得到较干燥的晶体，可进行抽滤C.宜用热水洗涤D.可在80 鼓风干燥(3)步骤IV,脱水方案为将所得LiI-3H q置入甜堪中，300 加热，得 L il样品。用沉淀滴定法分别测定所得口卜3比0、L il样品纯度，测定过程如下：称取一定量样品，溶解，定容于容量瓶，将容量瓶中的溶液倒入烧杯，用移液管定量移取烧杯中的溶液加入锥形瓶中，调 p H=6,用滴定管中的AgNCh标准溶液滴定至终点，根据消耗的AgNCh标准溶液体积计

21、算，得 LilSHzO、L il的纯度分别为99.96%、95.38%.L il纯度偏低。上述测定过程提及的下列仪器，在 使 用 前 一 定 不 能 润 洗 的 是。A.容量瓶 B.烧杯C.锥形瓶 D.滴定管测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：蒸锵水洗涤一待转移溶液润洗一()一()-()()一洗净，放回管架。a.移液管尖与锥形瓶内壁接触，边吹气边放液b.放液完毕，停留数秒，取出移液管c.移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液d.洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口e.放液完毕，抖动数下，取出移液管 放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口L il纯度偏低，可 能 的

22、 主 要 杂 质 是。300七加热(4)步骤W,采用改进的实验方案(装置如图)，可以提高L il纯度。设备X 的名称是。请说明采用该方案可以提高Lil纯度的理由考情分析考向考点考 情 1以工业废料及矿物为原料通过分离、提纯、制备物质类工艺流程题加快浸出速率的操作实验条件的选择浸出或除杂过程中涉及到的化学（离子）方程式的书写陌生物质类别判断、电子式的书写陌生物质中元素化合价或化学键数判断考情2以给定物质为载体的无机化工流程综合题分离、提纯操作物质成分判断分析流程中某一操作目的转化率的分析判断Ksp除杂或判断沉淀是否生成中的应用含量测定题型透解题型角度1物质制备中的化工流程分析【例1】硼及其化合物

23、在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2OsH20和FesO,还有少量Fe2O3.FeO、CaO、AI2O3和S。等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：铁硼矿粉回答下列问题：写出MgzBzCVH?。与硫酸反应的化学方程式MgzBzCVHzO+ZH2s。4=2MgSO,+2H3BO3。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径（写出两条）o（2）利用m的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是亚和CaSO,（写化学式）o（3）“净化除杂”需先加比。2溶液，作用是将 除 牛 氧化为F e 然后再调节溶液的pH约为5,目

24、的是使A产 和F r+形成氢氧化物沉淀而除去。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是（七水）硫 酸 镁（填名称）。以硼酸为原料可制得硼氢化钠（N a B H j,它是有机合成中的重要还原剂，其电H子式为 Na*H：B：Hp o_ _ _ _ _ _ _苴（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程21138030=8203+3%。、B2C）3+3M g0=2B+3MgOo明确杂质成分明确目标产品除杂过程产品联想盐与强酸的反应关注关键词，联系影响速率的因素有磁性的物质有哪些？关注：Ca2与SO；不能大量共存关注：%。2的特征性质，要除去的杂质

25、离子的性质瞻前顾后：硫酸浸出；粗硼酸来自铁盐溶液陌生物质，联想金属无负价，NaBH4为离子化合物陌生化学反应：联想硅的制取，MgiCC2中燃烧；“制备过程”暗示不是一个化学方程式练 1焦亚硫酸钠(Na2s2 0。在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，回答下列问题：(1)生产Na2s2。5,通常是由NaHSCh过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

26、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)利用烟道气中的S02生产Na2s2O5的工艺为:SO,Na2 c（%固体 so2Na2cO.!：饱和溶液 1 -r-|I|-*II-III-,结 晶 脱 水-NagS?（）5pH=4.1 pH=7 8 pH=4.1pH=4.1时，I 中为 溶液(写化学式)。工艺中加入Na2cCh固体、并再次充入S02的目的是。(3)制备N a 2 s 也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其 中 SOz碱吸收液中含有NaHSCh和 Na2so3。阳极的电极反应式为。电解后，室的NaHSCh浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2s2。5。(

27、4)Na2s2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2s2。5残留量时，取 50.00 mL葡萄酒样品，用 0.010 00 moLL-i的碘标准液滴定至终点，消 耗 10.00mL。滴定反应的离子方程式为,该样品中 Na2s2O5的残留量为g i r(以 SO2 计)。题型角度2废物利用中有效成分提取的流程分析【例2】以硅藻土为载体的五钝化二钮(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钮催化剂中回收V 2 O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废低催化剂的主要成分为解题分析明确目的：用什么一制取什么以下是一种废钮催化剂I可收工艺路线:物质V2O5V2O4K 2 s O4Si O2F

