届高考化学考点微专题训练 化学工艺流程综合题原卷+解析卷Word文档格式.docx
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L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。
精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。
（已知：
H3PO4摩尔质量为98g·
mol−1）
2.以Cl2、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·
H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：
①Cl2+2OH−
ClO−+Cl−+H2O是放热反应。
②N2H4·
H2O沸点约118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。
（1）步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为____________________________________；
实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_________________________。
（2）步骤Ⅱ合成N2H4·
H2O的装置如题19图−1所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。
实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是__________；
使用冷凝管的目的是_____________________。
（3）步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、
、
随pH的分布如题19图−2所示，Na2SO3的溶解度曲线如题19图−3所示）。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。
实验中确定何时停止通SO2的实验操作为_________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：
_______________________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
3.锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。
LiFePO4可极大地改善电池体系的安全性能，且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点，是锂离子电池正极材料的理想选择。
生产LiFePO4的一种工艺流程如图：
Ksp（FePO4·
xH2O）＝1.0×
10－15，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×
10－38。
（1）在合成磷酸铁时，步骤Ⅰ中pH的控制是关键。
如果pH<
1.9，Fe3＋沉淀不完全，影响产量；
如果pH＞3.0，则可能存在的问题是________________。
（2）步骤Ⅱ中，洗涤是为了除去FePO4·
xH2O表面附着的________等离子。
（3）取3组FePO4·
xH2O样品，经过高温充分煅烧测其结晶水含量，实验数据如下表：
实验序号
1
2
3
固体失重质量分数
19.9%
20.1%
20.0%
固体失重质量分数＝
×
100%，则x＝________（精确至0.1）。
（4）步骤Ⅲ中研磨的作用是________________________________________。
（5）在步骤Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
（6）H3PO4是三元酸，如图是常温下溶液中含磷微粒的物质的量分数（δ）随pH变化示意图。
则PO
第一步水解的水解常数K1的表达式为______，K1的数值最接近______（填字母）。
A．10－12.4 B．10－1.6C．10－7.2D．10－4.2
4．高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。
以工业级氧化锌（含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等）为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：
已知Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×
回答下列问题：
（1）浸出时，为了提高浸出效率可采取的措施有（写两种）：
________________。
（2）氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2＋和Mn2＋（溶液中Mn元素全部转化为MnO2），请配平下列除去Fe2＋的离子方程式：
MnO
＋
Fe2＋＋________===
MnO2↓＋
Fe（OH）3↓＋
H＋
（3）加入锌粉的目的是______________________________________________。
（4）已知H2SO4浸出液中，c（Fe2＋）＝5.04mg·
L－1、c（Mn2＋）＝1.65mg·
L－1。
①加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c（Fe3＋）＝0.56mg·
L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋________（填“能”或“不能”）生成沉淀。
②若要除尽1m3上述浸出液中的Fe2＋和Mn2＋，需加入________gKMnO4。
5．立德粉ZnS·
BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。
（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。
灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。
A．黄色B．红色C．紫色D．绿色
（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。
回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。
其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
（3）成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。
称取mg样品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·
L−1的I2−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。
以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000mol·
L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2
2I−+
。
测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。
终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为______________（写出表达式）。
6．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K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为________。
7．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。
相关金属离子[c0（Mn+）=0.1mol·
L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
（1）“滤渣1”含有S和__________________________；
写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式__________________________。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。
若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式_____________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。
当x=y=
时，z=___________。
8．Na2S2O5常用作纺织业棉麻脱氯剂；
酸化时可放出SO2气体。
其制备工艺流程如下：
（1）Na2S2O5的名称为________（选填“焦硫酸钠”或“焦亚硫酸钠”）。
（2）“反应Ⅰ”中应先通入的气体是________，反应后析出的固体产物是________。
（3）“反应Ⅱ”的化学方程式为____________________________________。
（4）若反应条件或用量等控制不当，则所得的Na2S2O5产品中往往含有杂质。
①若产品中含有杂质Na2SO3，其具体原因可能是________________________（任答一条即可）；
②若检验产品中含有Na2CO3杂质，下列试剂的使用顺序依次为________（填编号）。
a．稀硫酸B．澄清石灰水c．品红溶液D．酸性KMnO4溶液
（5）Na2S2O3
也可用作棉麻的脱氯剂。
①Na2S2O5溶液与Cl2反应的离子方程式为_____________________________；
②Na2S2O5与Na2S2O3脱氯等效时，消耗二者的质量之比为________。
9．硼镁泥是硼镁矿生产硼砂（Na2B4O7·
10H2O）时的废渣，其主要成分是MgO，还含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等杂质。
以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
（1）滤渣A能溶于氢氟酸，写出其反应的化学方程式：
__________________。
（2）滤渣B中含有不溶于稀盐酸的黑色固体，则滤渣B含有的成分有______________，加MgO并煮沸的目的是______________________。
（3）写出加NaClO过程中发生反应的离子方程式：
_______________________。
（4）趁热过滤的目的是______________________________________________。
（5）因B2O3溶于硫酸，所以此法制备的七水硫酸镁含有少量硼酸（H3BO3），硼酸与NaOH溶液反应可制得硼砂，写出该反应的化学方程式：
________________________。
失去结晶水的硼砂与金属钠、氢气及石英砂一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂——NaBH4”和另一种钠盐，写出其反应的化学方程式：
________________________________________________________________。
10．我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
Cd2+
7.4
9.4
（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；
氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；
沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。
11．硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。
一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·
H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
（1）在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
（3）根据H3BO3的解离反应：
H3BO3+H2O
H++B（OH）−4，Ka=5.81×
10−10，可判断H3BO3是______酸；
在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。
（4）在“沉镁”中生成Mg（OH）2·
MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
12．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_____________________。
参考答案
1.
