化工流程综合题--2024年高考化学大题突破含答案.pdf

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1、大题大题化工流程综合题化工流程综合题无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题源于生产实际，以解决化学实际问题为目的，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，使问题情境真实，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。试题新颖，内容丰富，阅读量大，其结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来，问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。题型可以是选择题，也可以是主观题。以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操作、实

2、际生产的相关知识。预测 2024 年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，来考查考生的综合能力。从命题趋势来看，一般有三种题型：一是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；二是根据一些化工生产的流程来考查考生的综合应用能力；三是关于化工生产的相关计算。化工流程综合题-2024年高考化学大题突破 常设考向一 原料预处理的常用方法 1（2023辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（22232NiCoFeFeMg+、和2Mn+)。实现镍、钴、镁元素的回收。已知：物质()3Fe OH()2Co OH()2Ni OH()2Mg OH spK 37.410 14.710 14.

3、710 10.810 用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_(答出一条即可)。2（2023全国甲卷）3BaTiO是一种压电材料。以4BaSO为原料，采用下列路线可制备粉状3BaTiO。“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_。3（2023全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al 等元素）制备 LiMn2O4的流程如下：已知：KspFe(OH)3=2.810-39，KspAl(OH)3=1.310-33，KspNi(OH)2=5.510-16。硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_。为提高溶矿速率，可采取的措施_(举 1 例)。4

4、（2022全国甲卷）硫酸锌()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，杂质为以及 Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。其制4ZnSO3ZnCO2SiO 备流程如下：本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：离子 为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_、_。5（2022福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含223SiOAl O、和CaO等)提铝的工艺流程如下：“浸出”时适当升温的主要目的是_。6（2022辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为23Bi S，含有2FeS、2SiO杂质)与软锰矿(主要成分为2MnO

5、)联合焙烧法制各BiOCl和4MnSO，工艺流程如下：已知：焙烧时过量的2MnO分解为23Mn O，2FeS转变为23Fe O；金属活动性：Fe(H)BiCu；相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：开始沉淀pH 完全沉淀pH 2+Fe 6.5 8.3 3+Fe 1.6 2.8 2+Mn 8.1 10.1 为提高焙烧效率，可采取的措施为_。3+Fe2+Zn2+Cu2+Fe2+MgspK384.0 10176.7 10202.2 10168.0 10111.8 10 a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度 预处理操作预处理操作 作用或目的分析作用或目的分析 研磨、雾化研磨、

6、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等 增大接触面积的方法增大接触面积的方法：固体粉碎、研磨；液体喷洒；气体用多孔分散器等 浸取浸取(即浸即浸出出/溶解溶解)向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 水浸水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中 酸浸酸浸 在酸性溶液如：如：用(浓)硫酸、盐酸等中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等 碱浸碱浸 去油污，在碱性溶液中使

7、两性化合物(Al2O3、ZnO 等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程 醇浸醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物 浸出率浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(工业上往往为了追求更多转化)提高浸出率的措施提高浸出率的措施：将矿石研成粉末，提高接触面积；将矿石研成粉末，提高接触面积；搅拌，使反应更加充分搅拌，使反应更加充分 增大反应物增大反应物(酸、碱酸、碱)的浓度；的浓度；适当升温适当升温(加热加热)灼烧灼烧(焙烧焙烧)除去可燃性杂质或使原料初步转化 除去硫、碳单质；有机物转化、除去有机物；高温下原料与空气中氧气反应；除去热不稳定的杂质

8、(如碳酸盐沉淀)等 煅烧煅烧 改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土 1湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产 Cu、Cd 及ZnSO47H2O 等，其生产流程如图：如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 0.1 molL1计算)氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀的 pH 1.9 7.0 7.2 5.4 沉淀完全的 pH 3.2 9.0 9.5 8.2 提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有_(写出 1 条即可)2某油脂厂废弃的油

