化工流程综合题（分类练习）--2024年高考化学大题突破含答案.pdf

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1、1大题 化工流程综合题大题 化工流程综合题类型一 以物质制备为目的类型一 以物质制备为目的1(2024广西统考模拟预测)(2024广西统考模拟预测)层状结构MoS2薄膜能用于制作电极材料。MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到，其流程如下。回答下列问题：(1)“焙烧”产生的SO2用NaOH溶液吸收生成NaHSO3的离子方程式为。(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液，为提高“浸取”速率，可采用的措施是(举一例)。(3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是(填化学式)。(4)在650下“气相沉积”生成MoS

2、2的反应需在特定气流中进行，选用Ar而不选用H2形成该气流的原因是。(5)层状MoS2晶体与石墨晶体结构类似，层状MoS2的晶体类型为。将Li+嵌入层状MoS2充电后得到的LixMoS2可作电池负极，该负极放电时的电极反应式为。结合原子结构分析，Li+能嵌入MoS2层间可能的原因是。2(2024河南统考模拟预测)(2024河南统考模拟预测)钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaOSiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3等物质。一种以钢渣粉为原料固定CO2并制备V2O3的工艺流程如图所示。已知钢渣中Ca元素质量分数为30%,V2O3在稀盐酸和NH4Cl混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下

3、，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ca2+开始沉淀的pH1.97.23.512.4沉淀完全的pH2.98.25.113.8回答下列问题：(1)浸出1过程生成的SiO2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有(除粉碎外，举1例)。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是。(2)为避免引入杂质离子，氧化剂A应为(举1例)。(3)滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为。(4)若Ca的浸出率为90%，理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定kgCO2。(5)富钒渣焙烧可生成钒钙盐，不同钒钙盐的溶解率随pH变化如图所示。已知浸出2的pH约

4、为2.5，则应化工流程综合题（分类练习）-2024年高考化学大题突破2控制焙烧条件使该钒钙盐为。该培烧反应的化学方程式是。(6)微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图所示。已知a=b=4.99nm,c=17.3nm,=90,=120，该晶体密度为gcm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。3(20242024 陕西商洛陕西商洛 校联考一模校联考一模)亚铁氰化钾晶体俗名黄血盐，化学式为K4Fe(CN)63H2O M=422gmol-1，可溶于水，难溶于乙醇。用含NaCN的废液合成黄血盐的主要工艺流程如下：回答下列问题：(1)NaCN中碳元素的化合价为。(2)“反应器”中

5、投入等体积、等浓度的FeSO4溶液和CaCl2溶液，发生主要反应的离子方程式为。(3)“过滤1”后可以向滤液中加入少量铁粉，目的是；滤渣2的主要成分是(填化学式)；“转化器”中生成黄血盐晶体的反应类型为。(4)实验室进行“步骤a”的具体操作为。(5)样品的纯度测定：步骤1：准确称取8.884g黄血盐样品加入水中充分溶解，并配制成100.00mL溶液。步骤2：量取25.00mL上述溶液，用2.000molL-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗酸性高锰酸钾溶液30.50mL。已知：10K4Fe(CN)63H2O+122KMnO4+299H2SO4=162KHSO4+5Fe2SO43+

6、122MnSO4+60HNO33+60CO2+218H2O。配制100.00mL样品待测液，必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。该样品的纯度是(保留4位有效数字)。下列操作会使测定结果偏高的是(填字母)。A.步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化B.滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡类型二 以混合物的分离、提纯为目的类型二 以混合物的分离、提纯为目的4(20242024 四川成都四川成都 校考一模校考一模)三氯化六氨合钴 Co NH36Cl3是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取 Co NH36Cl3的工艺流程

7、如图所示：已知：“酸浸”过滤后的滤液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。KspCo OH2=110-14.2KspCo OH3=110-43.7、KspFe OH3=110-37.4、KspAl OH3=110-32.9已知：溶液中金属离子物质的量浓度低于1.010-5mol/L时，可认为沉淀完全。Co NH362+具有较强还原性。回答下列问题：(1)制备CoCl2。“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含c Co2+=0.1molL-1的滤液，调节pH的范围为。(2)制备 Co NH363+。“混合”过程中需先将NH4Cl，CoCl2溶液混合，然后再加入活