（1）研磨、加热
（2）①＜②核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜
S
（3）2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O
0.5H2O+6H3PO4+2HF
（4）80℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低
（5）CaSO4微溶BaCO3+
+2H3PO4
BaSO4+CO2↑+H2O+2
（6）
2.
（1）3Cl2+6OH−
5Cl−+ClO3−+3H2O缓慢通入Cl2
（2）NaClO碱性溶液减少水合肼的挥发
（3）①测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2
②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤
3.
（1）生成Fe（OH）3杂质，影响磷酸铁的纯度（2分）
（2）NO
、NH
、H＋（只要写出NO
即可）（2分）
（3）2.1（3分）（4）使反应物混合均匀，增大反应速率，提高反应产率（答案合理即可）
（5）24∶1（2分）（6）
（2分） B（2分）
10.
（1）将工业级氧化锌粉碎、提高搅拌速率（其他合理答案也可）
（2）1 3 7H2O 1 3 5（3）调节溶液pH，除去溶液中的Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等
（4）①不能 ②7.9
5.
（1）D
（2）①BaSO4+4C
BaS+4CO↑CO+H2O
CO2+H2
②BaCO3③S2−+Ba2++Zn2++
BaSO4·
ZnS↓
（3）浅蓝色至无色
6.
（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%
7.
（1）SiO2（不溶性硅酸盐）MnO2+MnS+2H2SO4
2MnSO4+S+2H2O
（2）将Fe2+氧化为Fe3+（3）4.7（4）NiS和ZnS
（5）F−与H+结合形成弱电解质HF，MgF2
Mg2++2F
−平衡向右移动
（6）Mn2++2
MnCO3↓+CO2↑+H2O（7）
8.
（1）焦亚硫酸钠
（2）NH3（或氨气） NaHCO3（或碳酸氢钠）
（3）Na2CO3＋2SO2＋H2O===2NaHSO3＋CO2
（4）①反应Ⅱ中SO2的用量不足；
NaHSO3分解时反应温度不高 ②a、d、c、b
（5）①S2O
＋2Cl2＋3H2O===6H＋＋2SO
＋4Cl－②190∶79（或2.4∶1）
9.
（1）SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
（2）Al（OH）3、Fe（OH）3、MnO2 调节溶液pH，促进Al3＋、Fe3＋完全水解成氢氧化物沉淀而除去 （3）Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O （4）防止MgSO4在温度降低时结晶析出 （5）4H3BO3＋2NaOH＋3H2O===Na2B4O7·
10H2O Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO2===4NaBH4＋7Na2SiO3
10.
（1）ZnS+
O2
ZnO+SO2
（2）PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+
（3）Zn+Cd2+
Zn2++Cd
（4）Zn2++2e－
Zn溶浸
11.【答案】
（1）NH4HCO3+NH3
（NH4）2CO3
（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN
（3）一元弱转化为H3BO3，促进析出
（4）2Mg2++3
+2H2O
Mg（OH）2·
MgCO3↓+2
（或2Mg2++2
MgCO3↓+CO2↑）溶浸高温焙烧
12.
（1）Al2O3+2OH−=2
+H2O
（2）减小
（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化
（4）4
+2H2O−4e−=4
+O2↑H2
（5）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
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