9、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(NiSO47H2O)：“碱浸”中 NaOH 的两个作用分别是_ 3 硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答：带油污镀锌废铁片 碱液洗涤 纯固 体 固体 FeSO4 溶液 潮湿的 硫酸亚 铁铵晶体 加入少量 加入过量稀硫酸 加入(NH4)2SO4(s)调节 pH 为 干燥 晶体 步骤中碱液洗涤的目的是_ 4 某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70.0%及一定量的Al、

10、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但 Ni2的性质较稳定)。回答下列问题：已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的 pH 如下表所示。沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 9.2 用乙醇洗涤废催化剂的目的是_ 5CuCl 是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含 Fe、Al 及其化合物、SiO2杂质)，生产 CuCl 的工艺流程如下：物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知：CuCl 溶于 N

11、aCl 的浓溶液可生成 CuCl2，CuCl2的溶液用水稀释后可生成 CuCl 沉淀 煅烧的主要目的是_ 6 钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%6%)、碳(93%94%)、铁(1%2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和 Pd 的流程，回答下列问题：“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是_ 常设考向二 转化过程中反应条件的控制方法 1（2023全国统考高考真题）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

12、流程如下图所示：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)“沉淀”步骤调 pH 到弱碱性，主要除去的杂质是 。(2)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以 MgSiO3和 MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的 pH9 以达到废废废废废废废1废废废废H2O2H2SO4废废1废废1X废废废废2废废2废废1SO2废废废废废废废废废废废废废CuCl 最好的除杂效果，若 pH9 时，会导致 。(3)“分离钒”步骤中，将溶液 pH 调到 1.8 左右得到 V2O5沉淀，V2O5在 pH。滤液 1 中的阴离子主要是Cl。常温下，几种离子生成氢

13、氧化物沉淀的 pH 如下表所示：氢氧化物()2Fe OH()3Fe OH()3Bi OH 开始沉淀时的 pH 7.6 1.6 4.0 完全沉淀时的 pH 9.6 3.1 5.5 当溶液中某离子浓度小于51 10 mol/L时，视为沉淀完全。回答下列问题：(1)从工艺流程分析，氧化调节 pH 环节，除了可用 NaOH 溶液，还可用 调节，且需调至溶液的 pH 为 (填范围)。4（2023河南安阳安阳一中校考模拟预测）三氧化二钴(23Co O)在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石主要成分为3223CoO(OH)CoCOCu(OH)CO、和2SiO，还有少量铁、镁、钙的氧化物为原料制备

14、三氧化二钴(23Co O)的工艺流程如图 1 所示。已知：常温下1836spsp(FeS)6.3 10(CuS)6.3 10KK=，()()1011sp2sp2CaF1.46 10MgF7.42 10KK=，。回答下列问题：(1)“浸泡”工序中浸出温度和浸出 pH 对浸出率的影响分别如图 2、图 3 所示。矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是 。图 3 中铜、钴浸出率下降的可能原因是 。5（2024 上山西运城高三统考期末）金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。一种由钛铁矿主要成分是钛酸亚铁()3FeTiO，还含有少量23Fe O、2SiO

15、等杂质为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品绿砜()42FeSO7H O的工业生产流程如下图所示。已知：2TiO+易水解为22TiOnH O。3Fe+在pH2.0=时生成沉淀，pH4.1=时沉淀完全。高温下钛易与22OH、等反应(1)某实验小组为探究混合液中加入铁粉的最佳反应条件，进行了下列有关实验。在其它条件不变的情况下，体系中()Fe 指3Fe+和3Fe(OH)等含正三价铁元素的微粒含量随pH变化如图 1，由图可知，还原体系中()Fe 的最佳pH范围为 ，试分析，在pH介于46之间时，()Fe 量基本保持不变的原因：。保持其它条件不变，体系中()Fe 含量随温度变化如图 2，由图可知，还原体系