8、性炭，NH4Cl的作用是。“氧化”过程应先加入(选填“氨水”或“双氧水”)，原因是。生成 Co NH363+的离子方程式为。(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥，得到Co NH36Cl3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是。(4)含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热，将Co完全转化为难溶的Co OH3，过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的KI和23滴淀粉溶液，再用0.010mol-1L-1Na2S2O3溶液滴定(反应原理：Co3+I-Co2+I2、I2+S2O2-3I-

9、+S4O2-6)，达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液24.00mL，则产品中钴元素的含量。5(20232023 辽宁沈阳辽宁沈阳 校联考一模校联考一模)马日夫盐 Mn H2PO422H2O是一种用于机械设备的防锈磷化剂，工业上利用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量硅、铁、铝等氧化物)为主要原料，联合处理含SO2的烟气并制备马日夫盐的一种工艺流程如下。请回答下列问题：4已知：Mn OH2不稳定，易被空气氧化有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯(表示为H2A2)的磺化煤油，萃取时发生的反应主要为Fe3+3H2A2Fe HA23+3H+KspFe OH3=2.810-39，KspAl OH3=1.01

10、0-33，KspMn OH2=1.010-12.8(1)若含SO2的烟气中混有空气，不同的浸出时间下，浸出液中Mn2+、SO2-4的浓度和pH测定结果如下图，在“浸锰”步骤中，主反应的化学方程式为，2h后曲线产生明显差异的原因。(用化学方程式表示)。(2)萃取可分为扩散萃取和动力学萃取两种类型。萃取率随搅拌速度的增加而进一步增加称为扩散萃取，浸出液受化学反应的控制称为动力学萃取。萃取时搅拌速度和溶液pH对金属离子萃取率的影响如图所示。萃取时，应采用的最佳实验条件为，pH过大或过小都会降低Fe3+萃取率，结合平衡移动原理解释其原因是。(3)若浸出液中Mn2+的浓度为1.0mol/L，则“调pH”

11、的范围为(当离子浓度小于1.010-6mol/L时认为沉淀完全)。(4)“沉锰”步骤中为减少副产物Mn(OH)2的生成，正确的操作是将溶液逐量加入溶液中，5并不断搅拌。(5)“酸溶”后的操作步骤包括、过滤、洗涤、干燥。6(20242024 湖南株洲湖南株洲 统考一模统考一模)三氯化钉(RuCl3)是重要的化工原料，广泛应用于催化、电镀、电解阳极、电子工业等。从Co-Ru-Al2O3催化剂废料中分离制各RuCl3和Co NO32的一种工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)基态Co原子的价电子排布式为。(2)“焙烧”后所得固体主要成分为CoO、Na2RuO4、NaNO2和。(3)“还原”过程会产生

12、CH3CHO和Ru(OH)4沉淀，该反应的化学方程式为。(4)“酸溶”过程中，先加入盐酸溶解Ru(OH)4，然后加入盐酸羟胺(NH2OHHCl)得到RuCl3和N2。则该两种产物的物质的量之比为。(5)“蒸发结晶”在真空度为40kPa时进行(此时水的沸点是28C)，其目的是。(6)若维持pH=2不变，让Co2+沉淀完全(Co2+浓度不高于110-5molL-1)，则混合体系中H2C2O4的浓度不低于。已知：KspCoC2O4=6.310-8，KalH2C2O4=5.910-2，Ka2H2C2O4=6.410-5结果保留三位小数(7)“沉钴”时，若得到的是CoC2O4xH2O晶体，该反应的离子方

13、程式为。(8)该流程中，还有一种重要成分Al2O3未提取，你认为在哪一步骤后进行最合适：。类型三 以化学基本原理考查为目的类型三 以化学基本原理考查为目的7(20242024 河南河南 模拟预测模拟预测)一种回收锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO，还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题：已知：MnSO4H2O易溶于水，不溶于乙醇。(1)Pb2Mn8O16中Pb的化合价为+2价，Mn的化合价有+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为。(2)“还原酸浸”过程中主要反应的化学方程式为。(3)结合MnSO4溶解度

