届高考化学查漏补缺之无机工艺流程题型专练一.docx
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届高考化学查漏补缺之无机工艺流程题型专练一
2020届高考化学查漏补缺之无机工艺流程题型专练
（一）
1、软锰矿是一种常见的锰矿物，主要成分是MnO2，常含有铁、铝元素形成的杂质。
工业上，用软锰矿制取高锰酸钾的流程如下（部分条件和产物省略）
请回答下列问题
1.在“水浸”过程中，提高浸出率（浸出的质量与“熔块”质量之比）的措施有__________（至少写出两点）
2.“熔融”过程中发生的主要反应其化学方程式为________________________。
3.与反应的离子方程式为_________________________________。
4.与能用重结晶的方法分离的原理是______________________。
5.“电解”过程中使用的是惰性电极，则：
①阳极的电极反应方程式为______________________。
②阴极附近溶液的pH将___________（填“增大”、“减小”或“不变”）
6.可用过氧化氢溶液滴定的方法测定高锰酸钾样品纯度。
当达到滴定终点时，溶液中产生的现象为__________。
7.在上述生产过程中产生的会对环境造成污染。
工业上，通过调节pH使废水中的形成沉淀。
当pH=10时，溶液中的c（）=___________mol/L（已知：
。
相关数据均在常温下测定）
2、以红土镍矿（主要成分为NiS、FeS和等）为原料制备一种多孔结构的细小镍晶粒，其可广泛用作有机物氢化反应催化剂，工艺流程如下图所示：
（1）羰基法提纯镍涉及的反应为
已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
要提高上述反应中CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为（写出一条即可）
（2）“高温熔融”时通入氩气的目的是；“高温熔融”时能否将通入的氩气换为CO，并说明原因：
.
（3）“碱浸”是整个流程的核心步骤，该步骤的目的是，发生反应的离子方程式为.
（4）Co、Ni元素与Fe元素一样，均有＋2、＋3两种价态，为研究第Ⅷ族元素的性质递变规律，现取两支试管，在试管①中盛，在试管②中盛，分别向两支试管中加入等体积、等浓度的浓盐酸，并在试管口放润湿的KI-淀粉试纸。
反应一段时间后，发现试管①中固体溶解，试管口试纸不变色；试管②中固体溶解，且试管口试纸变蓝色。
根据上述实验，可推知的氧化性比的氧化性（填“强”或“弱”）；写出（沉淀）与浓盐酸发生反应的离子方程式：
.
（5）含的盐一般不如含的盐稳定，但生成某些配合物时，却比稳定。
如比稳定，将晶体加入NaOH溶液中，有氢气放出，写出该反应的化学方程式：
.
（6）取一定质量的碳酸钴分解后的钴氧化物（其中Co的化合价为＋2、＋3），用300mL盐酸恰好完全溶解固体，得到溶液和3.36L（标准状况）黄绿色气体。
该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为__________
3、是一种复合肥料。
以氟磷灰石（）为原料制备的一种流程如下：
回答下列问题：
（1）中磷元素的化合价为。
（2）已知：
常温下，的电离常数：
，，
的水解常数=（结果保留2位有效数字）。
溶液中、、、的浓度由大到小的排序为。
（3）操作A是（填名称）；操作B所需玻璃仪器有（填名称）。
（4）HF有剧毒，操作人员要采取防护措施。
若不慎将少量HF溶液沾到皮肤上，处理方法是。
（5）工业上，将氟磷灰石、焦炭、石英砂混合，在电炉中加热至1500℃制备白磷（），副产物有、CO，写出反应的化学方程式：
。
（6）若用at氟磷灰石（含P元素质量分数为b）按上述流程制备得ct，则氟磷灰石的利用率为（用含a、b和c的代数式表示）。
4、铬是一种银白色金属，化学性质稳定，在化合物中常见+2、+3和+6价等价态。
工业上以铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7·2H2O（已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂），其主要工艺流程如下：
查阅资料得知：
常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为
回答下列问题：
（1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr2O3为原料，利用铝热反应制取金属铬的化学方程式_______________。
（2）酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是_____________。
（3）固体E的主要成分是Na2SO4，根据如图分析操作a为________________、____________、洗涤、干燥。
（4）已知含+6价铬的污水会污染环境，电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的。
①Cr（OH）3的化学性质与Al（OH）3相似。
在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为__________________________（用离子方程式表示）；
②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液最佳的是___________（填选项序号）；
A．FeSO4溶液B．浓H2SO4C．酸性KMnO4溶液D．Na2SO3溶液
③上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole−，则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为__________________________________。
（5）某厂废水中含1.00×10−3mol/L的，某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Cr的化合价为+3，Fe的化合价依次为+3、+2）。
欲使1L该废水中的完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。
理论上需要加入________gFeSO4·7H2O。
（已知FeSO4·7H2O摩尔质量为278g/mol）
5、镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。
采用废旧锂离子电池回收工艺制备镍钴锰酸锂三元正极材料（铝电极表面涂有）的工艺流程如图所示：
回答下列问题
（1）废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_______。
（2）能够提高“碱浸”效率的方法有______（至少写两种）。
（3）“碱浸”过程中，铝溶解，在该反应中每产生1mol非极性共价键放出133.3kJ的热量
请写出该反应的热化学方程式。
（4）实验室模拟“碱浸”后过滤的操作，过滤后需洗涤，简述洗涤的操作过程：
_____。
（5）参与“还原”反应的离子方程式为_______。
在该反应中做（氧化剂，还原剂）1mol参与反应转移个电子
（6）溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示，则浸出过程的最佳条件是______。
（7）已知溶液中的浓度为1.0，缓慢通入氨气，使其产生沉淀，则沉淀完全时溶液的最小pH为______（已知：
离子沉淀完全时，，1g5=0.7，1g2=0.3，溶液体积变化忽略不计）。
6、硫酸锰（）是一种重要的化工原料，广泛应用于造纸、印染等行业。
一种以软锰矿（含，及少量杂质）和黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料生产的工艺流程如下：
已知：
球磨是在封闭的设备中，利用下落的研磨体（如钢球、鹅孵石等）的冲击作用以及研磨体与球磨内壁的研磨作用而将物料粉碎并混合。
回答下列问题：
（1）“球磨”的目的是。
（2）通入空气“焙烧”的目的是。
（3）“一系列操作”包括、过滤等。
结合流程中物质的转化关系，说明“母液A”不能丟弃的原因是。
（4）“碱浸”中发生的离子反应方程式是，“滤渣B”的成分是（写方程式），“母液B”中的盐类溶质是（填名称）。
（4）取一定量母液A加入可制得高性能强磁性材料，该反应为，X的电子式是。
已知常温时，0.1溶液中含氮（或含碳）微粒分布分数α与pH的关系如图所示，则、、的大小关系为.
