2024版步步高新高考化学考前三个月专项练习第一篇　主题十　综合大题题型研究(Ⅳ)——工艺流程-.pdf

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1、综合大题题型研究综合大题题型研究()工艺流程工艺流程1(2023新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示：已知：最高价铬酸根在酸性介质中以 Cr2O27存在，在碱性介质中以 CrO24存在。回答下列问题：(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为_(填化学式)。(2)水浸渣中主要有 SiO2和_。(3)“沉淀”步骤调 pH 到弱碱性，主要除去的杂质是_。(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以 MgSiO3和 MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶

2、液 的pH9以 达 到 最 好 的 除 杂 效 果，若pH9 时，会导致_。(5)“分离钒”步骤中，将溶液 pH 调到 1.8 左右得到 V2O5沉淀，V2O5在 pH”“”或“”)，其原因是_。1题型特点近几年高考中工艺流程题主要是以物质的制备、物质的分离提纯为情景材料，用框图的形式呈现实际工业生产中添加物质、操作的过程，设问形式包括：物质的判断、方程式的书写、实验操作、反应条件的控制及理论解释、产品组成的定性及定量分析等，能很好的考查学生综合运用元素化合物知识、化学反应原理、实验技能解决实际问题的能力。2工艺流程题的一般呈现形式一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手

3、网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-13解题的一般方法(1)两端分析法两端分析法是对比分析原料与产品的组成，从中找出将原料转化为产品和除去原料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了。(2)分段分析法对工艺流程进行分段分析的关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定如何分段，分几段更合适，一般分段以产品为准点。(3)交叉分析法对工艺流程进行交叉分析的关键在于找准中间产品和流水生产的分线，在分析过程中，抓住中间物质的关联作用，各个击破。(4)前后照应分析法前后照应分析主要考虑对工艺生产流程中原料转化成产品和

4、原料的充分利用和再生产的问题。有些化工生产，为了充分利用原料，变废为宝，设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外，同时还要考虑将生产过程中的副产品转化为原料生产工艺。考向一以金属矿物的开发利用为情景的综合题1金属锑可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有 Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺流程图如下：已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的浓度及溶液的 pH 如下表所示：金属离子Fe3Al3Fe2Mg2开始沉淀时的 pH c0.01 molL12.23.77.59.6完全沉淀时的 pH c1.0105 molL1

5、3.24.79.011.1试回答下列问题：(1)“浸出渣”的主要成分有 S、_。“溶浸”时 Sb2S3发生反应的化学方程式为_。(2)“还原”时加入 Sb 的目的是将_(填离子符号)还原。(3)“水解”时需控制溶液 pH2.5。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1Sb3发生水解反应的离子方程式为_。下列能促进该水解反应的措施有_(填字母)。A升高温度 B增大 c(H)C增大 c(Cl)D加入 Na2CO3粉末为避免水解产物中混入 Fe(OH)3，Fe3的浓度应小于_molL1。(4)“酸溶 2”后的溶液可返回_工序

6、循环使用。(5)Sb 可由 SbCl4电解制得，阴极的电极反应式为_。2(2023河北邢台模拟预测)电池级 Li2CO3广泛应用于高能锂电池制造领域。一种以铁锂云母(主要成分为 K2O、Li2O、FeO、Al2O3、SiO2等)为原料制备 Li2CO3的工艺流程如下：回答下列问题：(1)已知 36.5%盐酸的密度为 1.19 gcm3，则该溶液中 c(HCl)_；“溶解”时；为了提高溶解速率，可采取的措施为_(写两点)。(2)从工业生产实际分析，氧化时加入物质 A 的最佳选择为_(填字母)，该步骤的离子方程式为_。aCl2 bH2O2 c空气 dKMnO4(3)“沉铁”时生成 Fe4Fe(CN

7、)63，则“转化”时发生反应的离子方程式为_。(4)“电渗析”的装置如图所示，则 M 电极与外接电源的_极相连；x、y 为离子交换膜，则 x 为_(填“阴”或“阳”)离子交换膜；结合流程分析电渗析的目的为_。(5)实验室进行蒸发操作时，用到的主要仪器为_、玻璃棒和酒精灯。3(2023湖南益阳模拟预测)V2O5广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备 V2O5的工艺如下：一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1已知：.“焙烧”后，固体中主要含有 Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、Mn(VO3)2、

8、Ca(VO3)2；“酸浸”后钒以 VO2形式存在，“中和还原”后钒以 VO2形式存在。.有机溶剂对四价钒(VO2)具有高选择性，且萃取 Fe3而不萃取 Fe2。.该工艺条件下，溶液中金属离子(浓度均为 0.1 molL1)开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示：金属离子Fe3Fe2Ca2Mn2开始沉淀 pH1.97.011.98.1完全沉淀 pH3.29.013.910.1回答下列问题：(1)基态钒原子的价层电子排布式为_。(2)“中和还原”时，VO2参与反应的离子方程式为_，该工序的 pH 低于 7.0，试计算出 KspFe(OH)2_。(3)NH3H2O 各元素的第一电离能由大到小的顺序为