14、曲线图分析，由MnSO4溶液制得MnSO4H2O晶体的“一系列操作”是、，用(填物质的名称)洗涤、干燥。6(4)“电解”时，加入SeO2与水反应生成二元弱酸H2SeO3，在阴极放电生成Se单质，有利于Mn2+电还原沉积。则H2SeO3放电的电极反应式为。(5)通过计算说明可用Na2CO3溶液将“滤渣”中的PbSO4转化为PbCO3的原因。已知：25时KspPbSO4=2.510-8，KspPbCO3=7.510-14(6)锰、镍、镓的某种磁性形状记忆型合金的晶胞结构如图所示。NA表示阿伏加德罗常数的值。该晶体的密度为gcm-3(列出计算式即可)。8(2323-2424高三上高三上 福建福州福建

15、福州 阶段练习阶段练习)CoCl2可用于电镀，是一种性能优越的电池前驱材料，由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO的形式存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素，碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图：已知：焦亚硫酸钠 Na2S2O5常作食品抗氧化剂。CaF2、MgF2难溶于水。CoCl26H2O的熔点为86，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分金属阳离子形成氢氧化物的pH见表：Co3+Fe3+Cu2+Co2+Fe2+Zn2+Mn2+Mg2+开始沉淀pH0.32.75.57.27.67.68.39.6完全

16、沉淀pH1.13.26.69.29.69.29.311.1回答下列问题：(1)“550焙烧”的目的是。(2)“浸取”的过程中，用离子方程式表示Na2S2O5的作用：。(3)滤液1中加入NaClO3溶液的作用是。(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为。7滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体：(5)氯化钴溶液，经过、过滤、洗涤、干燥得到CoCl26H2O晶体。在干燥晶体CoCl26H2O时需在减压环境下烘干的原因是。(6)为测定制得的产品的纯度，现称取2.00gCoCl26H2O样品，将其用适当试剂转化为CoC2O4再转化为草酸铵NH42C2O4溶液，再用过量稀硫酸酸化，用

17、0.1000molL-1高锰酸钾溶液滴定，当达到滴定终点时，共用去高锰酸钾溶液24.00mL，该产品的纯度为%。(结果保留到小数点后一位)9(2323-2424高三上高三上 天津南开天津南开 期末期末)氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。回答下列问题：(1)N2和H2必须经过净化才能进入合成塔，最主要的原因是。(2)简述氨分离器中，将氨从平衡混合物中分离出去的方法：。(3)氧化炉中主要反应的化学方程式为。(4)向吸收塔中通入X的作用是。(5)工业上常用碱液来进行尾气处理，有关的化学反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO

18、2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O现有一定条件下0.2molNO2和0.1molNO的混合气体恰好被200mLNaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为mol/L。(6)实验室中硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，用化学方程式说明其原因：。(7)利用下图所示装置进行铜与稀硝酸反应的实验可以观察到的实验现象为。类型四 以化学图表、图像信息加工考查为目的类型四 以化学图表、图像信息加工考查为目的10(2323-2424高三上高三上 四川内江四川内江 阶段练习阶段练习)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用，如回收利用电解精炼铜的阳极泥中含有的银、铂、金等贵重金属。

19、提炼阳极泥的方法有多种，湿法提炼是其中重要的一种，其主要生产流程如下：8请回答下列问题：(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法，该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和。(2)脱铜渣A中含有AgCl，它溶于浓氨水的离子方程式为。(3)已知N2H4被银氨溶液氧化的产物是氮气，则每生成1mol Ag，需要消耗g N2H4。(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，在NaAuCl4中Au元素的化合价为，该反应的离子方程式为。(5)阳极泥中的铜可以用FeCl3溶液浸出，所得溶液主要含有的阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+；结合下图分析：(其中的纵坐标代表金属阳离子浓

20、度的对数)要从浸出液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是(用离子方程式表示)，然后加入适量的CuO调节pH=3.7，除去(离子)；根据图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为。11(20232023 陕西渭南陕西渭南 一模一模)金属镓被称为“电子工业脊梁”，GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，应用于5.5G技术中，也如雨后春笋般出现在了充电行业。让高功率、更快速充电由渴望变为现实。【方法一】工业上利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3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；常温下，相关元素可溶性组分物质

