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1、届高考黄金押题12 化学工艺流程化学黄金押题原卷版黄金押题12 化学工艺流程【高考考纲】1.环节设置2.命题考查(1)陌生物质化合价的判断以及电子式的书写。(2)化学方程式或离子方程式的书写。(3)根据流程中的转化，正确选择试剂，判断中间产物。(4)实验操作方法的正确选择、语言的规范描述。(5)化学平衡、电化学原理在化工生产中的应用。(6)样品中质量分数及产率的相关计算。3.解答要领关注箭头的指向(聚焦局部，箭头指入反应物，箭头指出生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。【真题感悟】 例1、 (2018高考全国卷)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪

2、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：相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3Fe2Zn2Cd2开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：(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。【名师

3、点睛】物质制备型1原料预处理的六种常用方法研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分水浸与水接触反应或溶解酸浸与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解等，如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)2.制备过程中控制反应条件的六种方法(1)调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两

4、点：能与H反应，使溶液pH变大；不引入新杂质，如若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。(3)控制压强。改变速率，影响平衡。(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。(5)趁热过滤。防止某物质降温时析出。(6)冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。【变式探究】 (2018高考全国卷)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1)KIO3的化学名称是

5、_。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示：“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。(3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式：_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点)。例2、(2018高考全国卷)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水

6、制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为 pH4.1时， 中为_溶液(写化学式)。工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_。(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 molL1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离

7、子方程式为_，该样品中Na2S2O5的残留量为_gL1(以SO2计)。【举一反三】(2017高考全国卷)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FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： 回答下列问题：(1)步骤的主要反应为FeOCr2O3Na2CO3NaNO3Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3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

8、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。 a80 b60 c40 d10 步骤的反应类型是_。【名师点睛】分离、提纯型1正确选择物质分离六种常用方法2常见操作的答题思考角度常见的操作答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、分液、蒸馏等常规操作。从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、

9、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的pH调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)；“酸作用”还可除去氧化物(膜)；“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等；特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)防止副反应的发生；使化学平衡移动；控制化学反应的方向；控制固体的溶解与结晶；控制反应速率：使催化剂达到最大活性；升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发；加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量；降温：防止物质高温分解或

10、挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求洗涤晶体水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质；“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗；用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度有利于析出，减少损耗等；洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等3.溶解度及其应用(1)熟记常见物质溶解度曲线变化(2)利用溶解度曲线判断结晶的方法溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法；溶解度受温度影响较大的

11、采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，应特别注意的是若从FeCl3溶液中结晶出FeCl36H2O晶体，应在HCl气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。【变式探究】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的 ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：回答下列问题：(1)在下列装置中，第一次浸出必须用_，第二次浸出应选用_。(填标号)(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成_。滤渣2的主要成分是_。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的

12、器皿名称是_。(4)某同学在实验完成之后，得到1.5 g CuSO45H2O，则铜的回收率为_。【黄金押题】1绿水青山就是金山银山，某工厂为了实现节能减排，建设美丽中国的目标，将烟道气中的一种常见气体SOx和含Ca(OH)2、NaOH的废碱液作用，经过一系列化学变化，最终得到石膏(CaSO42H2O)和过二硫酸钠(Na2S2O8)。设计简要流程如图1所示：(1)SOx中x_，操作a的名称是_。废碱液经操作a得到的固体为_(填化学式)。(2)向溶液中通入足量空气发生反应的化学方程式为_。(3)已知用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液可生成S2O，其电解装置如图2所示。下列说法不正确的是_(填字母)

13、。A阳极的电极反应式有2SO2e=S2O、4OH4e=O22H2OB电解一段时间后，阴极附近溶液的pH减小C电解过程中，阳极产生微量能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的有色单质气体，该气体可能是O3D若制取1 mol Na2S2O8且阳极有11.2 L O2(标准状况)生成时，阴极产生H2在标准状况下的体积为44.8 L(4)一定条件下，S8(s)、O2(g)和NaOH(s)反应过程中的能量变化关系如图3所示(图3中a、b均大于0)，请写出1 mol S8(s)完全燃烧的热化学方程式：_。2镍及其化合物在化工生产中有广泛应用。某实验室用工业废弃的NiO催化剂(含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂

14、质)为原料制备Ni2O3的实验流程如下：已知：常温时Ksp(CaF2)2.71011，Ksp(CuS)1.01036；Fe3不能氧化Ni2。有关氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表所示：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2开始沉淀的pH1.56.57.7完全沉淀的pH3.79.79.2(1)调节pH最低值为_。(2)加入H2O2的目的是_(用离子方程式表示)。(3)“电解”制备NiOOH时阳极的电极反应式为_。(4)加入NaF的目的是除去Ca2，当c(F)0.001 molL1时，c(Ca2)_ molL1。(5)为了探究操作A中发生的反应，设计如下实验：写出B中反应的离