28、e2O3A 12O3质盘分数/%2.2 2.92.8-3.1 2 2-2 86 0-6 51 2 CO2或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的控制溶液的pH调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出（或抑制水解）“酸作用”还可除去氧化物（膜）“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件）控制温度（常用水浴、冰浴或油浴）防止副反应的发生使化学平衡移动：控制化学反应的方向控制固体的溶解与结晶控制反应速率；使催化剂达到最大活性升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发加热煮沸：促进水解，聚沉后利于

29、过滤分离趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量三、循环物质与副产品的判断降温：防止物质局温分解或挥发；降温（或减压）可以减少能源成本，降低对设备的要求洗涤晶体水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸储水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2 3 次1.循 环 物 质 的 确 定前 面 反 应 步 骤 的 反 应 物 4)2 的 K sp 分别为 1.3 X 1 0-22、1 0 X 1 0-24。写出“高 温 燃

30、 烧 中 由F eP O4制 备L i F eP O4的 化 学 方 程 式2.纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为C sS)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。图1纳米铜粉(1)用黄铜矿(主要成分为C u F eS、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的C U2S,其原理如图2所示，该反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用F eC b 溶液作浸取剂。反应：C u2S+4F eC l3=

31、2 C u C l2+4 F e C b+S,每生成1 m o l C u C b,反 应 中 转 移 电 子 的 物 质 的 量 为;浸取时，在有氧环境下可维持F e3 较高浓度，有关反应的离子方程式为。浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3 所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是。(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4 所示，当 p H 1.7 时，p H 越大，金属离子萃取率越低，其中F e 3+萃取率降低的原因是。(4)用“反萃取”得到的C u SO4 溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，

32、静置，再经过滤、干燥、等操作可得到F e z C h 产品。3.Ti C h 和 CaT Q都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为F e T Q,还含有少量Si C h 等杂质)来制备Ti C h 和 C a Ti C h，并利用黄钾铁研 K F e 3(SC)4)2(OH)6 回收铁的工艺流程如图1 所示：暮冬化剂系60%硫酸一灌渣一 臀H2OL T iO zCO(NH2b加 热、过滤浓液CaCI2-2H2O高 温 燃 烧CaTiO,K2CO3冷 却 结 晶，KFROOROH),图1回答下列问题：(1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为1 5 0 ,不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影

33、响如图2所示。5 0 m i n 时，要求酸解率大于8 5%,所选氧化剂应为；采用H 2 O2 作氧化剂时，其效率低的原因可能是不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响图2(2)向“氧化酸解”的滤液中加入尿素 C O(N H 2)2 ，Ti C V，转化为Ti C h，写出相应反应的离子方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

34、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,使用尿素而不直接通入N H 3 的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

35、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O(3)写出“高 温 煨 烧”中 由 Ti O2制 备 C a Ti O3的 化 学 方 程 式：(4)F e 3+恰好沉淀完全时，溶液中c(F e 3+)=I.OXI O-m o l，计算此时溶液的p H =o F e(OH)3 的 K s p=1.0 X1 0-3 9、水的 心=L OX I O(5)黄钾铁矶沉淀为晶体，含水量很少。回收F e 3+时，不采用加入氨水调节pH的方法制取 F e(OH)3 的原因是4.铝酸钠(N a 2 M o C 4)是

36、一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用铝精矿(主要成分为M o S?)制备金属铝和铝酸钠晶体的流程如图1 所示。NaOH空气 粗产品 溶 液Na2MoO4 z M e 加铝焙 烧(M oO,)操作1溶 液 操 作2 N&MOO-H Q G)精-矿NaOH溶液、足量NaClO溶液 Na2MoO,硫酸 铝高温高温操作3 溶液 操作了酸,M03氢气 彷图1回答下列问题:如果在空气中焙烧1 m ol M oS z 时，S元素转移1 2 m oi 电子，则 M 0 S 2 中铝元素的化合价为;焙 烧 的 另 一 种 产 物 是，产 生 的 尾 气 对 环 境 的 主 要 危 害 是。(2)若 在 实 验

37、 中 进 行 操 作 2,则 从 铝 酸 钠 溶 液 中 得 到 铝 酸 钠 晶 体 的 操 作 步 骤 是、过滤、洗涤、干燥。(3)铜精矿中M 0 S 2 含量测定：取铝精矿2 5 g,经在空气中焙烧、操 作 1、操作2得到钥酸钠晶体2 4.2 g,铜精矿中M O S 2 的质量分数为。(己知M 0 S 2 的相对分子质量为 1 6 0,N a 2 M o0,2 氏0的相对分子质量为2 4 2)(4)操作3发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