9、_，SO24的空间结构为_。(4)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图 1、2 所示。指出适宜的工艺条件为_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1(5)“氧化”时，每消耗 0.5 mol NaClO3，可得到 VO2_ mol。(6)单质 V 晶胞属于体心立方晶胞，晶胞参数为 a pm，两个共顶点的晶胞结构如图 3 所示，计算出 A、B 原子的间距为_pm。考向二以废料、废渣提取重要物质为情景的综合题4钪是一种稀土金属元素，在国防、航天、核能等领域具有重要应用。工业上利用固体废料“赤泥”(含 FeO、Fe2O

10、3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)回收 Sc2O3的工艺流程如图。已知：TiO2难溶于盐酸；KspFe(OH)31.01038。回答下列问题：(1)为提高“酸浸”速率，对“赤泥”的处理方式为_；滤渣的主要成分是_(填化学式)。(2)“氧化”时加入足量 H2O2的目的是_；氧化后溶液中 Fe3浓度为 0.001 molL1，常温下“调 pH”时，若控制 pH3，则 Fe3的去除率为_(忽略调 pH 前后溶液的体积变化)。(3)已知 25 时，Kh1(C2O24)a，Kh2(C2O24)b，KspSc2(C2O4)3c。“沉钪”时，发生反应：2Sc33H2C2O4Sc2(C2O4)36H，该反

11、应的平衡常数 K_(用含 a、b、c的代数式表示)。(4)Sc2(C2O4)36H2O 在空气中加热至 550 时生成 Sc2O3、CO2和 H2O，写出反应的化学方程式：_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-15(2023山东枣庄二模)钯(Pd)是一种贵金属，性质与铂(Pt)类似。活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，但使用过程中因生成难溶于酸的 PdO 而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭及少量 Fe、Cu、Al 等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：已知：.阴、阳离子交换树脂的基本工作原

12、理分别为 RClMRMCl、RNaNRNNa(R表示树脂的有机成分)。.“沉钯”时得到氯钯酸铵NH42PdCl4固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。(1)温度、固液比对浸取率的影响如图，则“浸取”的最佳条件为_。(2)“浸取”时，加入试剂 A 的目的为_。(3)“浸取”时，加入 NaClO3有利于 Pd 的溶解，生成的四氯合钯()酸(H2PdCl4)为二元强酸。加入浓盐酸和 NaClO3后主要反应的离子方程式：_。(4)“离子交换除杂”应使用_(填“阳”或“阴”)离子交换树脂，“洗脱”时应使用的洗脱液为_(填字母)。A硫酸 B盐酸 C无水乙醇(5)“还原”过程 N2H4转化为 N2，在反应器出口处

13、器壁内侧有白色晶体生成，该过程还产生的副产物为_，且该产物可循环利用至_(填环节名称)环节。(6)以上流程污染性较强且复杂，通常使用电解法回收钯。将“浸取”后的溶液与钯离子脱附试剂 MH 混合，形成 PdMH22配离子，电解可得高纯度钯，装置如图。电解时，当浓缩室里共得到 5 L 0.7 molL1的较浓盐酸时(体积变化忽略不计)，理论上能得到 Pd_g，但实际生产中得不到相应质量的Pd，原因是_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公

14、众号网课来了，微信MM2026-1微题型微题型 1原子、分子原子、分子(离子离子)结构的表示方法结构的表示方法(一)选择题1(2023湖南，2)下列化学用语表述错误的是()AHClO 的电子式：B中子数为 10 的氧原子：188OCNH3分子的 VSEPR 模型：D基态 N 原子的价层电子排布图：2(2023浙江 1 月选考，3)下列化学用语表示正确的是()A中子数为 18 的氯原子：3717ClB碳的基态原子轨道表示式：CBF3的空间结构：(平面三角形)DHCl 的形成过程：3(2022山东，3)138O、158O 的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：168O32He138

15、OabX；168O32He158OmnY。下列说法正确的是()AX 的中子数为 2BX、Y 互为同位素C.138O、158O 可用作示踪原子研究化学反应历程D自然界不存在138O2、158O2分子是因其化学键不稳定4(2022北京，3)38Sr(锶)的87Sr、86Sr 稳定同位素在同一地域土壤中87Sr86Sr值不变。土壤生物中87Sr86Sr值与土壤中87Sr86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1是()ASr 位于元素周期表中第六

