专题15 工艺流程题Word文档格式.docx
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恰好沉淀完全即溶液中
，此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成？
（列式计算）。
FePO4、Mg3（PO4）2的Ksp分别为
。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式
。
【答案】
（1）100℃、2h，90℃，5h
（2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++
+2H2O
（3）低于40℃，TiO2·
xH2O转化反应速率随温度升高而增加；
超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·
xH2O转化反应速率下降（4）4
（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c（
）=
mol·
L−1=1.3×
10–17mol·
L−1，c3（Mg2+）×
c2（
）＝（0.01）3×
（1.3×
10–17）2=1.7×
10–40＜Ksp，因此不会生成Mg3（PO4）2沉淀。
（6）2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑
2．【2017新课标3卷】
（15分）
重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·
Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
（1）步骤①的主要反应为：
FeO·
Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·
Cr2O3与NaNO3的系数比为_______。
该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_____。
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是_______，滤渣2的主要成分是__________及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），原因是_____________（用离子方程式表示）。
（4）有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加
入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。
冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2
O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。
（1）2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
（2）铁Al（OH）3
（3）小2
+2H+
+H2O（4）d复分解反应（5）
×
100%
3．【2017北京卷】
（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：
资料：
TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
−69
−25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶
（1）氯化过程：
TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：
TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）ΔH1=+175.4kJ·
mol-1
2C（s）+O2（g）=2CO（g）ΔH2=-220.9kJ·
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的热化学方程式：
_______________________。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：
CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：
_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。
④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有_____________。
（2）精制过程：
粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。
示意图如下：
物质a是______________，T2应控制在_________。
（1）①Ti
O2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=-45.5kJ/mol
②>
随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应
③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液④MgCl2、AlCl3、FeCl3
（2）SiCl4高于136℃，低于181℃
4．【2017江苏卷】
（12分）铝是应用广泛的金属。
以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注：
SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。
（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。
阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。
（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_____________________。
（1）Al2O3+2OH−=2AlO2－+H2O
（2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化
（4）4CO32－+2H2O−4e−=4HCO3－+O2↑H2
（5）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
5．【2017江苏卷】
（15分）某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略）。
①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：
3NaClO
2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水：
AgCl+2NH3·
H2O
Ag（NH3）2++Cl−+2H2O
③常温时N2H4·
H2O（水合肼）在碱性条件下能还原Ag（NH3）2+：
4Ag（NH3）2++N2H4·
H2O
4Ag↓+N2↑+4NH4＋+4NH3↑+H2O
（1）“氧化”阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为__________________。
（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________。
HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是____________________。
（3）
为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并_______________________。
（4）若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·
H2O反应外（该条件下NaClO3与NH3·
H2O不反应），还因为_____________________。
（5）请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：
________________________（实验中须使用的试剂有：
2mol·
L−1水合肼溶液，1mol·
L−1H2SO4）。
（1）水浴加热
（2）4Ag+4NaClO+2H2O
4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物（或NO、NO2），造成环境污染（3）将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
（4）未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl−，不利于AgCl与氨水反应
（5）向滤液中滴加2mol·
L−1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1mol·
L−1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥。
6．【郑州市2017届第三次模拟】碲（Te）广泛用于彩色玻璃和陶瓷。
工业上用精炼铜的阳极泥（主要含有TeO2、少量Ag、Au）为原料制备单质碲的一种工艺流程如下：