16、中()Fe 的最佳反应温度为 。a2H bAr c2CO d2N 6（2023 上福建宁德高三福建省福安市第一中学校考阶段练习）工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为23Fe O、FeO、2SiO等)为原料制备高档颜料铁红()23Fe O，具体生产流程如图：试回答下列问题：(1)步骤 IV 的反应温度一般需控制在 35以下，其目的是 。步骤 IV 中，3FeCO达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的 pH 为 8，()2+c Fe为51.0 10 mol/L。试判断所得3FeCO中是否混有()2Fe OH (填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由 (已知：()172Ksp Fe OH4.9 10=

17、)。常设考向三 工艺流程中的分离与提纯 1（2022广东高考真题）稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：已知：月桂酸()1123C H COOH熔点为44 C；月桂酸和()11233C H COORE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持3+价不变；()11232C H COOMg的8sp1.8 10K=，3Al(OH)开始溶解时的 pH 为 8.8；有关金属离子沉淀的相关 pH 见下表。离子 2Mg+3Fe+3Al+3RE+开始沉淀时的 pH 8.8 1.5 3.6 6.27.4 沉淀

18、完全时的 pH/3.2 4.7/(1)“加热搅拌”有利于加快3RE+溶出、提高产率，其原因是 。“操作 X”的过程为：先 ，再固液分离。2（2022河北高考真题）以焙烧黄铁矿2FeS(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝()46Fe NHFe(CN)颜料。工艺流程如下：回答下列问题：(1)工序的名称为 ，所得母液循环使用。3（2022湖南高考真题）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2TiO，含少量 V、Si 和 Al 的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：已知“降温收尘”后，粗4TiCl中含有的几种物质的沸点：物质 4TiCl 3VOCl 4Si

19、Cl 3AlCl 沸点/136 127 57 180 回答下列问题：(1)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离4TiCl中含Si、Al杂质的方法是 。4（2022湖北统考高考真题）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有+-NaLiCl、和少量2+2+MgCa、)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。25时相关物质的参数如下：LiOH的溶解度：212.4g/100gH O 化合物 spK()2Mg OH 125.6 10()2Ca OH 65.5 10 3CaCO 92.8 10 23Li CO

20、22.5 10 回答下列问题：(1)为提高23Li CO的析出量和纯度，“操作 A”依次为 、洗涤。5（2021海南统考高考真题）无水3FeCl常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和2SiO杂质)为原料制备无水()3FeCls。已知：氯化亚砜()熔点-101，沸点 76，易水解。回答问题：(1)操作是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。6（2021浙江统考高考真题）某兴趣小组用铬铁矿Fe(CrO2)2制备 K2Cr2O7晶体，流程如下：已知：4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O2高温8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2 2H+2CrO2

21、4Cr2O27+H2O 相关物质的溶解度随温度变化如下图。请回答：(3)步骤 V，重结晶前，为了得到杂质较少的 K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解 KCl 重结晶。a50蒸发溶剂；b100 蒸发溶剂；c抽滤；d冷却至室温；e蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。1.过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法（1）常压过滤）常压过滤 使用范围 分离难溶物和易溶物 仪器 铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯 注意事项 一贴：滤纸紧贴漏斗

22、；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止 原因可能是：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等 （2）减压过滤（抽滤）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。（3）趁热过滤：）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；a.要滤渣（产品）：要滤渣（产品）：防止降温时析出杂质，提高产品纯度；b.要滤液（产品）：要滤液（产品）：或防止降温过程中析出产品而损耗；2.蒸发结晶蒸发结晶（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如

23、 NaCl)。（2）实例：从 NaCl 溶液中获取 NaCl 晶体 a.方法：蒸发结晶 b.具体操作：加热蒸发，当析出大量 NaCl 晶体时，停止加热，利用余热蒸干。NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液 a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 b.趁热过滤的目的：防止 KNO3溶液因降温析出，影响 NaCl的纯度 3.冷却结晶：冷却结晶：（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如 KNO3)、带结晶水的物质（例 CuSO45H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如 FeCl3）。（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（3）易水解

