2023年高考化学工艺流程题复习.pdf

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1、无 机 工 艺 流 程 题 考 情 分 析 考（1）本 专 题 为 必 考 内 容，其 中 微 专 题 1三 年 三 考，微 专 题 2 三 年 三 考，微 专 题 3 为 冷 情 考 点，微 专 题 4 三 年 三 考。分（2）命 题 时 常 以 陌 生 金 属（尤 其 是 第 四 周 期 过 渡 金 属）及 其 化 合 物 的 制 备 流 程 为 素 材 析（背 景）。（3）主 要 考 查 物 质 结 构、化 学 实 验 基 础、陌 生 化 学 方 程 式 的 书 写、电 化 学 知 识、沉 淀 溶 解 平 衡、化 学 计 算 等。（4）预 测 2023年 该 专 题 的 考 查 形 式

2、和 知 识 点 大 概 率 延 续 以 往 的 特 点，考 查 角 度 更 体 现 应 用 性 和 创 新 性。新 情 境 下 陌 生 方 程 式 的 书 写 突 破 核 心 整 合 不 同 类 型 反 应 方 程 式 的 书 写（1）氧 化 还 原 反 应 方 程 式 的 书 写 方 法 根 据 题 目 中 的 流 程 图 或 题 干 信 息，确 定 部 分 反 应 物 和 部 分 生 成 物 x._ _ _ _y 判 断 反 应 中 变 价 元 素 的 化 合 价 并 利 用 元 素 化 合 价 的 升 降 判 断 出 氧 化 剂、还 原 剂、氧 化 产 物 和 还 原 产 物）_I I

3、按“氧 化 剂+还 原 剂 一 还 原 产 物+氧 化 产 物”I 1写 出 方 程 式，并 按 化 合 价 升 降 原 则 写 出 参 与 氧 化 还 原 反 应 的 各 物 质 的 化 学 计 量 数 _/根 据 原 子 守 恒，补 充 其 他 反 应 物 和 生 成 物，一 般、为 水.酸（H+）或 碱（OH-）,注 意：氧 化 还 原 反 应 的 离 子 方 程 式 的 配 平 需 要 用 到 的 守 恒 关 系 为 得 失 电 子 守 恒、电 荷 守 恒、原 子 守 恒。（2）非 氧 化 还 原 反 应：结 合 物 质 性 质 和 实 际 反 应 判 断 产 物。高 考 经 典 再

4、研 典 例 2022全 国 甲，26节 选 硫 酸 锌（Z nSO J是 制 备 各 种 含 锌 材 料 的 原 料，在 防 腐、电 镀、医 学 上 有 诸 多 应 用。硫 酸 锌 可 由 菱 锌 矿 制 备，菱 锌 矿 的 主 要 成 分 为 Z1 1 CO3,杂 质 为 Si。？以 及 C a、M g、Fe、Cu等 的 化 合 物。其 制 备 流 程 如 下：菱 锌 矿 H2SO4X KMnO4 Zn 粉 焙 烧 浸 取 滤 渣 滤 渣 滤 渣 HFZnSO4-7H2O滤 液 脱 钙 镁 过 滤 一 滤 液 滤 渣 本 题 中 所 涉 及 离 子 的 氢 氧 化 物 溶 度 积 常 数 如

5、 下 表:离 子 回 答 下 列 问 题:Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+4.0 x 10-38 6.7 x ICT 2.2 x IO-20 8.0 X IO-16 1.8 X IO-11(1)菱 锌 矿 焙 烧 牛 成 氧 化 锌 的 化 学 方 程 式 为 ZnCO?=ZnO+CO?T。解 析 根 据 产 物 有 氧 化 锌，参 照 碳 酸 钙 的 高 温 分 解 可 写 出 化 学 方 程 式。(2)为 了 提 高 锌 的 浸 取 效 果，可 采 取 的 措 施 有、。答 案 升 高 温 度、不 断 搅 拌、充 分 粉 碎、适 当 提 高 硫 酸 浓 度 等(任 选 两 个，答

6、案 合 理 即 可)解 析 为 了 提 高 浸 取 效 果，可 以 从 浓 度、温 度、接 触 面 积 等 角 度 考 虑。(4)向 8 0 90 的 滤 液 中 分 批 加 入 适 量 KMnCU溶 液 充 分 反 应 后 过 滤，滤 渣 中 有 MnO2,该 步 反 应 的 离 子 方 程 式 为 MnO7+3Fe?+7H?O=MnO?J+3Fe(0H)?F+5H+。解 析 根 据 题 意 可 知，反 应 中 MnO1转 化 为 Mn()2,说 明 另 一 反 应 物 具 有 还 原 性，只 能 是 Fe2+；pH=5 时，产 物 为 Fe(0H)3。情 境 素 材 菱 锌 矿 制 备 硫