已知TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强喊。
（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为____________________。
（2）碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸，发生反应的化学方程式是______________。
（3）“沉碲”时控制溶液的pH为4．5〜5．0，生成TeO2沉淀。
酸性不能过强，其原因是_______________；
防止局部酸度过大的操作方法是_________。
（4）“酸溶”后，将SO2通人TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是__________。
（5）25°
C时，亚碲酸（H2TeO3）的Ka1=1×
10-3，Ka2=2×
10-8。
①0.1mol·
L-1H2TeO3电离度α约为_____________。
（α=
100%）
②0．lmol•L-1的NaHTeO3溶液中，下列粒子的物质的量浓度关系正确的是___________。
A．c（Na+）>
c（HTeO3-）>
c（OH-）>
c（H2TeO3）>
c（H+）
B．c（Na+）+c（H+）>
=c（HTeO3-）+c（TeO32-）+c（OH-）
C．c（Na+）=c（TeO32-）+c（HTeO3-）+c（H2TeO3）
D．c（H+）+c（H2TeO3）=c（OH-）+e（TeO32-）
【答案】TeO2＋2OH-＝TeO32-＋H2O3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O溶液酸性过强，TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失缓慢加入H2SO4，并不断搅拌TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO410％CD
7．【宁德市2017届第三次质量检查】氯化亚铜是一种重要的化工原料，广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。
一种利用低品位铜矿（Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等）为原料制取CuCl的工艺流程如下：
（1）步骤Ⅰ“浸取”前需将铜矿粉碎的目的是______；
“浸取”时，被氧化的元素有___（填元素符号）
（2）已知Cu2+、Mn2+、Fe3+开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表，则步骤Ⅱ“中和”时，pH应控制的范围为_______________。
物质
Cu（OH）2
Mn（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀pH
4.7
8.3
1.2
完全沉淀pH
6.7
9.8
3.2
（3）步骤IV加热“蒸氨”时发生反应的化学方程式为________________。
（4）步骤VI反应的离子方程式为______________，其中盐酸需过量，其原因是________________。
（5）步骤Ⅶ获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。
洗涤时，常有无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是______________（写一点）。
提高浸取反应速率和原料的浸取率Cu、S和Fe3．2≤pH<
4．7Cu（NH3）4CO3
CuO+4NH3↑+CO2↑CuO+4Cl-+2H++Cu=2-+H2O防止Cu2+和Cu+水解，提高CuCl产率避免CuCl溶于水而损失（或防止被氧化，或缩短干燥时间降低能耗，或其他合理答案）
8．【安徽省江南十校2017届5月冲刺联考（二模）】金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂，被誉为“合金的维生素”。
回收利用废钒催化剂（主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图所示。
（1）粉碎的作用是_______，滤渣可用于_______（填用途）。
（2）25时，取样进行实验
分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示：
pH
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
钒沉淀率/%
8.1
91.8
96.5
98
99.8
96.4
93.0
89.3
根据上表数据判断，加入氨水调节溶液pH的最佳选择为_____；
上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有__________。
（3）为了提高钒的浸出率，用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4，酸浸过程中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。
（4）完成并配平氧化过程中的离子方程式：
_____
_____ClO3-＋VO2++=VO3+＋Cl-＋。
（5）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。
取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL0.1mol·
L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是________。
【答案】提高VOSO4（可溶性钒化合物）的浸出率制作光导纤维、建筑材料等（写出一种即可得分）1.7-1.8（或1.7或1.8）漏斗、烧杯、玻璃棒2：
1166H+613H2O95.55%
9．【龙岩市2017届5月综合能力测试
（二）】金属镉广泛用于合金制造及电池生产等，一种用铜镉废渣（含Cd、Zn、Cu、Fe及Co等单质）制取海绵镉的工艺流程如下：
（1）步骤Ⅰ进行破碎和粉磨的目的是_________。
（2）步骤Ⅱ需隔绝O2的原因________（用文字和方程式说明）。
（3）步骤Ⅲ中除铁发生的离子反方程式为______。
（4）步骤Ⅳ调节pH适宜的试剂是_______，应调整的范围为________。
（已知部分氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表）
氢氧化物
Cd（OH）2
Zn（OH）2
开始沉淀的pH
1.5
7.2
5.9
沉淀完全的pH
3.3
9.9
8.9
（5）步骤Ⅴ发生的反应为Zn+Co2+=Zn2++Co，（已知Sb的金属活动性介于Cu和Ag之间），加入少量锑盐能加快反应的进行，其原因是___________；
（6）用石墨作阳极，纯锌作阴极电解ZnSO4溶液可得高纯锌，电解时总反应的离子方程式为______；
电解后的残液返回到步骤_______（填流程中数字）。
【答案】提高原料浸取率和浸取时反应速率防止发生2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O，导致铜被浸出3Fe2++MnO4－+4H+=MnO2↓+3Fe3++4H2OZnO或Zn（OH）23.3～5.9形成微电池，Zn作负极，Co2+加快在锑正极表面得到电子析出2Zn2++2H2O
2Zn↓+O2↑+4H+Ⅱ
10．【葫芦岛市2017届第二次模拟考试（5月）】聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣（主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅）为原料制备的流程如下：
（1
）废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。
（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示：
①加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为___________。
②酸浸时，通入O2的目的是_____________，该反应的离子方程式为_________。
③当酸浸温度超过100℃时，铁浸取率反而减小，其原因是____________。
（3）滤渣的主要成分为____________（填化学式）。
（4）“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+；
在酸性条件下，再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+（Cr2O72－被还原为Cr3+），该滴定反应的离子方程式为_______。
【答案】减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率Fe3O4+4H2SO4
FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O将FeSO4氧化为Fe2（SO4）34Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低C和SiO26Fe2++Cr2O72－+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
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