24、的盐蒸发时的气氛：如从溶液中析出 FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在 HCl 的气流中加热，以防其水解 4.重结晶：重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。5.蒸馏：蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。图 1 图 2 图 3（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、锥形瓶、碎瓷片（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图 3），蒸馏只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。（3）冷凝管的作用；图 1 蒸馏时起冷凝作用

25、图 2 反应发生器中起冷凝回流作用。（4）步骤及操作注意事项：温度计水银球位于支管处；两种情况冷凝水都是从下口通入；加碎瓷片防止暴沸（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器 坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）称量坩埚质量 m1 称量坩埚及晶体 m2 加热至白色 冷却称量 再加热 冷却再称量 m3 研钵研磨有利于晶体失去

26、结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。硫酸铜晶体质量：m2-m1;无水硫酸铜质量：m3-m1（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量质量差不超过 0.1g 或连续两次称量质量不变（4）如何从 MgCl26H2O 中得到无水 MgCl2：在干燥的 HCl 气流中加热，干燥的 HCl 气流中抑制了 MgCl2的水解，且带走 MgCl26H2O 受热产生的水汽 7.萃取与反萃取萃取与反萃取（1）萃取：）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。

27、分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。仪器：铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗 萃取剂选择的原则 两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。注意事项 分液漏斗使用之前必须检漏放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；（2)反萃取：反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。如

28、：用反萃取法从碘的 CCl4溶液提取碘单质 1（2024 下云南昆明高三云南师大附中校考阶段练习）铈(Ce)的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(含3CeFCO、BaO、2SiO等)为原料制备2CeO的工艺流程如图：回答下列问题：(1)实验室进行操作所需的玻璃仪器有烧杯、。(2)“系列操作”包含下图几个过程：已知：3Ce+不能溶于有机物TBP；3CeF+能溶于有机物TBP，且存在反应34CeFTBPCeTBPF+。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是 ，2（2024 下全国高三专题练习）利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为 Co、Ni，还含少量 Fe

29、、Al 等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀 pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀 pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2(1)由“母液 4”获取 NiSO47H2O 的操作是 、过滤、洗涤。3（2024 下全国高三专题练习）Cu 元素在生命活动中占有举足轻重的地位，缺铜会造成贫血、记忆力减退、反应迟钝、运动失常等。设计如下实验制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物并测定其组成。查

30、阅资料：制备反应为：2222265-70Cu(OH)+2H NCH COOHCu(gly)2H O 该反应同时生成顺式产物(天蓝色针状)和反式产物(蓝紫色鳞片状)，其反应进程如图所示：制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物实验过程为：NaOH42ICuSOCu(OH)滴加氨水至加过量的浓溶液过滤洗涤干燥沉淀恰好溶解溶液深蓝色溶液10mL25%6570,95%,甘氨酸溶液趁热过滤加入过滤、用酒精，搅拌乙醇 丙酮洗涤、干燥收集滤液冷却结晶产品 回答下列问题：(1)用间接碘量法测定产物中 Cu()的质量分数。已知：2Cu2+4I-=I2+2CuI I2+2S2O23=S4O26+2I-请选择以下正确的操

31、作排序：取 2.0g 所制备的产品，用稀硫酸溶解配成 100mL 溶液a ，重复操作 3 次，消耗 Na2S2O3标准液平均值为 amL。a取 25mL 该溶液转移入锥形瓶 b立即用酸式滴定管中 0.01 molL-1Na2S2O3标准液快速进行滴定 c立即用碱式滴定管中 0.01 mol L-1Na2S2O3标准液快速进行滴定 d当溶液变为浅黄色时，加入 1mL 淀粉溶液 e加入蒸馏水和过量的 KI 溶液，得到棕黄色溶液 f继续滴定至溶液蓝色恰好褪去 g.继续滴定至溶液由无色变为蓝色 根据实验数据，所得晶体中 Cu()质量分数为 ，若要提高产品的纯度，所用的实验方法名称是 。4（2024 下