7、 酸 锌 流 程 考 查 角 度 物 质 推 断、分 离 与 提 纯、离 子 方 程 式 的 书 写 素 养 立 意 宏 观 辨 识 与 微 观 探 析、变 化 观 念 与 平 衡 思 想、证 据 推 理 与 模 型 认 知 变 式.钛 酸 锂 电 池 是 一 种 较 安 全 的 锂 离 子 电 池，利 用 钛 酸 锂(52U。3)废 料(含 有 少 量 碳、银 和 铁 元 素)，回 收 其 中 的 有 价 金 属 锂 和 钛 并 制 备 高 附 加 值 的 碳 酸 锂 和 二 氧 化 钛 产 品。工 艺 流 程 如 图 所 示：钛 酸 锂 废 料 L酸 浸 丁 浸 出 渣 一|固 相 烧 结

8、 TiO,稀 硫 酸 浸 出 液 卜 Li2c03滤 渣 尾 液(1)Li2TiO3中 Ti的 化 合 价 为 土 4。(2)酸 浸 时 生 成 钛 酸(艰 0 2 7 电 0),提 高 酸 浸 速 率 的 措 施 有：适 当 提 高 酸 的 浓 度、升 高 温 度(写 出 一 条 即 可)。(写-条 即 可)解 析 酸 浸 时 生 成 钛 酸(TiO2 TH 2。)，提 高 酸 浸 速 率 的 措 施，可 以 从 浓 度、温 度 以 及 接 触 面 积 等 方 面 考 虑，因 此 提 高 酸 浸 速 率 的 措 施 为 适 当 提 高 酸 的 浓 度、升 高 温 度 等。(3)浸 出 渣 中

9、 含 有 钛 酸 和 少 量 C。解 析 废 料 中 含 有 少 量 C,C不 和 稀 硫 酸 反 应，因 此 浸 出 渣 中 含 有 钛 酸 和 少 量 C。(4)已 知：KspFe(OH)2=10-16,/CspNi(OH)2=10-1 5。常 温 时 通 过 调 节 溶 液 pH 大 于 9,达 到 除 杂 目 的。若 要 将 银、铁 从 浸 出 液 中 分 步 除 去，达 到 分 离 银 和 铁 的 目 的，方 案 为 先 用 氧 化 剂(如 H O?)把 Fe2+氧 化 为 Fe3+,再 将 pH调 节 至 4 5,过 滤,然 后 继 续 调 pH,过 滤 得 到 Ni(OH)2。解

10、 析 根 据 KspFe(OH)2 KspNi(OH)2，可 知 调 pH时 Fe?+先 沉 淀，Ni2+后 沉 淀，当 Ni?+完 全 沉 淀 时 即 c(Ni2+)=1 x l O T m o l.,c(OH-)=-L-1=10-5mol-L-1,则 应 调 节 溶 液 的 pH大 于 9 o Fe(OH)2与 Ni(OH)2的 溶 度 积 常 数 相 差 不 大，若 将 银、铁 从 浸 出 液 中 分 步 除 去，以 达 到 分 离 银 和 铁 的 目 的，先 用 氧 化 剂(如%。2)把 Fe2+氧 化 为 Fe3+,然 后 将 pH调 节 为 4 5,过 滤，可 除 去 浸 出 液

11、中 的 铁。(5)用 碳 酸 钠“沉 锂”的 离 子 方 程 式 为 2Li+COg=Li2c0?J:碳 酸 钠 的 添 加 量(理 论 用 量 的 倍 数)对 Li2c。3的 回 收 率 及 纯 度 影 响 如 图 所 示。代 表 Li2c。3纯 度 的 曲 线 为 a(填“a 或 b)o905 9858075700.线 甜 娶 回 睡 翻 番 100史 胡 斌 W繇 强 解 析 用 碳 酸 钠“沉 锂”999897961.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25碳 酸 钠 理 论 用 量 的 倍 数 的 离 子 方 程 式 为 2Li+CO?=Li2cO3 1；当 碳 酸 钠

12、 的 浓 度 增 大,碳 酸 根 离 子 浓 度 增 大，Li2c。3 的 回 收 率 增 大，但 钠 离 子 形 成 的 盐 被 包 裹 进 碳 酸 锂 沉 淀 中 会 降 低 碳 酸 锂 的 纯 度，因 此 代 表 Li2c。3纯 度 的 曲 线 为 a。（6）工 业 上 向 尾 液 中 加 入 Na3PO4的 目 的 是 A B（填 字 母）。A.进 一 步 回 收 金 属 锂 B.得 到 产 品 Li3P。4C.除 杂 D.污 水 处 理 解 析 工 业 上 向“尾 液”中 加 入 Na3P。4 的 目 的 是 进 一 步 回 收 金 属 锂、得 到 Li3Po4。模 拟 对 点 演