15、子方程式：_。为了检验B中生成了FeCl2，取少量B中溶液于试管，滴加下列试剂_(填字母)。A酸化的双氧水 B酸性高锰酸钾溶液CK3Fe(CN)6溶液 D加入氯水、KSCN溶液有人认为用燃烧法处理尾气，你是否同意？答：_(填“同意”或“不同意”)，简述理由： _。如果C中盛装100 mL 0.05 molL1CuSO4溶液，通入H2S恰好完全反应，产生黑色沉淀。过滤，得到滤液的pH为_(不考虑体积变化)。3目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氰化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如图所示：已知：HCN有剧毒，Ka(HCN)51010；Au2CN Au(CN)2，平衡常数K11

16、038。(1)磨矿细度对浸出率的影响如图所示，依据浸出率应选择磨矿细度_为宜。(2)生产中用生石灰调节矿泥pH11.5，其目的之一是阻止溶液中的氰化物转化为HCN而挥发，其作用原理是_(用离子方程式表示)。(3)“氰化”环节，是以NaCN溶液浸取调节pH的矿泥，敞口放置，将Au转化为NaAu(CN)2。其化学方程式为_。“氰化”环节中，金的溶解速率在80 时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在1020 ，原因是_(答一点即可)。已知2HAu(CN)2 Au2HCN，该反应的K_。(4)用锌还原NaAu(CN)2生成金，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为_。(5)氰化物有剧毒，经合理处理就可以

17、基本消除对环境的负面影响。H2O2可消除水中的氰化物(如NaCN)，经以下反应实现：NaCNH2O2H2O=ANH3。生成物A的化学式为_。某废水用H2O2处理40 min后，测得剩余总氰为0.16 mgL1，除氰率达80%，计算040 min时间段反应速率v(CN)_mgL1min1。(结果保留两位有效数字)4PFS是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。 (1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是_；PFS中铁元素的化合价为_；在酸浸槽中，为了提高浸出率，可以采取的措施有_(写两条)。(2)若废铁屑中含有较多铁锈(Fe2O3xH2O)，则酸浸时反应的化学方程式

18、有_。(3)如果反应釜中用H2O2作氧化剂，则反应的离子方程式为_；生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是_。(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。如果溶液酸性过强，造成的后果是_。如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。若溶液中Fe3的浓度为1 molL1，当Fe3开始沉淀时，溶液的pH约为_。已知Fe(OH)3的Ksp1.01039。5金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。钼(Mo)的常见化合价为6、5、4。由钼精矿(主要成分是MoS2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)，部分流程如图1所示：已知：钼酸微溶于水，可溶于液碱和氨水

19、。回答下列问题：(1)钼精矿焙烧时，每有1 mol MoS2反应，转移电子的物质的量为_。(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是_，请你提出一种实验室除去该尾气的方法_。(3)操作2的名称为_。由钼酸得到MoO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是_。 (4)操作1中，加入碳酸钠溶液充分反应后，碱浸液中c(MoO)0.80 molL1，c(SO)0.04 molL1，在结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的SO。当BaMoO4开始沉淀时，SO的去除率是_。Ksp(BaSO4)1.11010、Ksp(BaMoO4)4.0108，溶液体积变化可忽略不计(5)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉

20、，图2为各炉层固体物料的物质的量的百分数()。x_。焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应，若该反应转移6 mol电子，则消耗的氧化剂的化学式及物质的量分别为_、_。6二硫化钨(WS2，其中W的化合价为4)可用作润滑剂，还可以在石油化工领域中用作催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)FeWO4中铁元素的化合价为_。(2)FeWO4在“熔融”过程中发生反应的化学方程式为_；“熔融”过程中为了提高熔融速率，可采取的措施有_(写出一条即可)。(3)过量CO2通入粗钨酸钠溶液中发生反应的离子方程式为_

21、，操作中用作引流的玻璃仪器是_。(4)生成二硫化钨的化学方程式为2(NH4)2WS43O22WS24NH32S2SO22H2O，若反应中转移8 mol电子，则生成WS2的质量是_g。6镧系金属元素铈(Ce)常见有3、4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题：(1)雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4的溶液吸收，生成NO、NO，若生成的NO、NO物质的量之比为11，试写出该反应的离子方程式：_。(2)用电解的方法可将上述吸收液中的NO转化为稳定的无毒气体，同时再生成Ce4，其原理如图所示。无毒气体从电解槽的_(填字母)口逸出。每生成标准状况下22.4 L无毒气体，同时可再生成Ce4_mol。(3)铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿形式存在，其主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为31，试写出相应的化学方程式：_。向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是_。常温下，当溶液中的某离子浓度1.0105 mo