届高三新题速递化学刊考点15 工艺流程题原卷版.docx
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届高三新题速递化学刊考点15工艺流程题原卷版
考点15工艺流程题
1．（2020·辽宁实验中学高三月考）过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝（Na2SO4·10H2O）、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：
已知2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO42-形式存在。
回答下列问题：
（1）Na2CrO4中Cr元素的化合价为___
（2）Ksp（CaCrO4）___（填“＞”或“＜”）Ksp（CaSO4）。
（3）流程中循环物质X为___（填化学式）。
（4）步骤II中发生反应的化学方程式为_________
（5）步骤I一III是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是___
（6）步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是___
（7）测定产品活性氧的实验步骤如下：
准确称取mg产品，用硫酸溶解后，用cmol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液VmL。
①滴定到终点时，溶液呈___（填“无色”或“浅红色”）。
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比。
该实验测得的产品中活性氧为___（列出计算表达式）。
2．（2020·湖南郴州·高三一模）新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂（LiFePO4）做电极材料。
对LiFePO4废旧电极（含杂质Al、石墨粉）回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如图：
资料：
碳酸锂在水中溶解度：
（1）过程i研磨粉碎的目的是__________。
（2）过程ii加入足量NaOH溶液的作用（用反应方程式表示）___________。
（3）过程iii采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5h后，实验结果如表所示：
①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为__________。
②综合考虑Li+的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为___________。
③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是________。
（4）浸出液中存在大量和，已知：
+H+，+H+，结合平衡移动原理，解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因____________。
（5）简述过程vi的操作___________。
3．（2020·贵州省思南中学高三期中）2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。
二氧化氯（C1O2）就是其中一种高效消毒灭菌剂。
但其稳定性较差，可转化为NaC1O2保存。
分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。
其工艺流程示意图如图所示：
已知：
1.纯C1O2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
2.长期放置或高于60℃时NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl
（1）步骤1中，生成C1O2的离子方程式是___，通入空气的作用是____。
（2）方法1中，反应的离子方程式是___，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过20℃，可能的原因是____。
（3）方法2中，NaClO2在___生成（选填“阴极”或“阳极”）。
（4）NaClO2的溶解度曲线如图所示，步骤3中从NaClO2溶溶液中获得NaClO2的操作是__。
（5）为测定制得的晶体中NaClO2的含量，做如下操作：
①称取a克样品于烧杯中，加入适量蒸馏水溶解后加过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（已知：
ClO+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-）。
将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用bmol/LNa2S2O3标准液滴定，至滴定终点。
重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为cmL（已知：
I2+2S2O=2I-+S4O）。
样品中NaClO2的质量分数为____。
（用含a、b、c的代数式表示）。
4．（2020·山东省邹城市第一中学高三期中）铂（78Pt）被誉为“第一重要的高技术金属”，因独特的物理化学性质，被广泛应用于汽车、石油化工、电气电子等现代工业中。
水合肼还原精炼法是铂精炼的方法之一，流程如下：
已知：
①氯铂酸铵［（NH4）2PtCl6］，黄色，难溶于水，易溶于盐酸并生成H2PtCl6；
②氯亚铂酸铵［（NH4）2PtCl4］，红色，易溶于水。
回答下列问题：
（1）铂位于周期表中第______周期，试写出一种金属铂在中学化学中的应用____________
（2）工业原料粗氯铂酸铵中含有大量氯化铵等可溶性的盐，在实验室中预处理时，需将样品溶解过滤后洗涤，洗涤沉淀方法是____________
（3）在还原溶解中观察到的现象：
__________
（4）氧化沉淀过程的反应方程式为：
___________
（5）有研究表明，氯铂酸铵制取金属铂，除了煅烧外，也可将其溶解于盐酸中，加入Zn，得到产品，反应过程有Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；_________
（6）水合肼还原精炼法在溶解时的固液比、溶液的酸度（盐酸浓度）、反应时间等对于精炼铂的产率，均有较大的影响。
在不同酸度下达到较高产率所需时间，以及不同固液比在最佳酸度下反应时间与产率关系如图所示，由此可得最佳的反应条件是_________
5．（2020·洛阳市第一高级中学高三月考）镍及其化合物用途广泛。
某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，如图是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：
已知：
（NH4）2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。
NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2（SO4）3。
锡（Sn）位于第五周期第ⅣA族。
