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1、考题考题高考化学 考题 化工流程一金属 化工流程（一）（金属）1有关“未来金属”钛的信息有：硬度大熔点高常温下耐酸碱、耐腐蚀铁矿炼钛的一种工业流程为：（1）钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为_价，反应化学方程式为_。（2）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，反应化学方程式为_，属于_（填反应类型），该反应_（填“能”或“不能”）说明Mg的金属活动性强于Ti（3）上述冶炼方法得到的金属钛中会混有少量金属单质是_（填名称），由前面提供的信息 _（填序号）知，除去它的试剂可以是以下试剂中的_（填序号）A：HClB：NaOHC：NaClD：H2SO4（4）氯化过程中

2、主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl2 =2TiCl4+2X+6CO，则X的化学式为：_。2二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电脑显示屏生产过程中有大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)产生。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：(1)滤渣A的主要成分是_；洗涤滤渣A除去的阳离子主要是_(填离子符号)，检验该离子是否洗净的操作是_；(2)步骤中反应的离子方程式是_；(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP_(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的

3、主要玻璃仪器有_、烧杯、玻璃棒、量筒等；(4)步骤中反应化学方程式为_。3化学来源于生活又服务于生活，化工生产是指对原料进行化学加工，最终获得有价值的产品的生产过程。某研究小组利用含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料制备铁红(氧化铁)和硫酸铵晶体。流程如下：请回答下列问题：(1)操作I的名称_，滤渣的成分为_。(2)简述下列实验操作：检验溶液A中金属阳离子的方法为_；检验固体B是否洗涤干净的方法是_。(3)请写出溶液A中反应的离子方程式_(4) 测定废料中硫酸铜的质量分数：称取a g废料样品，将操作I得到的滤渣用足量的稀硫酸溶解、过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为b g，则废料中硫酸铜的质量分数为_(

4、写出表达式。)(5) 某同学提出另一种制备铁红的方法：往工业废水中加入足量的硫酸和双氧水，通过下列操作也可以得到铁红，请配平下列离子方程式_ Fe2+ _ H2O2 + _ H+= _ Fe3+ + _ H2O4湿法炼锌厂在除杂过程中会产生大量铁矾渣。某黄钾铁矾渣主要含有K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnOFe2O3及少量CaO、MgO、SiO2等。一种由黄钾铁矾渣制备复合镍锌铁氧体( NiZnFe4O8)的流程如下：回答下列问题(1)滤渣I的主要成分是_。(2)净化除杂阶段加入Fe粉时发生反应的离子方程式为_、_。已知：25时Ksp(CaF2)=2.71011， Ksp (MgF2)=

5、6.41019。加入NH4F使Ca2+、Mg2+离子沉淀，若沉淀后溶液中c(Ca2+)=2.7106molL1，则c(Mg2+)=_ molL1。(3)在Fe2+、Ni2+、Zn2+共沉淀过程中，三种离子的损失浓度与pH的关系曲线如图所示，pH与n(NH4HCO3)n(Fe2+Ni2+Zn2+)的关系曲线如图所示。为提高原料利用率，n( NH4HCO3)n(Fe2+Ni2+Zn2+)最好控制在_左右；按此比例，若以Me代表Fe、Ni、Zn元素，则生成MeCO32Me(OH)2H2O沉淀的化学反应方程式为_。(4)铁氧体工艺阶段制备 NiZnFe4O8过程中，需加入_剂(填“氧化”或“还原”)。

6、按照上述流程，一座10万吨规模的锌厂每年产生黄钾铁矾渣约5万吨，Fe3+含量为27%，理论上每年可制备复合镍锌铁氧体(NiZnFe4O8，M=476gmol1)_万吨(保留两位有效数字)5七水硫酸锌别名皓矾，常用作媒染剂、收敛剂、木材防腐剂，在医药上用于催吐剂。工业上由氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）生产ZnSO47H2O的流程如下：请回答下列问题：（1）氧化锌矿粉碎过筛的目的是_；滤渣X的成分是_。（2）步骤中发生反应的离子方程式为_。（3）“除铁”加入试剂M调节溶液的pH，试剂M可以为_（填化学式）；已知：KspFe(OH)3=2.61039，沉铁过程中

7、要使溶液中c(Fe3+)1.0105 molL1，必须控制溶液的pH_。lg2.6=0.4（4）步骤加入锌粉的目的是_，滤渣Z的成分是_。（5）取28.70gZnSO47H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示：步骤中的烘干操作需在减压条件下进行，其原因是_。680时所得固体的化学式为_。aZnO bZn3O(SO4)2 cZnSO4 dZnSO4H2O6碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH

8、)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_范围内。（2）反应中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为_。（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为_。（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为_。A氯水 BKSCN溶液 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总

9、含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。已知：2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-则溶液中铁元素的总含量为_gL-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会_ (填“偏高” “偏低” “不变”)7以高钛渣(主要成分为Ti3O5，含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下：已知：Na2TiO3难溶于碱性溶液；H

10、2TiO3中的杂质Fe2比Fe3更易水洗除去。(1)熔盐:为加快反应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可采取的措施是_。NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500550 时生成Na2TiO3，该反应的化学方程式为_。(2)过滤:“滤液”中主要溶质为NaOH，还含有少量_(填化学式)。除杂后的滤液中获得的NaOH可循环利用，则“水浸”时，用水量不宜过大的主要原因是_。(3)水解:“酸溶”后获得的TiOSO4经加热煮沸，生成难溶于水的H2TiO3，该反应的化学方程式为_。(4)脱色:H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影响TiO2产品的颜色，“脱色”步骤中Ti2(SO4)3的

11、作用是_。8NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等。可由电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图：请回答下列问题：(1)用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有_(任写一点)。(2)向滤液中滴入适量的Na2S溶液，目的是除去Cu2+、Zn2+，写出除去Cu2+的离子方程式：_。(3)在40左右，用6%的H2O2氧化Fe2+，再在95时加入NaOH调节pH，除去铁和铬。此外，还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下水解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀除去。如图是温度pH

12、与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域已知25时，Fe(OH)3的Ksp=2.641039。下列说法正确的是(选填序号)_。a. FeOOH中铁为+2价b.若在25时，用H2O2氧化Fe2+，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c(Fe3+)=2.61029molL1c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+的离子方程式为6Fe2+C1O3+6H+=6Fe3+C1+3H2Od.工业生产中常保持在8595生成黄铁钒钠，此时水体的pH约为3(4)上述流程中滤液I的主要成分是_。(5)操作I的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6molL1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸)：_；_；蒸发浓缩

13、、冷却结晶，过滤得NiSO46H2O晶体：用少量乙醇洗涤NiSO46H2O晶体并晾干。9“变废为宝”是化工的重要主题。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有CuCl2，FeCl2等)制备碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，其制备过程如下图所示：查阅资料得知，一定浓度的Cu2+、Fe2+、Fe3+生成氢氧化物沉淀的pH如下表：金属离子Cu2+Fe2+Fe3+开始沉淀的pH4.26.51.4沉淀完全的pH6.79.73.7（1）电子工业中用FeCl3溶液制作铜制印刷电路板，该反应的离子方程式为_。（2）操作I、操作所用的玻璃仪器除烧杯外还需要_。（3）氯酸钠的作用是_；反应A中氧化剂与

14、还原剂物质的量之比是_。（4）调节pH的范围为_，可以选择的试剂是_(填序号)。A.氨水 B.硫酸铜 C.氧化铜 D.氢氧化铜（5）已知滤液中含有碳酸氢钠，写出生成碱式碳酸铜的离子方程式：_。（6）若废液中CuCl2的含量为13.5%，则1吨废液理论上可提炼碱式碳酸铜_吨。10锌锰干电池是很古老的一次性电池，它的生产原料主要有软锰矿和闪锌矿。已知闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分；软锰矿中含MnO2约a%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分。科研人员开发了综合利用软锰矿和闪锌矿的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。请回答下列问题：(1)反应I需不断

15、搅拌，目的是_。(2)检验反应I的滤液中含有Fe3+的试剂为_；写出反应I中由FeS生成Fe3+的离子方程式_。(3)反应加入适量锌的作用是_；反应III中MnO2的作用是_。(4)已知ZnCO3、MnCO3的Ksp分别为1.410-10、2.210-11；要使反应IV之后的溶液中Zn2+、Mn2+浓度均降到1.010-6mol/L，则溶液中残留的CO32-浓度至少为_mol/L。(5)图是Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解 度曲线(g/100g水)，则中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液_ 用乙醇洗涤干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_。11一种新兴