32、全国高三专题练习）某研究小组用磷酸和碳酸钠制备 NaH2PO42H2O，按如下流程开展实验。已知：常温下 NaH2PO42H2O 为无色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，熔点 60，热至 100时失去全部结晶水。磷酸易溶于乙醇。25，H3PO4的电离常数：Ka1=6.910-3，Ka2=6.210-8，Ka3=4.810-13；H2CO3的电离常数：Ka1=4.510-5，Ka2=4.710-11。回答下列问题：(1)一系列操作包括：操作 A、洗涤和干燥。写出操作 A 的名称 。洗涤时，下列洗涤剂最合适的是 (填序号)。A冷水 B热水 C乙醇 D乙醇-水混合溶液 5（2023 上海南高三海南中学校考

33、阶段练习）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：资料显示：pH=2 时，NaNO2溶液只能将 I-氧化为 I2；2223I5Cl6H O2HIO10HCl+=+；22332425SO2IO2HI5SOH O+=+；(1)方案甲中，根据 I2的特性，分离操作 X 的名称是 。6（2024 下全国高三专题练习）自然杂志公布最新科学研究成果：碘化镍(NiI2)在二维形式上具有多铁性。某小组以废镍催化剂(主要成分是 Ni，含少量 Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备碘化镍的流程如下：请回答下列问题：(1)滤渣 1

34、 的成分是 CaSO4、(填化学式)。滤渣 2 经过洗涤、干燥、(填操作名称)可制铁红。(2)“萃取中，萃取剂的密度小于 1 gcm-3，若在实验室中分离萃取液，操作是 (填操作名称)。常设考向四 工艺流程中化学（离子）方程式的书写 1（2023全国统考高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量 Si、Fe、Ni、Al 等元素）制备 LiMn2O4的流程如下：已知：KspFe(OH)3=2.810-39，KspAl(OH)3=1.310-33，KspNi(OH)2=5.510-16。回答下列问题：(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。(2)

35、在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。(3)煅烧窑中，生成 LiMn2O4反应的化学方程式是 。2（2023全国统考高考真题）3BaTiO是一种压电材料。以4BaSO为原料，采用下列路线可制备粉状3BaTiO。回答下列问题：(1)“焙烧”后固体产物有2BaCl、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。(2)“沉淀”步骤中生成()242BaTiO C O的化学方程式为 。3（2023浙江统考高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的2SO可以按如下流程脱除或利用。已知：请回答：(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的2SO可以在炉内添加3CaCO通过途径脱除，写出反应方程式

36、。(2)设计实验验证化合物 A 中含有 S 元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。4（2023辽宁统考高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含22232NiCoFeFeMg+、和2Mn+)。实现镍、钴、镁元素的回收。已知：物质()3Fe OH()2Co OH()2Ni OH()2Mg OH spK 37.410 14.710 14.710 10.810 回答下列问题：(1)“氧化”中，用石灰乳调节pH4=，2Mn+被25H SO氧化为2MnO，该反应的离子方程式为 (25H SO的电离第一步完全，第二步微弱)；(2)“沉钴镍”中得到的Co()在空气中可被氧化成CoO(OH)，该

37、反应的化学方程式为 。5（2022山东高考真题）工业上以氟磷灰石()543Ca F PO，含2SiO等杂质为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：回答下列问题：(1)酸解时有HF产生。氢氟酸与2SiO反应生成二元强酸26H SiF，离子方程式为 。6（2021全国统考高考真题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有2TiO、2SiO、23Al O、MgO、CaO以及少量的23Fe O。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。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 3Fe+3Al+2Mg+2Ca+开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全()51

38、c=1.0 10 mol L的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题：(1)“焙烧”中，2TiO、2SiO几乎不发生反应，23Al O、MgO、CaO、23Fe O转化为相应的硫酸盐，写出23Al O转化为()442NH Al SO的化学方程式 。(2)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，2TiO+水解析出22TiOxH O沉淀，该反应的离子方程式是 。1书写思路书写思路 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律；(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质