16、周期、第A 族B可用质谱法区分87Sr 和86SrC87Sr 和86Sr 含有的中子数分别为 49 和 48D同一地域产出的同种土壤生物中87Sr86Sr值相同(二)填空题52022北京，15(1)Fe2的价层电子排布式为_。62022广东，20(1)Se 与 S 同族，基态硒原子价电子排布式为_。72022海南，19(1)基态 O 原子的电子排布式_，其中未成对电子有_个。8(1)2021湖南，18(1)节选基态硅原子最外层的电子排布图为_。(2)2021广东，20(1)节选基态硫原子的价电子排布式为_。(3)2020江苏，21A(1)节选Fe 基态核外电子排布式为_。(4)2019全国卷，

17、35(2)节选Fe 成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm 的价层电子排布式为 4f66s2，Sm3价层电子排布式为_。(5)2018全国卷，35(1)节选Zn 原子核外电子排布式为_。(6)2018全国卷，35(1)节选下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_(填字母)。1微粒的表示方法(1)氘的符号为_。(2)中子数为 6 的碳原子符号为_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-12核外电子排布的表示法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63d54s1简化表示式Cu：A

18、r3d104s1价层电子排布式Fe：3d64s2轨道表示式(或电子排布图)O：原子或离子结构示意图S2：_；Al：_3.电子式(1)Na2O2：。(2)H2O2：_。4结构式CO2：_，HClO：_。(一)选择题1(2023辽宁葫芦岛统考一模)下列表述不正确的是()A甲醛的电子式：B硫酸根离子的空间结构：正四面体形CZn 位于元素周期表 ds 区D83Bi 原子最外层有 5 个能量相同的电子2(2023河北唐山一模)下列化学用语表示正确的是()A次氯酸的电子式：BFe2的离子结构示意图：C基态 Cr 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2DPCl3的空间填充模型：3(2023

19、陕西渭南一模)科学家发现金星大气中存在 PH3，据此推断金星大气层或许存在生命。利用 P4与足量的浓 KOH 溶液反应可制备 PH3：P43KOH(浓)3H2O=3KH2PO2PH3。下列说法正确的是()一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1APH3的电子式为B中子数为 16 的 P 原子：1615PCKH2PO2是强电解质，属酸式盐D1 mol P4参加反应，转移 3 mol 电子4(2023江苏常熟中学调研)制取肼的反应为 2NH3NaClO=N2H4NaClH2O，下列相关微粒的化学用语错误的是()ANH3分子

20、的空间结构：三角锥形BNaClO 的电子式：CN2H4的结构式：DCl的结构示意图：5(2023天津一模)下列化学用语正确的是()A二氧化碳的电子式：BH2O 分子间的氢键：OHOC基态 Mn2的价电子轨道表示式：DP 的原子结构示意图：6(2023北京丰台一模)下列化学用语或图示表达正确的是()ANi 元素基态原子的价电子排布式：3d10BNaOH 的电子式：C葡萄糖的结构简式：C6H12O6D乙烯分子中的 键：(二)填空题7按要求书写下列微粒的电子式：(1)C22_，O22_。(2)HClO_，CS2_，N2H4_，N2H5_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手

21、网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1(3)NaH_，NaCN_。8(1)Sc 的价层电子排布式为_。(2)V 的价层电子轨道表示式为_。(3)基态 Ga 原子的核外电子排布式(简写)为_。(4)第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布式(简写)为_。(5)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d 能级上的未成对电子数为_。9按要求解答下列问题。(1)Cu、Cu2、Cu基态核外电子排布式分别为_、_、_。(2)Mg 原子核外电子排布式为_；Ca 原子最外层电子的能量_(填“低于”“高于”或“等于”)Mg 原子最外层电子的能量。(3)钛在元素周期表中的位置

22、：_，钛原子核外有_种空间运动状态不同的电子，Ti2电子占据的最高能层的电子排布式为_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1微题型微题型 2元素性质的递变规律电离能和电负性元素性质的递变规律电离能和电负性(一)选择题1(2023北京，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是()AFF 键的键能小于 ClCl 键的键能B三氟乙酸的 Ka大于三氯乙酸的 KaC氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是 HCl 分子2(2022江苏，3)工业上电解熔融 Al2O

23、3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是()A半径大小：r(Al3)r(Na)B电负性大小：(F)(O)C电离能大小：I1(O)I1(Na)D碱性强弱：NaOHAl(OH)33(2022海南，5)钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是()A钠元素的第一电离能大于钾B基态钾原子价层电子轨道表示式为C钾能置换出 NaCl 溶液中的钠D钠元素与钾元素的原子序数相差 184(2022天津，2)嫦娥 5 号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是()A原子半径：AlSiB第一电离能：MgCaCFe 位于元素周期表的 p 区D这六种元素中，电负