21、的量浓度c与pH的关系如下图所示。当溶液中可溶组分浓度c10-5mol/L时，可认为已除尽。9回答下列问题：(1)“焙烧”的主要目的是。(2)“滤渣1”主要成分为。(3)“二次酸化”中Na Ga OH4与CO2发生反应的离子方程式为。(4)“电解”可得金属Ga，写出阴极电极反应式。(5)常温下，反应Ga OH3+OH-Ga OH4-的平衡常数K的值为。【方法二】溶胶凝胶法(6)步骤一：溶胶-凝胶过程包括水解和缩聚两个过程水解过程：乙氧基镓 Ga OC2H53与乙醇中少量的水脱除部分乙氧基(-OC2H5)，形成Ga-OH键i：Ga OC2H53+2H2O=Ga OH2OC2H5+2C2H5OHi

22、i：Ga OH2OC2H5+H2O=Ga OH3+C2H5OH缩聚过程：在之后较长时间的成胶过程中，通过失水和失醇缩聚形成Ga2O3无机聚合凝胶失水缩聚：-Ga-OH+HO-Ga-Ga-O-Ga-+H2O失醇缩聚：+HO-Ga-Ga-O-Ga-+C2H5OH(在下划线将失醇缩聚方程补充完整)(7)步骤二：高温氨化(原理：Ga2O3+2NH3=2GaN+3H2O)该实验操作为：将Ga2O3无机聚合凝胶置于管式炉中，先通20min氮气后停止通入，改通入氨气，并加热至850950充分反应20min，再(补充实验操作)，得到纯净的GaN粉末。12(2323-2424高三上高三上 河南郑州河南郑州 阶段

23、练习阶段练习)锆是一种重要的战略金属，在国民经济中的地位举足轻重。中国科学院工程研究所研发了以锆英矿(主要成分为ZrSiO4，含少量Al2O3、SiO2杂质)制氧氯化锆的工艺如下：注：Na2ZrO3、Na2ZrSiO5均不溶于水(1)在750下碱熔，ZrSiO4全部转化为Na2ZrO3，该反应的化学方程式为。(2)“滤液1”中的溶质除含有NaOH外，还含有(化学式)。(3)当碱熔的温度高于750时，Na2ZrO3中含有少量的Na2ZrSiO5杂质，“转型”的主要目的是将Na2ZrSiO5转化ZrO(OH)2SiO2，则“滤液2”中主要溶质为。10(4)“酸分解”目的是将锆的化合物转化为ZrOC

24、l2，温度或盐酸浓度对“酸分解”的影响如下图所示：从“酸分解”的效果考虑，宜采用的温度为，采用盐酸浓度为molL-1。加入“絮凝剂”的目的是。(5)“操作1”的主要步骤为、。类型五 以物质结构和性质考查为目的类型五 以物质结构和性质考查为目的13(2323-2424高三下高三下 江苏镇江江苏镇江 阶段练习阶段练习)钕铁硼磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。一种从钕铁硼废料含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B中提取氧化钕的工艺流程如下：已知：Nd稳定的化合价为+3价；金属钕的活动性较强，能与酸发生置换反应：Nd H2PO43难溶于水；硼不与稀硫酸反应，但可溶于氧化性酸。(1)“酸溶”时

25、，不可将稀硫酸换为浓硫酸的原因是。(2)在常温下“沉钕”，当Nd H2PO43完全沉淀时pH为2.3，溶液中c Fe2+=20molL-1。写出“沉钕”的化学方程式。通过计算说明：“沉钕”完全时有无Fe OH2沉淀生成。(常温下，KspFe(OH)2=8.010-16)酸溶后需调节溶液的pH=1，若酸性太强，“沉钕”不完全，试分析其原因。(3)焙烧“沉淀”Nd2C2O4310H2O时生成无毒气体，该反应的化学方程式为。(4)热重法是测量物质的质量与温度关系的方法。草酸钕晶体Nd2C2O4310H2O，式量为732的热重曲线如图所示，加热到450C时，只剩余一种盐，该盐的化学式为。(写出计算过程