39、量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。2流程中陌生的氧化还原反应的书写流程流程中陌生的氧化还原反应的书写流程(1)首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。(2)根据得失电子守恒配平氧化还原反应。(3)根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充 H、OH或 H2O 等。(4)根据质量守恒配平反应方程式。1（2024黑龙江哈尔滨哈尔滨三中校考一模）镓是优良的半导体材料。氮化镓是制作发光二极管的新材料，用于雷达、卫星通信设备等。某工厂利用铝土矿（主要成分为23Al O、23Ga O，还有少量2

40、3Fe O等杂质）制备氮化镓流程如下：已知：镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。当溶液中可溶组分浓度510 mol/Lc时，可认为已除尽。金属离子氢氧化物的溶度积（25）()3Ga OH()3Al OH()3Fe OH spK 351.0 10 331.1 10 392.8 10()3Al OH、()3Ga OH均为两性，()3Ga OH的酸性略强于()3Al OH。回答下列问题：(1)“二次酸化”中()4Na Ga OH与足量2CO发生反应的离子方程式为 。(2)“电解”可得金属镓（铝不干扰镓盐的电解），写出阴极电极反应式 。(3)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓，写出此反应的

41、化学方程式 。2（2024黑龙江齐齐哈尔统考一模）25V O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25V O的工艺流程如下：已知：i“焙烧”后，固体中主要含有()()()()33332322Fe VOFe VOMn VOCa VO、;“酸浸”后钒以2VO+形式存在，“中和、还原”后钒以2VO+形式存在 ii有机溶剂P204对四价钒()2VO+具有高选择性，且萃取3Fe+而不萃取2Fe+iii多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水 iv该工艺条件下，溶液中金属离子（浓度均为10.1mol L）开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子 3Fe+2Fe+2Ca+2Mn+开始沉淀pH

42、 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题：(1)“中和、还原”时，2VO+参与反应的离子方程式为 3（2023海南校联考一模）以电镀污泥含 Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和 SiO2为原料，利用以下工艺可制备硫酸镍晶体(NiSO46H2O)并获得副产品黄钠铁矾NaFe3(SO4)2(OH)6。已知：黄钠铁矾沉淀易于过滤，相对于 Fe(OH)3，沉淀不易吸附 Ni2+。请回答下列问题：(1)“沉铬”过程中发生反应的离子方程式为 。4（2022陕西渭南统考一模）草酸钻可用于指示剂和催化剂。工业上用水钻矿(主要成分为23Co

43、O，含少量23Fe O、23Al O、MnO、MgO、CaO、2SiO等)制取242CoC O2H O的工艺流程如图所示：已知：浸出液含有的阳离子主要有H+、2Co+、2Fe+、2Mn+、2Mg+、3Al+、2Ca+等；酸性条件下，3ClO不会氧化2Co+，3ClO转化为Cl；部分阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的 pH 如下表：沉淀物()3Fe OH()2Fe OH()3Al OH()2Co OH()2Mn OH 开始沉淀 2.7 7.6 4.0 7.6 7.7 完全沉淀 3.7 9.6 5.2 9.2 9.8(1)浸出过程中加入23Na SO的主要目的是 ，23Co O发生反应的离子方程式为 。

44、(2)向浸出液中加入3NaClO发生反应的离子方程式为 。5（2023广东广州广州市培正中学校考三模）铬元素是一种重金属元素，工业上处理含铬废水并将其资源化的工艺有多种，其中两种工艺如下图所示：已知：含铬废水中铬元素主要有3+和6+两种价态，6+价铬在酸性环境中氧化性更强。222724Cr OH O2CrO2H+。回答下列问题：(1)“还原”时，先加入24H SO酸化，再加入225Na S O固体，其发生反应的离子方程式为 ，(2)“中和”过程中，有大量气泡生成，写出中和时产生()3Cr OH的离子方程式：。(3)“氧化”时，发生反应的化学方程式为：。6（2023四川成都石室中学校考模拟预测）