13、习 1.2022江 西 九 江 二 模 节 选 以 碳 酸 铳 铜 矿（主 要 成 分 为 MnC（）3、CuCO3,还 含 有 Fe2（）3、FeO等 杂 质）为 原 料 制 备 硫 酸 镒 的 一 种 工 艺 流 程 如 下：NH4HCO3 和 氨 水 的 混 合 物 H2SO4碳 酸 镒 铜 矿 匕 氧 H2sO,MnO2酸 浸 氧 化 MnCO,I铁 一 Fe(OH).NH3匕 沉 s沉 镒 溶 解 加 热 赶 氨|系 列 操 作 CU(0H)2 MnSO4-H2O时，反 应 的 离 子 方 程 式 为 MnO?+2Fe2+4H+一 2Fe3+M M+2H?0。可 用 一 种 试 剂

14、检 验 氧 化 后 的 溶 液 中 是 否 含 有 Fe2+,该 试 剂 为 K31Fe（CN）6（或 KMnO”）溶 液（写 化 学 式）。解 析“氧 化”时，反 应 的 离 子 方 程 式 为 MnOz+2Fe2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O。Fe2+和 铁 氟 化 钾 反 应 会 生 成 蓝 色 沉 淀，可 以 用 K31Fe（CN）6 溶 液 来 检 验；Fe?+有 还 原 性，可 以 使 酸 性 高 锦 酸 钾 溶 液 褪 色，也 可 以 用 酸 性 高 镒 酸 钾 溶 液 来 检 验。(2)加 入 MnC03调 节 pH=3.3时 可 以 将 Fe3+转 化 为 Fe(0H)

15、3而 除 去，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为 3MnC0?+2Fe3+3H20=2Fe(OH)3+3MM+3c0?T 解 析 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为 3MnC()3+2Fe3+3H2O=2Fe(OH)3+3Mn2+3CO2 T。2.2022河 北 秦 皇 岛 二 模 节 选 以 锌 灰(含 ZnO及 少 量 P b O、CuO、Fe2O3 SiO2)和 Fe2(S04)3为 原 料 制 备 的 ZnFe2()4脱 硫 剂，可 用 于 脱 除 煤 气 中 的 h S。脱 硫 剂 的 制 备、硫 化、再 生 过 程 可 用 下 图 表 示：FeSO NaHCO3(1)“除

16、杂”包 括 加 足 量 锌 粉、过 滤、加 小。2 氧 化 等 步 骤。除 Pb2+和 C M+外，与 锌 粉 反 应 的 离 子 还 有 Fe3+、H+。解 析“除 杂”加 足 量 锌 粉，硫 酸 铜、硫 酸 铁、硫 酸 都 能 与 锌 反 应，除 Pb2+和 C M+外，与 锌 粉 反 应 的 离 子 还 有 Fe3+、H+。(2)400。(：时，将 一 定 比 例 出、C O、CO2和 H2s的 混 合 气 体 以 一 定 流 速 通 过 装 有 ZnFe2()4脱 硫 剂 的 硫 化 反 应 器。硫 化 过 程 中，ZnFe2()4与、H2s反 应 生 成 ZnS和 FeS,其 化 学

17、 方 程 式 为 ZnFe2。/+4000c3H2s+H?=ZnS+2FeS+4H?0 0 解 析 硫 化 过 程 中，ZnFe2()4与 电、H2s反 应 生 成 ZnS和 FeS,其 化 学 方 程 式 为 ZnFe2()4+400 3H2s+%=ZnS+2FeS 4-4H2O。硫 化 一 段 时 间 后，出 口 处 检 测 到 COS。研 究 表 明 ZnS参 与 了 H2s与 CO2生 成 COS的 反 应，反 应 前 后 ZnS的 质 量 不 变，该 反 应 过 程 可 用 化 学 方 程 式 表 示 为 ZnS+CO2=ZnO+COS；ZnO+H?S=ZnS+H?。解 析 硫 化

18、一 段 时 间 后，出 口 处 检 测 到 COS 0 研 究 表 明 ZnS参 与 了 H2s与 CO2生 成 COS的 反 应，反 应 前 后 ZnS的 质 量 不 变，ZnS为 催 化 剂，该 反 应 过 程 用 化 学 方 程 式 表 示 为 ZnS+CC)2=ZnO+COS；ZnO+H2S=ZnS 4-H20 微 专 题 2第 四 周 期 过 渡 元 素 及 其 化 合 物 突 破 核 心 整 合 Sc 铳1.金 属 Sc非 常 活 泼，室 温 下 易 与 氧 气、卤 素 单 质、二 氧 化 碳 及 水 作 用，在 加 热 条 件 下 与 氮、磷、碑 等 作 用，Sc与 所 有 的