38、 _(5)用银、铝作电极电解浓N a O H 溶液制备铝酸钠(N a z M oO。的装置如图2所示。b电极的材料为(填“锲”或“铝”)，电极反应为离子交换膜-gg&sa浓 NaOH溶液图2第二部分高考填空题专项突破题 型1化学工艺流程综合分析题真题考情全国卷1 .解析：(1)悬浊液为A g l 的饱和溶液，加入铁粉，发生置换反应2 A g l +F e=2 A g+F e2+2F,生成的沉淀为A g,Ag与硝酸反应生成的A g N C h 可循环使用。还原性：F e2+,通入CL 的过程中，若氧化产物只有一种，则只有被氧化，反应的化学方程式为F eb+C l2=F eC 1 2+l 2 o

39、若反应物用量比嘤 2=1.5 时,设”(C 1 2)=1.5 m ol,则 (F eL)=l m ol,1m ol F e b 中先被氧化,消耗I m ol C L,F e2+后被氧化,消耗0.5 m ol CL,因此F eb 和 C b 恰好完全反应，氧化产物为F eC b、1 2；当 嘤 1.5 时，过量的C 1 2 能氧化生成的L,发生反应5 C 1 2+l 2+6 H2O=2 H I O3+1 0 H C 1,因此碘的收率会降低。(2)题述制备L 的总反应为N a l C h得 1 0 e一 失 2 e与 N a H S O j 反 应 生 成 L 和 SOf,根据2 1 0 1-L、

40、H S O 3 S 0,由得失电子守恒可得2 1 0 1 +5 H S 0-I2+5 S O i-,再根据电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为2 1 0 1+5 H S 0 =I 2+5 S O；+3 H +H2O o(3)K I 溶液和C uS 0 4 溶液反应生成C ui 和 卜，配平离子方程式为2CU2+4=2CUI+I 2,若生成I m o l L,消耗的K I 至少为4 m ol。I 2 在水中溶解度不大，反应中加入过量K 1,使反应1 2 +=5平衡右移，防止单质碘的析出。答案：2 A g I+F e=2 A g+F e2+2 1 A g N O jF e L+C L=F e C

41、L+h F eC b、I 2 I 2 被进一步氧化(2)2 I O g+5 H S O =I2+5 S 0 +3 H+H2O(3)4 防止单质碘析出2 .解析：结合题中信息对该流程进行如下梳理:含 Mg?*、Fe3 Al(NHJSO4 热水；氨水高钛，炉 渣 一I焙,烧分步沉淀物氢沉氧淀化滤 液母液TiO2*+(x+l)H2OFe(OH)3A1(OH)3含 丁必、SiO2.AI2O3、MgO、CaO、少前F e A尾气Mg(OH)2=T iO2-.vH2o|+2H*TiO2-.vH2OTiO2,CaSO4SiO2酸 酸 溶 渣 热 水 母 液；S ；H2SO4 SiO2x CaSO4 含 H2

42、sO4 4酸溶(1)结合图示及题给信息可知焙烧时AI2 O 3 转化为N H4 A1(S C 4)2,尾气应为N H 3,则 AI2 O 3焙烧生成 N H4A1(S O4)2 的化学方程式为 AI2 O 3 +4(N H4)2S O 4 2 N H4A1(S O4)2 +6N H3 t +3H2。t。(2)结合相关金属离子开始沉淀以及沉淀完全时的pH 可知，加氨水调节pH 至 11.6的过程中，Fe3 A P Mg2+依次沉淀。(3)根据Mg2+沉淀完全时的p H=ll.l,可知溶液中c(OH)=10 29mol-Li 时，溶液中 c(Mg2+)=1.0X10 5moi1 则 KspMg(O

43、H)2=1.0X 105X(10-29)2=1 ox 10-叫 母液的 p H=1 1.6,即溶液中 c(OJT)=1 0-2/0 1 1-1,则此时溶液中=mol.1 =1.0X10-6mol.1 1。(4)由于常见的盐酸和硝酸均具有挥发性，且水浸渣需在160 C酸溶，因此最适宜的酸为硫酸。由于SiO2不溶于硫酸，焙烧过程中得到的CaSCU难溶于水，故酸溶渣的成分为SiCh、CaSO4 (5)酸溶后适当加热能促进TiCP+水解生成TKVxFhO,反应的离子方程式为TiO2+(x+I)H2o A T iO2 xH2O I+2H+。(6)结合图示流程可知，母液中含有氨水、硫酸镀，母液中含有硫酸，

44、二者混合后再吸收尾气N%,经处理得到(NH4)2SO4 0答案：(1)ALO3+4(NH4)2SO4 二 2NH4Al(SC4)2+6NH3 t+3H20 t(2时+、AP+、Mg21-(3)1.0X10-6(4)硫酸 SiO2 CaSO4(5)TiO2+(x+l)H2OATiO2 xH2O I+2H+(6)(NH4)2SO43.解析：(1)加热的目的是使反应完全，加快酸浸速率。(2)Fe3O4与硫酸反应生成Fe?+和 Fe3+,Fe2+能够被氧化为Fe3+；VO+中锐元素化合价为+3,V0。中锐元素化合价为+5,VO卡 被 MnCh氧化为VO,MnCh被还原为M n?+,结合得失电子守恒、原