16、材料铍日益被重视，有“超级金属尖端金属空间金属”之称。工业上常用绿柱石(主要成分3 BeOAl2O36SiO2，还含有铁等杂质)冶炼铍，一种简化的工艺流程如下：按元素周期表的对角线规则，Be和Al性质相似：几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表。回答下列问题：（1）步骤中将熔块粉碎的目的是_；滤渣1的主要成分是_。（2）步骤加入H2O2时发生反应的离子方程式为_，从滤液1中得到沉淀的合理pH为_(填序号)A.3.33.7 B.3.75.0 C.5.05.2 D.5.26.5（3）步骤不宜使用NaOH溶液来沉淀Be2+的原因是_。从溶液中得到(NH4)2BeF4的实验操作是_、过滤、洗涤、干燥

17、。（4）实验室模拟步骤装置如图，控制氨气与氟化氢气体积比的方法是_。（5）步骤的反应类型是_，步骤需要隔绝空气的环境，其原因是_。（6）若绿柱石中BeO的含量为a%，上述过程生产Be的产率为b%，则1t该绿柱石理论上能生产含铍量2%的镀铜合金_t。12ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为 ZrSiO4，还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取。已知： ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。金属离子Fe3+Al3+ZrO2+开始沉淀pH

18、1.93.36.2沉淀完全pH3.05.28.0(1)“熔融”过程中，ZrSiO4发生反应的化学方程式是_，滤渣I的化学式为_。(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式是_，调“pH=a”时，a的范围是_。(3)为得到纯净的ZrO2，滤渣III要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。(4)滤渣的成分是Zr(CO3)2xZr(OH)4。取干燥后的滤渣 37.0g，煅烧后可得到24.6gZrO2。则x等于_；“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为_13（14分）碱式硫酸铁Fe(OH)SO4可用作净水剂、媒染剂、颜料和药物。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等），生产碱式硫酸铁的部分

19、工艺如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（1）反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式是_。（2）反应II中加入NaHCO3调节体系的pH在_范围内。（3）反应III中生成的气体遇空气变红棕色，则III中发生反应的离子方程式是_ 。（4）反应III中通入氧气可减少NaNO2的用量，若消耗1mol氧气可节约n(NaNO2)=_mol。（5）用硫酸可知体系的pH。若硫酸加入量过小，溶液生成沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，用化学平衡移动原理分析其原因是_。（6）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可发生水解生成Fe2(OH)42+聚合离子，该水解反应的离子方程式

20、是_。14（16分）纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能，在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。工业上用钛铁精矿（FeTiO3）提炼TiO2的工艺流程如下：（1）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式 ，酸浸时为了提高浸出率，可以采取的措施为 。（2）钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为 ，结晶析出A时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为。（3）滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热，其目的是 。（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。（5）工业上将TiO2和炭粉混合加热氯化生成的TiCl4，然后在高温下用金属镁还

21、原TiCl4得到金属钛，写出TiO2制备Ti的化学方程式： 。152018年第十二届中国国际航空航天博览会于11月6日至11日在珠海举行。银铜合金广泛用于航空工业，从银铜合金的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80。（1）电解精炼银时，粗银作_极，另一电极上的电极反应式为_。（2）加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4的速率的措施有_、_(写出两种)。（3）滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为_。（4）煮沸CuSO4混合溶液的过程中，得到固体B，则固体B的组成为_；在

22、生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。（5）硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素，浸取时发生复杂的氧化还原反应。反应体系中除CuSO4和FeS2外，还有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O，下列对该反应的分析正确的是_(填字母代号)。A氧化剂为CuSO4和FeS2B反应后溶液的pH降低C被氧化的FeS2只占总量的30%D每转移2 mol电子消耗3 mol CuSO416以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾NaFe(SO4)2(OH)6和纳米镍粉的部分工艺流程如下：（1）“酸浸”过程，

23、为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有_(写出两种)。（2）“过滤”滤渣的主要成分是_。（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+，则需氧化剂NaClO至少为_ mol。（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2，生成黃钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式_。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_(填化学式)。（5）向“过滤”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_。写

24、出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_。（6）高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂，JCPoggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO42的电极反应式为_；Deininger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是_。17一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为

25、_。（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）_。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，则不用盐酸浸出钴的主要原因是_。（3）过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式_。（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是_。（5）仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应：CoCO3 +C2O42- CoC2O4 +CO32- 将CoCO3转化为CoC2O4? _(填“能”或“不能”），说明理由：_ 已知Ksp(CoCO3) =1.410-13, Ksp (CoC2O4) =6.310-8。（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色CoCl26H2O晶体受热时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是_。