26、)(5)二碳化钕可通过下列途径制得：Nd2O3电解 Nd高温，CNdC2。二碳化钕(NdC2)的晶胞结构与氯化钠相似，但由于哑铃形C2-2的存在，使晶胞延同一个方向拉长(如图所示)。则二碳化钕晶体中1个C2-2周围距离最近且等距的Nd2+围成的几何图形为。1114(2323-2424高三下高三下 贵州黔东南贵州黔东南 开学考试开学考试)钒和铬都是重要的战略金属，利用钒、铬废渣(主要成分为NaVO3和Na2CrO4，还含有其他难溶物)分离回收钒、铬的工艺流程如下图所示。已知：常温下，KspBaCO3=5.110-9，KspBaCrO4=1.210-10，KspCuCrO4=3.610-6。回答下

27、列问题：(1)基态铬原子价电子轨道表示式为。(2)钒、铬废渣“水浸”前，先要进行粉碎处理，为提高浸取效率，还可采取的措施有(任写一点)。(3)“沉钒”的含钒产物为钒酸钙 CaOV2O5，该过程中发生反应的化学方程式是。(4)“沉铬”时，铬转化为CuCrO4沉淀，“转化”过程中发生反应的离子方程式为。(5)向“沉钒后液”中加入足量BaCO3，可将其中的铬转化为BaCrO4沉淀，铬的理论转化率为(保留三位有效数字)%。(6)复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如下图所示。该晶体的化学式为。已知该晶体的密度为gcm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则相邻Ca2+与Cr3+之间的最短距离为pm(列出计算式即可)。

28、15(2323-2424高三下高三下 甘肃平凉甘肃平凉 开学考试开学考试)金属镓在工业和医学中有广泛应用。一种利用锌粉置换渣(主要成分为Ga2O3、Ga2S3、ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2)制备粗镓的工艺流程如图所示：12已知：P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为Fe()Ga()Fe()Zn()。回答下列问题。(1)浸渣的主要成分是，“富氧浸出”中高压O2的作用是。(2)用H2A2代表P204，RH代表YW100，“协同萃取”过程中发生反应：Ga3+H2A2+2RHGa HA2R2+3H+，“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为，c SO2-4随c Ga HA2

29、R2变化关系如图所示，“反萃取”加入稀硫酸的目的是(用化学方程式表示)。(3)下图所示为Ga-H2O系中电势随pH变化的图像。“中和沉镓”时所调pH合理范围为4(填正整数)，“碱溶造液”过程中发生反应的离子方程式为。(4)“电解”过程中生成粗镓的电极反应式为。(5)填隙方钴矿锑化物是一类新型热电材料，钴形成的六面体空隙中分别填充Sb4-4和As，该化合物的化学式为；设阿伏加德罗常数的值为NA，已知该晶胞参数为a nm，则该晶体的密度是gcm-3。16(2323-2424高三上高三上 广东广州广东广州 期末期末)钴广泛应用于新能源、航空航天等领域，一种萃铜余液(主要存在Co2+、Cu2+、Fe3

30、+、Al3+、Zn2+、Ca2+等金属阳离子)中提取钴并制得Co3O4的工艺流程如下：已知：常温下，Ka1H2C2O4=5.610-2,Ka2H2C2O4=1.510-4,KspCoC2O42H2O=6.310-8。相关金13属离子 c0M2+=0.1molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Co2+Cu2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+开始沉淀的pH7.44.71.53.48.96.2沉淀完全c=1.010-5molL-1的pH9.46.72.84.710.98.2回答下列问题：(1)Co2+的价电子排布图为。(2)“除杂”时，将CaO、MgO按一定比例同时加入萃铜余液中，调节溶