45、子守恒和电荷守恒配平：vo+Mn()2+2H+=V01+Mn2+H2O。(3)pH=3.0 3.1 时，Mn?+还未沉淀，所以滤液中有M n?+,另外Fe3+、AP+在该pH 范围内没有沉淀完全，部分留在滤液中。(4)滤饼中除了有 V2CVXH2O,还有少量 Fe(0H)3和 A1(OH)3,加 NaOH 调 pH13,V2O5 XH2O与 NaOH 反应生成NaVC3，A1(OH)3 与 NaOH 反应生成 NaAl(OH)4,Fe(0H)3 不与 NaOH 反应，所以滤渣是Fe(0H)3。(5)“调 pH”的目的是将NaAl(OH)4转化为A1(OH)3沉淀除去，反应的化学方程式为 NaA

46、l(OH)4+H Cl=A l(O H)3 I+NaCl+H2。，则滤渣为 A1(OH)3(6)加入过量NH4cl固体，c(NH力增大，根据同离子效应，可促进NH4Vo3晶体尽可能完全析出。答案：(1)加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)(2)Fe2+V0+MnO2+2H+=V0j+Mn2h+H20(3)Mn2+AF+和 Fe3+(4)Fe(OH)3(5)NaAl(OH)4+HC1=A1(OH)3 I+NaCl+H2O(6)利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全4.解析：(1)油脂可在NaOH溶液中发生水解反应生成可溶性的高级脂肪酸钠和甘油，并且 NaOH 溶液能溶解 A1 和 AI

47、2O3,2A1+2NaOH+2H20=2N aA 102+3H2 t s AI2O3+2Na0H=2NaA102+H2O,故“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂和溶解铝及其氧化物。“滤液”中含有NaAl(OH)4(也可写成NaAlCh),向其中加入稀H2sO4调为中性会生成A1(OH)3沉淀，反应的离子方程式为A1(OH)+H+=A 1(O H)3 I+H 2O 或A105+H+H2O=A1(OH)3 I 0 (2)“滤饼”中含有Ni、Fe、NiO、FeO、FezCh以及少量其他不溶物,加入稀 H2s04后主要发生反应 Ni+2H+=Ni2+H2 t、Fe+2H+=F e2+H2 f、N

48、iO+2H+=N i2+H2O,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H1=2 F e3+3H2O,故“滤液”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+,Fe3+(3汨2。2的作用是在酸性条件下将Fe?+氧化为Fe3+(2Fe2+H2O2+2Hl=2 F e3+2H2O),且 在“转化”中不引入新杂质，故可替代H2O2的物质是。2或空气，发生反应4Fe2+C2+4H+-4Fe3+2H2O,也不引入新杂质。加 NaOH溶液 调pH”的目的是生成Fe(OH)3沉淀除去Fe3+,为除尽Fe?+而又不生成Ni(OH)2沉淀，需控制pH范围：3.2WpH Fe3+(3)02或 空 气 Fe3+(4)0

49、.01X(1072-14)2 或 105X(108-7-14)2 3.26.2(5)2Ni2+C10+4OH-=2NiOOH I+CI+H2O(6)提高银回收率5.解析：本题涉及的考点有离子方程式的书写、Fe3+的检验、化学平衡常数的应用，考查了学生解读化学工艺流程，将题给信息与已学知识相结合分析、解决化学问题的能力。(1)溶浸步骤产生的“气体”是NH3,用NH4HCO3溶液吸收N%的化学方程式为NH3+NH4HCO3=(N H 4)2CO3 0(2)根据流程图可知，Fez。?、AI2O3在“过 滤 1”步骤中除去，SiCh不溶于(NH4)2SO4溶液，故“滤 渣 1”的主要成分有Si。?、F

50、ezCh、AI2O3；检验Fe3+通常选用KSCN溶液。(3)根据H3BO3的解离反应以及电离平衡常数，可判断H3BO3是一元弱酸；在“过滤2”操作前B 元素主要以B2()l的形式存在，调节pH 至 3.5后生成了 H3BO3沉淀，由此可推断调节 pH 的目的是将B2。1 转化成H3BO3。(4)反应物有Mg2+、C 0 1-,生成物有Mg(OH)2-MgCO3沉淀，再结合电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式；“沉镁”后的母液的主要成分为(NH4)2SO4,可 供“溶浸”工序循环使用；Mg(0H)2、MgCCh在高温条件下均易分解生成M gO,故高温焙烧碱式碳酸镁可以制备轻质氧化镁。答案：