24、性最大的是 O一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1(二)简答题52022河北，17(1)(2)(1)基态 S 原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_。(2)Cu 与 Zn 相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_，原因是_。6(1)2020全国卷，35(1)H、B、N 中，原子半径最大的是_。根据对角线规则，B 的一些化学性质与元素_的相似。(2)2021湖南，18(2)H、C、N 的电负性由大到小的顺序为_。(3)2021山东 16(2)节选O、F、Cl 电负性由大到小的顺序为_。(4)2020江苏，21

25、(2)节选C、N、O 元素的第一电离能由大到小的顺序为_。1“位构性”关系模型2粒子半径的比较一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。三看核外电子数：当核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大。3电离能(1)136 号元素的第一电离能(I1)变化规律说明：同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，第A、A 族反常；第A、A族反常；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小。(2)应用一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1判断元素金属性的强弱电离能

26、越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。判断元素的化合价如果某元素的 In1In，则该元素的常见化合价为n 价，如钠元素 I2I1，所以钠元素的常见化合价为1 价。(3)电离能差异原因解释答题模板A 原子的价层电子排布式为，处于半充满(全充满)，比较稳定，难失电子。应用举例第一电离能N大于O，原因：_。从结构上分析 Fe3比 Fe2稳定的原因：_。4电负性(1)电负性用来描述元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。(2)变化规律：一般来说，同周期主族元素，从左到右电负性逐渐增大；同主族元素，从上到下电负性逐渐减小。(3)

27、电负性的应用(4)解释元素电负性大小的原因答题模板A 原子比 B 原子的半径大，且 A 原子的核电荷数比 B 原子的小，所以 A 原子对最外层电子的吸引力小于 B，故电负性 A 小于 B。应用举例一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1请 结 合 核 外 电 子 排 布 相 关 知 识 解 释，C 的 电 负 性 小 于 O 的 原 因：_。(一)选择题1(2022天津高三期末)下列叙述正确的是()A第一电离能：LiNaKBCO2、N2O5、SO2均为酸性氧化物C通过比较酸性：H2CO3H2SO3，判断硫与碳的非金属性

28、强弱D第三周期主族元素，离子半径随原子序数的增大而减小2(2023江苏高三联考)工业上分别用 Mg、C 还原 SiO2可得无定形硅、晶体硅。下列说法正确的是()A原子半径：r(Mg)r(Si)B酸性：H2CO3H2SiO3C电负性：(O)I1(Mg)3(2023江苏南通高三统考)离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，大多数离子液体有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子有 AlCl4、PF6等，一种离子液体的结构如图所示。下列关于构成离子液体常见元素的说法正确的是()A简单离子的半径：r(Al3)r(Cl)r(F)B稳定性：PH3NH3C第一电离能：I1(C)I1(B)I1(Al)D酸性

29、：HFHNO3H3PO44(2023北京海淀高三期中)我国科研人员发现的氟磺酰基叠氮(FSO2N3)是一种安全、高效的“点击化学”试剂，其结构式如图，其中 S 为6 价。下列说法正确的是()A该分子中 S 原子的价层电子对数为 4B该分子中 N 原子均为 sp2杂化C电负性：FOSND第一电离能：FONS一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-15已知 X、Y 是主族元素，I 为电离能，单位是 kJmol1，请根据表中数据判断下列说法错误的是()元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 800

30、2 70011 600A.元素 X 的常见化合价是1 价B元素 Y 是第A 族元素C元素 X 与氯形成化合物时，化学式可能是 XClD若元素 Y 处于第三周期，它可与冷水剧烈反应6(2023江苏南通高三期末)X、Y、Z、W、R 属于周期表中前 20 号主族元素，且原子序数依次增大。基态 X 原子中有 3 个未成对电子，Z 是元素周期表中电负性最大的元素，Y 和 W同主族，常温下 0.01 molL1 R 的最高价氧化物对应的水化物溶液的 pH12。下列说法正确的是()AZ 的简单氢化物分子间能形成氢键B简单离子半径：r(R)r(W)C简单气态氢化物的热稳定性：WYD第一电离能：I1(X)I1(

31、Y)I1(Z)7(2023北京丰台区高三模拟)下列原因分析能正确解释性质差异的是()选项性质差异原因分析A金属活动性：MgAl第一电离能：MgAlB气态氢化物稳定性：H2SH2O分子间作用力：H2S碳化硅硅化学键键能：CCCSiSiSiD酸性：H2CO3H2SO3非金属性：CI2(Zn)的原因是_。13(2023四川宜宾二模)乳酸亚铁CH3CH(OH)COO2Fe 是一种常用的补铁剂。(1)乳酸分子()中 键与 键的数目比为_。(2)乳酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_。(3)C 与 O 中，第一电离能较大的是_，O 的第二电离能远大于第一电离能的原因是_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1