31、液pH=7，充分反应后过滤。滤渣的主要成分是。CaO、MgO加入量过大时，钴的损耗增大，其原因是。(3)“萃取”时，用硫酸调节溶液的pH至2.5左右，加入萃取剂P204，发生萃取反应：nHA+MnMAn+nH+(其中HA为萃取剂P204，Mn+为金属离子)。萃取剂P204在不同pH下对金属离子萃取率的影响如图所示。“萃取”的主要目的是除去(填金属离子的符号)。往“萃取”所得有机层中加入(选填“H2SO4”或“NaOH”)，可将其中金属离子反萃取至水中。反萃取后，有机萃取剂可循环使用。(4)“沉钴”时，往萃余液中加入H2C2O4，调节溶液pH=2.0，过滤得到CoC2O42H2O沉淀。当Co2+

32、恰好沉淀完全时，溶液中c H2C2O4=molL-1。(5)“煅烧”时CoC2O42H2O完全转化为Co3O4、CO2和H2O，制得1molCo3O4需消耗molO2。(6)含Co2+、Sm3+的溶液经电沉积可制备Sm-Co水磁合金，一种Sm-Co水磁合金的六方晶胞结构如图1所示，晶胞中Co原子的投影位置如图2所示。晶胞参数a=b=0.486nm,c=0.3944nm,=60，=90。该合金的化学式为。设NA为阿伏加德罗常数的值，合金最简式的式量为Mr，则该合金的密度=gcm-3(列出计算式)。1大题 化工流程综合题大题 化工流程综合题类型一 以物质制备为目的类型一 以物质制备为目的1(202

33、42024 广西广西 统考模拟预测统考模拟预测)层状结构MoS2薄膜能用于制作电极材料。MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到，其流程如下。回答下列问题：(1)“焙烧”产生的SO2用NaOH溶液吸收生成NaHSO3的离子方程式为。(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液，为提高“浸取”速率，可采用的措施是(举一例)。(3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是(填化学式)。(4)在650下“气相沉积”生成MoS2的反应需在特定气流中进行，选用Ar而不选用H2形成该气流的原因是。(5)层状MoS2晶体与石墨晶体

34、结构类似，层状MoS2的晶体类型为。将Li+嵌入层状MoS2充电后得到的LixMoS2可作电池负极，该负极放电时的电极反应式为。结合原子结构分析，Li+能嵌入MoS2层间可能的原因是。【答案】(1)SO2+OH-=HSO-3(2)将固体粉碎(3)NH3(4)H2和S在加热条件下发生生成H2S(5)混合型晶体LixMoS2-xe-=MoS2+xLi+Li+为Li失去一个电子形成，原子半径小【解析】MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到，辉钼矿焙烧后使用氨水浸取得到NH42Mo2O7，结晶后灼烧得到MoO3，最后与S经气相反应并沉积得到

35、MoS2，据此分析解题。(1)SO2用NaOH溶液吸收，生成NaHSO3，离子方程式为SO2+OH-=HSO-3，故答案为SO2+OH-=HSO-3。(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液，可将固体粉碎，提高“浸取”速率，故答案为将固体粉碎。(3)NH42Mo2O7为铵盐，“灼烧”过程产生NH3，可回收利用，故答案为NH3。(4)H2和S在加热条件下发生生成H2S，所以用Ar而不选用H2，故答案为H2和S在加热条件下发生生成H2S。(5)石墨的晶体类型为混合型晶体，层状MoS2晶体与石墨晶体结构类似，所以层状MoS2的晶体类型为混合型晶体，将Li+嵌入层状MoS

36、2充电后得到的LixMoS2可作电池负极，放电是原电池，失去电子发生氧化反应，电极反应式为LixMoS2-xe-=MoS2+xLi+，Li+为Li失去一个电子形成，电子排布式为1s2，原子半径小，能嵌入MoS2层间，故答案为分子晶体；LixMoS2-xe-=MoS2+xLi+；Li+为Li失去一个电子形成，原子半径小。2(20242024 河南河南 统考模拟预测统考模拟预测)钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaOSiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3等物质。一种以钢渣粉为原料固定CO2并制备V2O3的工艺流程如图所示。2已知钢渣中Ca元素质量分数为30%,V2O3在稀盐酸和NH4