19、无 机 酸 都 起 反 应,在 浓 碱 中 缓 慢 溶 解。2.铳 的 化 学 性 质 与 铝 相 似，在 水 溶 液 中 以 Sc(III)存 在;SC2O3是 弱 碱 性 氧 化 物，水 合 物 为 Sc2O3 nH2O OSc2O3 4-6HNO3=2SC(NO3)3+3H2O2SC3+60H=Sc2O3 3H2O2SC(OH)3=SC2O3+3H2OSC(OH)3+30H-=SC(OH)63-2Sc3+3H2C2O4=SC2(C2O4)3 J+6H+2SC2(C2O4)3+3O2=2SC2O3+12CO2T i 钛 1.单 质:钛 的 表 面 存 在 致 密 的 氧 化 膜。常 温 下

20、 钛 不 与 水、空 气、稀 酸 反 应。钛 能 溶 解 于 热 浓 盐 酸 或 热 浓 硫 酸，可 溶 于 氢 氟 酸。2Ti+6HC1(浓)=2TiCl3+3H2 T2Ti+3H2so式 浓)&Ti2(SC)4)3+3H2 T2.TiO2:白 色 粉 末，不 溶 于 水，也 不 溶 于 稀 酸，但 溶 于 氢 氟 酸、热 浓 硫 酸，也 可 用 作 催 化 剂，具 有 两 性(以 碱 性 为 主)。Ti02+2H2so式 浓)=Ti(S04)2+2H2OTi02+H2so式 浓)=Ti0S04+H20Ti02+BaCO3=BaTiO3(偏 钛 酸 钏)+C02 T3.TiC14：常 温 下

21、 为 无 色 液 体，在 水 中 或 潮 湿 空 气 中 都 易 水 解，遇 空 气 产 生 白 烟，可 用 作 烟 幕 弹。TiCI4+3H2O=H2TiO3 I+4HC1V-帆 1.存 在 形 式 水 溶 液 中 不 存 在 V5+,+5 价 机 主 要 以 轨 氧 基 离 子(VO、V03+)或 含 氧 酸 根 离 子(V0、V0广)等 形 式 存 在。+4 价 机 在 水 溶 液 中 以 V02+存 在。2.常 见 物 质(1)单 质钮 在 常 温 下 不 与 空 气、水、非 氧 化 性 酸 和 碱 等 反 应。V 可 溶 于 氧 化 性 酸、王 水 和 氢 氟 酸，高 温 下 可 与

22、 熔 融 态 的 碱 反 应。2V+6HF=2VF3+3H2 TV+6HNC)3=V0(N()3)2+3H2O+4N02 T(2)V2O5 两 性 氧 化 物 V2O5%H20+6NaOH=2Na3V04 4-(3+x)H2OV20s+H2SO4=(VO2)2SO4+H20(3)专 凡 盐 2NH4VO3=V2O5+2NH3 T+H20VO1+Fe2+2H+=V O2+Fe3+H202Voi+H2c2O4+2H+=2VO2+2CO2 T+2H2OCr 铭 1.存 在 形 式 Cr(II):Cr2+Cr(III):Cr3+(酸 性 介 质)CrOj、Cr(OH)；(碱 性 介 质)Cr(VI):

23、Cr20-(酸 性 介 质)CrO广(碱 性 介 质)2.常 见 物 质(1)Cr 最 硬 的 金 属 化 学 性 质 稳 定，常 温 下,放 在 空 气 中 或 浸 在 水 中 不 会 生 锈。(2)Cr2O3 两 性 氧 化 物 Cr2O3+3H2sC)4=Cr2(S04)3(绿 色)+3H2OCr2O3+2NaOH+3H2。=2NaCr(0H)4(亮 绿 色)(3)Cr(OH)3 一 一 两 性 氢 氧 化 物 Cr(OH)3+3H+=Cr3+3H2OCr(OH)3+OH-=CrOj+2H2O(4)格 盐 H+CrOj-o*Cr27-(黄 色)(橙 红 色)Cr2O-+2Ba2+H20=

24、2BaCrO4 1(黄 色)+2H+Cr2O+2Pb2+H2O=2PbCrO4 1(黄 色)+2H+Cr2O-+4Ag+H20=2Ag2CrO4 I(红 棕 色)+2H+M n-镒 1.单 质 Mn+2H2。=H2 T+Mn(OH)2Mn+2H+=Mi?+&T熔 融 2Mn+4K0H+3O2 三 2K2MnO4+2H2O2.MnO2不 溶 于 水 和 硝 酸，与 纯 碱 和 氧 化 剂 共 熔，放 出 二 氧 化 碳 并 生 成 镒 酸 盐。3.Mn(OH)2Mn2+20H-=Mn(OH)2 1(白 色)2Mn(OH)2+。2=2MnO(OH)2 1(棕 褐 色)4.镒 盐 3Mn2+2MnO