45、以辉铋矿(主要成分为 Bi2S3，含有 CuS、FeS2、SiO2杂质)和 软锰矿(主要成分为 MnO2)为原料联合制备 BiOCl 和 MnSO4H2O 的工艺流程如图：离子 开始沉淀 pH 完全沉淀 pH Fe2+6.3 8.3 Fe3+1.6 3.1 已知：金属活动性：FeBiCu。Bi3+易水解为 BiOCl 沉淀；常温下，BiOCl 存在的 pH 范围约为 2.011.0。常温下，该工艺中有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 见表。(1)“联合焙烧”时 Bi2S3、FeS2、CuS 分别转化为 Bi2O3、Fe2O3、CuO，写出生成 MnSO4和 Bi2O3的化学方程式：。(2)

46、“转化”时加入足量金属 Bi 的目的是 (用离子方程式表示)。常设考向五 工艺流程中的 KSP的相关计算 1（2023山东统考高考真题）盐湖卤水(主要含2NaMgLiCl+、24SO和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备23Li CO的工艺流程如下：已知：常温下，()2sp23KLi CO2.2 10=。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。回答下列问题：(1)滤渣的主要成分是 (填化学式)；精制后溶液中Li+的浓度为12.0mol L，则常温下精制过程中23CO浓度应控制在 1mol L以下。若脱硼后直接进行精制，除无法回收HCl外，还将增加 的用量(填化学式)。

47、2（2023湖北统考高考真题）4SiCl是生产多晶硅的副产物。利用4SiCl对废弃的锂电池正极材料2LiCoO进行氯化处理以回收 Li、Co 等金属，工艺路线如下：回答下列问题：(1)已知15sp2Co(OH)5.9 10K=，若“沉钴过滤”的 pH 控制为 10.0，则溶液中2Co+浓度为 1mol L。3（2022重庆统考高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量 Fe3+和 Cu2+等，对其处理的流程如图。Sn 与 Si 同族，25时相关的溶度积见表。化学式 Sn(OH)4(或 SnO22H2O)Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.010-56 410-38 2

48、.510-20(1)滤液 1 的处理 滤液 1 中 Fe3+和 Cu2+的浓度相近，加入 NaOH 溶液，先得到的沉淀是 。25时，为了使 Cu2+沉淀完全，需调节溶液 H+浓度不大于 molL-1。4（2021重庆统考高考真题）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有2-27Cr O和少量的 Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离，实现资源再利用。已知：Ksp(CuS)=6.3 10-36和 Ksp(NiS)=3.010-19 回答下列问题：(1)若废水中还含有 Cd2+，pH=4 时 Cd2+的浓度为 molL-1，用该结果说明 Cd2+影响上述流程进行分离

49、的原因是 (设 H2S 平衡浓度为 1.0 10-6molL-1。已知：H2S 的 K1=1.010-7，K2=7.010-15，Ksp(CdS)=7.010-27)5（2022全国高考真题）硫酸锌(ZnSO4)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 ZnCO3，杂质为 SiO2以及 Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。其制备流程如下：本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：离子 3+Fe 2+Zn 2+Cu 2+Fe 2+Mg spK 384.0 10 176.7 10 202.2 10 168.0 10 111.8 10 回答

50、下列问题：(1)加入物质 X 调溶液pH=5，最适宜使用的 X 是 (填标号)。A32NHH O B2Ca(OH)CNaOH 滤渣的主要成分是 、。一、工艺流程题中有关一、工艺流程题中有关 Ksp的计算的类型的计算的类型 类型 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度 饱和溶液时的物质的量浓度与 Ksp的关系 应用：比较溶解度的大小 1:1 型 spKx=1:2 型或 2：1 型 34spKx=1:3 型或 3:1 型 427spKx=类型 已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度 类型 根据溶度积规则判断沉淀是否生成 类型 沉淀溶解平衡中的除杂和提纯 类型 沉淀溶解平衡中沉淀转化