37、Cl混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ca2+开始沉淀的pH1.97.23.512.4沉淀完全的pH2.98.25.113.8回答下列问题：(1)浸出1过程生成的SiO2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有(除粉碎外，举1例)。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是。(2)为避免引入杂质离子，氧化剂A应为(举1例)。(3)滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为。(4)若Ca的浸出率为90%，理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定kgCO2。(5)富钒渣焙烧可生成钒钙盐，不同钒钙盐的溶解率

38、随pH变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5，则应控制焙烧条件使该钒钙盐为。该培烧反应的化学方程式是。(6)微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图所示。已知a=b=4.99nm,c=17.3nm,=90,=120，该晶体密度为gcm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。3【答案】(1)适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌稀硫酸与2CaOSiO2反应形成微溶于水的CaSO4覆盖在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散(2)H2O2或氯水(3)氨水(4)297(5)Ca2V2O7V2O3+2CaCO3+O2焙烧 Ca2V2O7+2CO2(6)123 4.99217.3NA10

39、23【解析】钢渣中含有2CaOSiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3等，钢渣中加入稀盐酸、NH4Cl进行“浸出1”，经过滤得到富钒渣，滤液中含Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+，滤液中加入氧化剂A将Fe2+氧化成Fe3+，加入试剂B将Fe3+、Al3+转化成铁铝渣而除去，然后加入试剂B调pH，再吸收CO2“固碳”得到微细CaCO3和滤液C；富钒渣与CaCO3在空气中焙烧得焙烧产物，焙烧产物中加入稀硫酸进行“浸出2”经过滤得滤渣和滤液，滤液经系列操作得V2O5，用还原剂将V2O5还原为V2O3。(1)浸出1过程生成的SiO2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高

40、浸出率的措施有：适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌等。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是：稀硫酸与2CaOSiO2反应形成微溶于水的CaSO4覆盖在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散。(2)加入氧化剂A的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，为避免引入杂质离子，氧化剂A应为H2O2或氯水。(3)加入试剂B的目的使Fe3+、Al3+转化成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，继续加入试剂B调pH，便于“固碳”时形成CaCO3，滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为氨水。(4)钢渣中Ca元素的质量分数为30%，若Ca的浸出率为90%，理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定CO2的质量为1000kg30%

41、90%40g/mol44g/mol=297kg。(5)由图可知浸出2的pH约为2.5时，Ca2V2O7的溶解率最大，故应控制焙烧条件使钒钙盐为Ca2V2O7；该焙烧过程中V元素的化合价由+3价升至+5价，O2为氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒，该焙烧反应的化学方程式为V2O3+2CaCO3+O2焙烧 Ca2V2O7+2CO2。(6)该晶胞中含Ca2+的个数为4112+416+216+213+4=6，含CO2-3的个数416+413+4=6，1个晶胞的质量为1006NAg，晶胞的体积为32a2c=32(4.9910-7cm)2(17.310-7cm)=324.99217.310-21cm3，该

42、晶体密度为1006NAg324.99217.310-21cm3=123 4.99217.3NA1023g/cm3。3(20242024 陕西商洛陕西商洛 校联考一模校联考一模)亚铁氰化钾晶体俗名黄血盐，化学式为K4Fe(CN)63H24O M=422gmol-1，可溶于水，难溶于乙醇。用含NaCN的废液合成黄血盐的主要工艺流程如下：回答下列问题：(1)NaCN中碳元素的化合价为。(2)“反应器”中投入等体积、等浓度的FeSO4溶液和CaCl2溶液，发生主要反应的离子方程式为。(3)“过滤1”后可以向滤液中加入少量铁粉，目的是；滤渣2的主要成分是(填化学式)；“转化器”中生成黄血盐晶体的反应类型

43、为。(4)实验室进行“步骤a”的具体操作为。(5)样品的纯度测定：步骤1：准确称取8.884g黄血盐样品加入水中充分溶解，并配制成100.00mL溶液。步骤2：量取25.00mL上述溶液，用2.000molL-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗酸性高锰酸钾溶液30.50mL。已知：10K4Fe(CN)63H2O+122KMnO4+299H2SO4=162KHSO4+5Fe2SO43+122MnSO4+60HNO3+60CO2+218H2O。配制100.00mL样品待测液，必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。该样品的纯度是(保留4位有效数字)。下列操作会使测定结果偏高的是(填字母)