25、；+2H2O=5MnO2 X 4-4H+2Mn2+5Pb。2+4H+=2MnO；+5Pb2+2H203MnO+2H2O=MnO2 I+2MnO；+40H-3MnOi-4-4H+二 MnO2 I+2MnO；+2H2OFe 铁 l.(NH4)2SO4-FeS04 6H2O 摩 尔 盐 定 量 分 析 中 常 用 作 基 准 物 质 来 标 定 K2O2O7或 KMnCU溶 液 的 浓 度。2.高 铁 酸 盐 的 制 备 2Fe(OH)3+3CI0-+40H=2FeO勺+3CP+5H2OFe2O3+3KNO3+4K0H=2K2FeO4+3KNO2+2H2O共 熔 3.配 合 物 Fe3+Fe(CN)

26、64-+K+=KFeFe(CN)6 iK+Fe2+Fe(CN)63-=KFeFe(CN)6 ICo、Ni 钻、银 1.概 述 铁、钻、银 均 属 于 铁 系 元 素，性 质 上 有 许 多 相 似 之 处。2.氧 化 性酸 性 介 质 中 Co(III)、Ni(III)有 强 氧 化 性。2CO(OH)3 4-6HC1=2COC12+Cl2 T+6H2O2Ni(OH)3+6HC1=2NiCl2+Cl2 T 4-6H2O3.配 合 物 CO(NH3)62+有 较 强 的 还 原 性，易 被 氧 化 为 Co(NH3)613+。4CO(NH3)62+02+2H20=4CO(NH3)63+4 0 T

27、C u-铜 Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H20Cu2O+4NH3 4-H20=2CU(NH3)2+4-20H-CU(OH)2 4-4NH3=CU(NH3)42+2 0 1Z n 锌 物 质 部 分 性 质 单 质 Zn 熔 点 低，性 质 较 活 泼。4Zn+2O2+CC)2+3H2O=ZnCO3-3Zn(OH)2,Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+H2 TZnO 俗 称 锌 白，作 白 色 颜 料。溶 于 氨 水，更 易 溶 于 N H 4cl和 N H 3 T 2 O 的 混 合 溶 液 Zn(OH)2 溶 于 氨 水，更 易 溶 于 N H 4cl和 NH3,H2。的

28、 混 合 溶 液。Zn(OH)2+4NH3=Zn(NH3)42+20H-ZnC12 溶 液 显 酸 性。其 溶 液 直 接 蒸 干 得 不 到 Z n C k。ZnCl2+H20=Zn(OH)Cl+HC1 TZnS 难 溶 硫 化 物 中 唯 一 呈 白 色 的，可 用 作 白 色 颜 料，它 与 BaSCU一 起 共 沉 淀(用 ZnS04和 BaS反 应)，形 成 Z n S、BaSO4混 合 晶 体，称 为“锌 银 白”，俗 称 立 德 粉，是 一 种 优 良 的 白 色 颜 料 ZnCO3 加 热 分 解(普 通 碳 酸 盐 沉 淀 的 性 质)高 考 经 典 再 研 典 例 2022

29、湖 南，17,14分 钛(Ti)及 其 合 金 是 理 想 的 高 强 度、低 密 度 结 构 材 料。以 钛 渣(主 要 成 分 为 TiC)2,含 少 量 V、Si和 A】的 氧 化 物 杂 质)为 原 料，制 备 金 属 钛 的 工 艺 流 程 如 下:C.CLA1钛 渣 含 Si、A1杂 质 已 知“降 温 收 尘”后，粗 TiCLj中 含 有 的 几 种 物 质 的 沸 点:物 质 TiCl4VOC13SiCl4A1C13沸 点/(回 答 下 列 问 题:136 127 57 180(1)已 知 AG=”一 TAS,A G 的 值 只 决 定 于 反 应 体 系 的 始 态 和 终

30、态，忽 略、A S 随 温 度 的 变 化。若 A G 0,则 该 反 应 可 以 自 发 进 行。根 据 下 图 判 断：600。(：时，下 列 反 应 不 能 TiO2(s)+2Ci2(g)=TiC l4(g)+62(g)-劣 I I I I I I I I I I 二 自 发 进 行 的 是 C。300-1-.-.-1-1-1-200-TiO2(s)+2Cl2(g)=TiC l4(g)+62(g).I f.00-1-1-1-1-1-g I I I I I3-3001-400-500500 600 700 800 900 1 000 1 100温 度/tA.C(s)+O2(g)=CO2(g

31、)B.2C(s)+O2(g)=2CO(g)C.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)D.TiO2(s)+C(s)+2cl 式 g)=TiCl4(g)+CO2(g)解 析 若 AG 0,不 能 自 发 进 行；TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)的 AG 等 于 反 应 C(s)+O2(g)=CO2(g)的 AG1与 反 应 Ti。?。)+2c12(g)=TiCl式 g)+5(g)的 AG2相 加，由 题 图 可 知 AG=AGi+AG2 0，可 以 自 发 进 行。(2)TiO2与 C、Cl2在 600久 的 沸 腾 炉 中 充 分 反