（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO4混合研磨，混合研磨的目的是____________
（2）“浸泡”过程中Fe2（SO4）3生成FeO（OH）的离子方程式为__________，“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO（OH）外还含有_______（填化学式）。
（3）为保证产品纯度，要检测“浸出液”的总铁量：
取一定体积的浸出液，用盐酸酸化后，加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+；除去过量的SnCl2后，再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+，还原产物为Cr3+，滴定时反应的离子方程式为_________。
（4）“浸出液”中c（Ca2+）=1.0×10－3mol·L－1，当除钙率达到99%时，溶液中c（F－）=__________mol·L－1。
[已知Ksp（CaF2）=4.0×10－11]
（5）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+萃取率的影响如图所示，V0/VA的最佳取值是____。
6．（2020·北京海淀·高三期中）工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜（CuFeS2）含量较低]常采用生物堆浸法。
堆浸所得的溶液可用于制备绿矾（FeSO4·7H2O）和胆矾（CuSO4·5H2O）。
相关流程如下图。
已知：
①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌（T.f细菌）在pH1.0~6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
（1）生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是__________________。
（2）生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：
CuFeS2+4H++O2Cu2+Fe2++2S+2H2O，第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，反应的离子方程式为__________。
（3）结合已知推断：
生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在__________范围内。
（4）过程I中，加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+，得到溶液X。
为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入_____________试剂（填试剂的化学式），观察溶液颜色变化。
（5）过程II中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，用离子方程式表示H2O2的作用是________。
（6）绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。
取mg绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。
用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液滴定。
至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为VmL。
绿矾晶体质量分数的计算式为______。
（已知：
FeSO4•7H2O的摩尔质量为278g/mol）
7．（2020·河南高三月考）电镀污泥中常含大量的铬（Cr），回收电镀污泥中的铬的方法很多。
以电镀污泥[含Cr（OH）3及Al、Cu、Ni、Zn、Fe的金属阳离子等]为原料制备铬酸铅（PbCrO4）的某工艺流程如图：
已知：
①"焙烧"后，Al、Zn的存在形式为NaAlO2、Na2ZnO2，Cu、Fe以最高价氧化物的形式存在。
②2CrO+2H+Cr2O+H2O。
③当溶液的pH为6~7时，铅主要以铅离子形式存在；氢氧化锌和氢氧化铝均为两性氢氧化物，相关数据如下：
金属阳离子
完全沉淀pH
沉淀开始溶解pH
锌离子
8.0
10.5
铝离子
5.2
7.8
回答下列问题：
（1）"焙烧"时，Cr（OH）3发生反应的化学方程式为__，反应中被还原的元素与被氧化的元素的质量之比为__。
（2）"浸取"时不选用NaOH溶液浸取的原因为__。
（3）“过滤Ⅰ”后为了防止铬的流失需洗涤"滤渣Ⅰ"，并将洗涤液与滤液合并，实验室洗涤的具体操作为___，洗涤后的"滤查Ⅰ"中，含NiO、__（填化学式）。
（4）“除铝和锌"时，为了较好地达到目的，该步骤应注意__。
（5）向“滤液2”中加稀盐酸的目的是__。
（6）"过液3"中存在的金属阳离子主要为要为__（填离子符号）。
8．（2020·临朐县实验中学高三月考）铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。
某科研小组从某旧铍铜元件（含25%BeO、71%CuS、少量FeS和SiO2）中回收铍和铜两种金属的工艺流程如图：
Ⅰ.铍、铝元素的化学性质相似，单质铍与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的Na2BeO2
Ⅱ.常温下部分难溶物的溶度积常数如表：
难溶物
Cu（OH）2
Fe（OH）3
Mn（OH）2
溶度积常数（Ksp）
2.2×10-20
4.0×10-38
2.1×10-13
（1）滤液A的主要成分除NaOH外，还有__（填化学式），写出反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式：
__。
（2）①滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，最合理的实验步骤顺序__。
a.加入过量氨水b.通入过量CO2c.加入过量NaOH
d.加入适量HCle.洗涤f.过滤
②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是__。
（3）①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质。
写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式：
__。
②若用浓HNO3溶解金属硫化物，缺点是__（任写一条）。
（4）滤液D中c（Cu2+）=2.2mol·L-1、c（Fe3+）=0.008mol·L-1、c（Mn2+）=0.01mol·L-1，逐滴加入稀氨水调节pH可将其依次分离，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH大于__。
9．（2020·开鲁县第一中学高三月考）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
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