44、。A.步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化B.滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡【答案】(1)+2(2)6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4Fe(CN)6+CaSO4+2NaCl(3)防止Na4Fe(CN)6被氧化除去过量的钙离子络合反应(4)用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作23次(5)100.00mL容量瓶95.0%C【解析】含NaCN的废液中加入FeSO4、CaCl2反应生成Na4Fe(CN)6、CaSO4、NaCl，过滤除去硫酸钙，然后加入碳酸钠除去过量的钙离子，过滤除去碳酸钙；加入KCl溶液

45、使Na4Fe(CN)6转化为Na4Fe(CN)63H2O，过滤，用乙醇洗涤、干燥，最后得到产品；据此分析解题。(1)NaCN中碳元素的化合价为+2价，故答案为：+2。(2)由流程可知，反应器中NaCN、FeSO4、CaCl2反应，根据质量守恒和最终产物Na4Fe(CN)63H2O推断反应生成Na4Fe(CN)6、CaSO4、NaCl，发生的主要反应为6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4Fe(CN)6+CaSO4+2NaCl，故答案为：6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4Fe(CN)6+CaSO4+2NaCl。(3)反应过滤后，“过滤1”中Fe为+2价，加入少量铁粉，可已知Fe的氧化

46、，然后加入碳酸钠除去过量的钙离子，过滤除去碳酸钙，反应器中NaCN、FeSO4、CaCl2反应生成Na4Fe(CN)6为络合反应；故答案为：防止Na4Fe(CN)6被氧化；除去过量的钙离子；络合反应。(4)亚铁氰化钾晶体可溶于水，不溶于乙醇，第2次过滤得到亚铁氰化钾晶体，为了除去晶体表面的杂质残5液，可以乙醇洗涤，故实验室进行步骤a的操作为用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作23，故答案为：用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作 23次。(5)配制100.00mL样品待测液，必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和100.00mL容量瓶，故答案为：1

47、00.00mL容量瓶；根据方程式10K4Fe(CN)63H2O+122KMnO4+299H2SO4=162KHSO4+5Fe2SO43+122MnSO4+60HNO3+60CO2+218H2O可知，则样品中Na4Fe(CN)6的物质的量为30.5010-3L2.000mol/L10122100.00mL25.00mL=0.020mol，则该样品的纯度是0.020mol422g/mol8.884g100%95.0%，故答案为：95.0%；A步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化，导致标准液用量减少，结果偏低，故 A错误；B滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确，导致读数偏小，结果偏低，故B错误

48、；C滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡，导致标准液用量偏大，结果偏高，故 C正确；故答案为C。类型二 以混合物的分离、提纯为目的类型二 以混合物的分离、提纯为目的4(20242024 四川成都四川成都 校考一模校考一模)三氯化六氨合钴 Co NH36Cl3是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取 Co NH36Cl3的工艺流程如图所示：已知：“酸浸”过滤后的滤液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。KspCo OH2=110-14.2KspCo OH3=110-43.7、KspFe OH3=110-37.4、KspAl OH3=110-32.9已

49、知：溶液中金属离子物质的量浓度低于1.010-5mol/L时，可认为沉淀完全。Co NH362+具有较强还原性。回答下列问题：(1)制备CoCl2。“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含c Co2+=0.1molL-1的滤液，调节pH的范围为。(2)制备 Co NH363+。“混合”过程中需先将NH4Cl，CoCl2溶液混合，然后再加入活性炭，NH4Cl的作用是。“氧化”过程应先加入(选填“氨水”或“双氧水”)，原因是。生成 Co NH363+的离子方程式为。(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥，得到Co NH36Cl

50、3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是。(4)含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热，将Co完全转化为难溶的Co OH3，过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的KI和23滴淀粉溶液，再用0.010mol-1L-1Na2S2O3溶液滴定(反应原理：Co3+I-Co2+I2、I2+S2O2-3I-+S4O2-6)，达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液24.00mL，则产品中钴元素的含量。【答案】(1)4.77.4(大于等于4.7小于7.4)6(2)NH4Cl会抑制NH3H2O的电离，防止生成Co OH2沉淀；参与反应提供NH+