32、 应 后，混 合 气 体 中 各 组 分 的 分 压 如 下 表：物 质 TiCLj CO C02 Cl2分 压/MPa 4.59 x 102 1.84 x 10-2 3.70 x IO-2 5.98 x IO-9600 该 温 度 下，Ti()2与 C、Cl?反 应 的 总 化 学 方 程 式 为 5TiO?+6C+10C1?=2co+5TiClq+4COi;解 析 分 压 之 比 等 于 物 质 的 量 之 比，TiC14、co2,c o 都 是 生 成 物，由 表 中 数 据 可 得 三 者 分 压 之 比 约 为 5:4:2,根 据 得 失 电 子 守 恒、原 子 守 恒 可 写 出

33、化 学 方 程 式 为 5TiO2+6C+6000c1OC12 2CO+5TiCl4+4CO2。随 着 温 度 升 高，尾 气 中 C O 的 含 量 升 高，原 因 是 随 温 度 升 高，2c+0 J G=2C0(g)的 G 减 小，C(s)+C)2(g)=CO2(g)的 AG 儿 乎 不 变，更 有 利 于 2c(s)+O?(g)=2CO(g)反 应 发 生。解 析 随 温 度 升 高，2C(s)+O2(g)=2CO(g)的 AG 减 小，C(s)+O2(g)=CO2(g)的 AG 几 乎 不 变，更 有 利 于 2c(s)+02(g)=2CO(g)反 应 发 生。(3)“除 钢”过 程

34、 中 的 化 学 方 程 式 为 A1+3VOCb=AlCh+3VoeI2；“除 硅、铝”过 程 中，分 离 TiCU中 含 Si、AI杂 质 的 方 法 是 蒸 你 或 精 溜(分 饰)。解 析 由 已 知 信 息 可 知 除 钢 时 该 工 序 含 锐 反 应 物 为 VOCI3，与 A1发 生 氧 化 还 原 反 应，根 据 得 失 电 子 守 恒、原 子 守 恒 可 知 反 应 为 A1+3Voeb=AlC13+3VOC12;由 已 知 可 知 硅、铝 以 氯 化 物 形 式 存 在，且 其 氯 化 物 的 沸 点 与 TiCQ的 沸 点 相 差 较 大，可 利 用 蒸 偏 或 精 憎

35、(分 储)的 方 式 进 行 分 离 提 纯。(4)“除 机”和“除 硅、铝”的 顺 序 不 能(填“能”或“不 能”)交 换，理 由 是 若 是 工 序 互 换，将 引 入 A C L，降 低 TiCL的 纯 度。解 析 若 是 工 序 互 换，蒸 储 时 除 去 SiC14和 AlCk，得 到 丁 过 丁 和 VOC%的 混 合 物，在 混 合 物 中 加 入 A1除 去 了 VOCb，引 入 了 AlCk。(5)下 列 金 属 冶 炼 方 法 与 本 工 艺 流 程 中 加 入 M g 冶 炼 Ti的 方 法 相 似 的 是 A C。A.高 炉 炼 铁 B.电 解 熔 融 氯 化 钠 制

36、 钠 C.铝 热 反 应 制 镒 D.氧 化 汞 分 解 制 汞 解 析 M g 冶 炼 Ti属 于 热 还 原 法，故 符 合 题 意 的 有 AC o情 境 素 材 钛 渣 提 纯 钛 的 工 艺 流 程 考 查 角 度 盖 斯 定 律、化 学 反 应 的 方 向、化 学 方 程 式 的 书 写、物 质 的 分 离 与 提 纯、金 属 冶 炼 素 养 立 意 宏 观 辨 识 与 微 观 探 析、证 据 推 理 与 模 型 认 知 变 式.磁 选 后 的 炼 铁 高 钛 炉 渣，主 要 成 分 有 Ti。？、Si02,AI2O3、Mg O、CaO以 及 少 量 的 Fe2O3 o 为 节 约

37、 和 充 分 利 用 资 源，通 过 如 下 工 艺 流 程 回 收 钛、铝、镁 等。氢 氧 化 物 沉 淀 水 步 淀 氨 力 沉 液 滤 水 浸(NH4)2SO4焙 烧 TiO2.%H20-丁 液-母 水 浸 渣 I尾 气 高 钛 炉 渣 酸 酸 溶 渣 热 水 母 液（1）“焙 烧”中，Fe2（）3转 化 为 NH4Fe（SC）4）2的 化 学 方 程 式 为 史 必 土 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 pH 2.2 3.59.5 12.4沉 淀 完