答案以及解析
1答案及解析：
答案：
1.将“熔块”粉碎、加热、用玻璃棒搅拌等；
2.
3.
4.随温度的改变，与的溶解度变化量差别较大
5.①；②增大
6.当加入最后1滴过氧化氢溶液时，由紫红色刚好褪色且半分钟内不变色
7.
解析：
（1）为提高锰酸钾浸出率，应采用加热、搅拌的方法，使反应尽可能多的生成锰酸钾；
（2）根据流程图，二氧化锰与氢氧化钾溶液、氧气在高温条件下发生反应生成锰酸钾和水，化学方程式
（3）由流程可知，与反应生成，还生成、，所以反应的离子方程式为；
（4）根据和在溶解性上不同采用蒸发结晶的方式可分离出高锰酸钾和碳酸钾，故与能用重结晶的方法分离的原理是随温度的改变，，与的溶解度变化量差别较大；
（5）锰酸钾生成高锰酸钾，Mn元素的化合价升高，所以锰酸钾发生氧化反应，所以电解锰酸钾溶液的阳极反应式为锰酸根离子失去电子生成高锰酸根离子，电极反应式为；阴极是氢离子放电生成氢气，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大.则溶液的pH增大；
（6）用过氧化氢溶液滴定高锰酸钾溶液，当达到滴定终点时，高锰酸钾被还原，故溶液中产生的现象为当加入最后1滴过氧化氢溶液时，由紫红色刚好褪色且半分钟内不变色；
（7）的溶度积，当pH=10时，，所以。
2答案及解析：
答案：
（1）增大CO的浓度或增大压强
（2）防止Ni、Al被空气中的氧气氧化不能，因为冷却时，CO能与Ni反应生成
（3）除去合金中的铝，形成多孔结构，便于吸附氢气
（4）弱
（5）
（6）4：
5
解析：
（1）正反应是气体体积减小的反应，增大反应物CO的浓度或增大体系的压强都可以达到提高CO的转化率，同时增大反应速率的目的。
（3）用碱溶液除去铝以后，剩余的多孔镍可用作有机物氢化反应的催化剂。
（4）能将氯离子氧化成氯气，氧化能力比强。
（5）生成某些配合物时，比稳定，与反应放出氢气，根据题意可知，应该是失电子生成，得电子生成氢气。
（6）由得失电子守恒可得，由原子守恒和电荷守恒可得，所以氧化物中的，，故.
3答案及解析：
答案：
（1）+5
（2）；
（3）过滤；分液漏斗、烧杯
（4）先用水冲洗，后用5%的溶液清洗
（5）
（6）
解析：
（2）。
水解常数小于，的电离程度大于其水解程度。
（3）分离固体和液体混合物用过滤操作，分离两种不互溶的液体混合物采用分液法。
（5）另一种产物为，白磷在题给温度下呈气态。
（6），利用率=。
4答案及解析：
答案：
（1）Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr
（2）会氧化Cl−生成氯气，造成污染
（3）蒸发结晶趁热过滤
（4）Cr（OH）3+OH−=+2H2OD
3+4+26H+=8Cr3++6+13H2O
（5）2.78
解析：
（1）利用铝热反应制取金属铬的化学方程式：
Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr；
（2）酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是Na2Cr2O7是一种强氧化剂，会氧化Cl−生成氯气，造成污染；
（3）Na2Cr2O7和Na2SO4溶解度随温度变化情况存在明显差异，故可利用冷却结晶的方法进行分离，实际操作为蒸发结晶、趁热过滤；
（4）①Cr（OH）3的化学性质与Al（OH）3相似，也能溶解在NaOH溶液中，因此加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，过高说明NaOH明显过量，会溶解Cr（OH）3生成NaCrO2：
Cr（OH）3+OH−=+2H2O；
②上述流程中Na2S2O3溶液的作用是还原剂，同时氧化产物为Na2SO4，没有增加溶液的成分，故选项D符合题意；
③每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole−，说明其氧化产物全部为Na2SO4，此时发生反应的离子方程式为：
3+4+26H+=8Cr3++6+1
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