38、 全(c=1.0 x 10-5mol IT】)的 pH 3.2 4.711.1 13.8回 答 下 列 问 题：焙 烧 4(NH“)2S0,=2NH，Fe(SO，)2+3H20 T+6NH3 T。（2）实 验 室“过 滤”操 作 需 要 的 玻 璃 仪 器 有 漏 斗、玻 璃 棒、烧 杯。（3）列 式 计 算 常 温 下 氢 氧 化 铁 的 溶 度 积：KspFe（0H）3=1 X 正 义（1 x 10T，3=工 区 10-37.4 q（4）“酸 溶”后，将 溶 液 适 当 稀 释 并 加 热，TiO2+水 解 析 出 节。2，电 0沉 淀,解 释 适 当 稀 释 和 加 热 的 原 因:根

39、据 TiC)2+(%+DH?。白 TiC)2 xH?。J+2H+稀 释 时 平 衡 正 向 移 动，有 利 于 Ti02+水 解；水 解 为 吸 热 反 应，升 高 温 度，平 衡 正 向 移 动，利 于 水 解。模 拟 对 点 演 习 1.2022广 东 广 州 深 圳 二 调 高 磷 镖 铁 是 生 产 钙 镁 磷 肥 的 副 产 品。以 高 磷 镁 铁（主 要 含 Ni、Fe、P,还 含 有 少 量 Fe、Cu、Zn的 磷 化 物）为 原 料 生 产 硫 酸 锲 晶 体（NiSCU 6电 0）的 工 艺 流 程 如 下：NaClONa2CO3 H2S NaOH髓，电 解 I一 除 磷|-

40、U除 杂|.港 卜 滤 渣 1 滤 渣 2 母 液 H2so4,INiSO4-6H2O-|酸 溶 卜|水 洗|已 知：电 解 时，选 用 2 m o i 硫 酸 溶 液 为 电 解 液。回 答 下 列 问 题：解 析 先 将 高 磷 银 铁 制 成 电 极 板，进 行 电 解，Ni.Fe.Zn.Cu转 化 为 阳 离 子 进 入 溶 液，之 后 加 入 NaClO将 Fe2+氧 化 为 Fe3+,然 后 加 入 Na2cO3,使 溶 液 的 pH=2,并 将 溶 液 加 热 至 50,形 成 铁、磷 共 沉 淀；过 滤 后 加 入 H2s除 去 C/+和 Z M+；过 滤 后 向 滤 液 中

41、加 入 NaOH得 到 Ni(0H)2沉 淀，过 滤、水 洗 沉 淀 后，加 入 硫 酸 溶 液 溶 解，得 到 硫 酸 锲 溶 液，经 系 列 处 理 得 到 NiS()4-6H20 O(1)先 将 高 磷 锲 铁 制 成 电 极 板，“电 解”时，该 电 极 板 作 阳 极；阴 极 产 物 主 要 为 出，此 外，溶 液 中 的 Cu2+有 部 分 在 阴 极 放 电。解 析 电 解 过 程 将 Fe、Ni、Z n、Cu转 化 为 对 应 阳 离 子，所 以 高 磷 镖 铁 应 作 阳 极，被 氧 化；在 阴 极 主 要 是 氢 离 子 放 电，故 主 要 产 物 为 H 2。(2)“除

42、铁 磷”时，溶 液 中 Fe2+先 被 氧 化 为 Fe3+,该 过 程 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 2Fe2+C1CT+2H+=2Fe3+C/+H?0;再 加 入 Na2cO3，使 溶 液 的 pH=2,并 将 溶 液 加 热 至 50汽，形 成 铁、磷 共 沉 淀。解 析“除 铁 磷”时,C U T 将 Fe2+氧 化 为 Fe3+,结 合 已 知 条 件 知 所 处 环 境 中 存 在 大 量 H+,则 离 子 方 程 式 为 2Fe2+CIO-+2H+=2Fe3+Cl-4-H20。(3)“滤 渣 2”的 主 要 成 分 为 ZnS和 心 苴(填 化 学 式)。解 析 除

43、 铁 磷”后 溶 液 中 还 含 有 C/+、Zn2+,所 以 加 入 H2s除 杂 时 得 到 的“滤 渣 2”的 主 要 成 分 为 ZnS和 CuS 0(4)“沉 锲”时，为 确 保 镖 沉 淀 完 全，理 论 上 应 调 节 溶 液 pH 2 已 知：25久 时，Ksp Ni(0H)2=2 x IO-*；g2=0.3；当 溶 液 中 离 子 浓 度 W 1.0 x 10-5mol/L时，可 认 为 该 离 子 沉 淀 完 全。解 析 当 溶 液 中 c（Ni2+）=1.0 xl0-5mo.L T 时（即 Ni2+恰 好 沉 淀 完 全），c（OH-）=l p|Ni（OH）7i _ p

44、x io i；mo.=&*10-5mol-L-1,所 以 c（H+）=X 10-9mol-L-1,7 C（N i2+）7 1.0 X 1 0-5 2此 时 pH=-lgc（H+）=9.15,所 以 理 论 上 应 调 节 溶 液 pH 9.15（5）“母 液”中 的 溶 质 母 要 有 NaCl、Na2sO4、NaOH（填 化 学 式）。解 析 C U T 在“除 铁 磷”操 作 中 被 还 原 为 C厂,电 解 时 选 用 2 mol IT】硫 酸 溶 液 为 电 解 液，所 以 溶 液 中 存 在 S O t，在“沉 银”操 作 中 引 入 了 N a+,且“沉 锲”后 母 液 的 pH

45、2 9.15,所 以“母 液”中 的 溶 质 主 要 有 NaCl、Na2sO4、N a O H。（6）硫 代 硫 酸 锲（NiS2（）3）在 冶 金 工 业 中 有 广 泛 应 用。向 上 述 流 程 制 得 的 NiS04溶 液 中 加 入 BaS2（）3 固 体，充 分 反 应 后，过 滤 得 到 NiS2（）3溶 液；再 向 该 溶 液 中 加 入 无 水 乙 醇，析 出 NiS2O3 晶 体 已 知:25 时，Ksp（BaSC4）=1.0 x IO_1 0、Ksp（BaS2O3）=1.6 x 10-5。生 成 NiS2（）3 的 化 学 方 程 式 为 Bas?。？+NiSOd=Ni

46、Sz。？+BaSOq.：该 反 应 可 以 进 行 得 较 完 全，结 合 相 关 数 据 说 明 理 由：该 反 应 的 平 衡 常 数 K=等=L6 x 105,K 大 7 105,Ks p（BaS04）反 应 进 行 得 较 完 全。解 析 根 据 题 意，NiS04溶 液 可 以 使 BaS2（）3沉 淀 转 化 为 Bas。,沉 淀，同 时 得 到 NiSzOs，化 学 方 程 式 为 BaS2（）3+NiS04=NiS2O3+BaS04；该 反 应 的 平 衡 常 数 K=2?篇）=c(S2。歹)c(Ba2+)_ KSp(BaS2O3)c(S0j-)c(Ba2+)KspIBaSOQ

47、1.6X 10-51.OX1O-1 0=1.6 x 105,K 1 05,反 应 进 行 得 较 完 全。加 入 无 水 乙 醇 有 利 于 NiS2（）3 晶 体 析 出，其 原 因 是 无 水 乙 醇 可 以 降 低 NiS O a 的 溶 解 度。解 析 无 水 乙 醇 可 以 降 低 NiS2（）3 的 溶 解 度，利 于 晶 体 析 出。2.2021河 北，15,14分 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 铭 盐 的 新 工 艺，该 工 艺 不 消

48、耗 除 铝 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 C r-F e-A l-M g 的 深 度 利 用 和 Na+内 循 环。工 艺 流 程 如 下：气 体 AN a Q W 溶 液 锄 质 V(S)一 工 序。2恁)+熔 融 NaOH南 耳。(1)Fe(CrO)(含 色。3、MgO)过 滤 滤 渣 I过 量 气 体 A+H2。T 工 序 固 体 i n E i 源 介 稳 态 相 分 离 Na2CrO4f 溶 液 NaOHf 溶 液(循 环)_ 无 色 溶 液 I A1(OH)3(S)+工 序 卜 物 质 V一 一 二 A的 溶 液

49、 过 量 气 体 A工 序 物 质 n 溶 液 二 常 5 卜 MgCO3(s)T 煨 烧 卜 MgO(s)回 答 下 列 问 题:解 析 通 过 起 始 物 质 和 各 工 序 产 生 的 物 质，再 结 合 加 入 的 物 质 逐 一 分 析 可 得 各 步 反 应 的 实 质。(1)高 温 连 续 氧 化 工 序 中 被 氧 化 的 元 素 是 Cr、Fe(填 元 素 符 号)。解 析 Fe(CrO2)2中 Cr、Fe的 化 合 价 分 别 为+3、+2,高 温 连 续 氧 化 工 序 中 被。2分 别 氧 化 为+6、+3。(2)工 序 的 名 称 为 水 浸 或 溶 解。解 析 工

50、序 的 操 作 加 入 水，然 后 过 滤 得 到 滤 渣 I和 介 稳 态 相，说 明 工 序 为 溶 解 或 水 浸。(3)滤 渣 I的 主 要 成 分 是 Fe?。？、M?0(填 化 学 式)。解 析 Fe(CrC)2)2 中 Fe、Cr 分 别 转 化 为 Fe2()3 和 NazCrCU,A12O3 转 化 为 N a A Q，MgO 不 反 应，加 水、过 滤 后 滤 渣 I中 主 要 含 有 Fe2。？、MgO o(4)工 序 中 发 牛 反 应 的 离 子 方 程 式 为 2Na+2CrOQ+2c0?+&0=02。歹+2NaHCC)3 1。解 析 结 合 工 序、分 析 可 知