专题08 工艺流程高考化学满分专练原卷版.docx

1、专题08 工艺流程高考化学满分专练原卷版专题08 工艺流程1硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿（主要成分为ZnO，还含有FeO、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO47H2O的流程如下。已知：KspFe(OH)34.01038，KspCu(OH)22.21020（1）“滤渣1”的主要成分是_（填化学式）。“酸浸”过程中，为了提高锌元素浸出速率，可采取的措施有：适当提高酸的浓度，_（填一种）。（2）“氧化”过程中，发生氧化还原反应的离子方程式是_。（3）“沉淀”过程中，加入ZnO产生Fe(OH)3沉淀的原因是_。（4）加入适量ZnO固体，若只析出Fe(OH)3沉淀而未析出Cu(OH)

2、2沉淀，且测得沉淀后的溶液中c(Fe3)4.01014mol/L，此时溶液中c(Cu2)的取值范围是_mol/L。（5）加入适量锌粉的作用是_。（6）由滤液得到ZnSO47H2O的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、_、_。2某工厂以重晶石（主要含BaSO4）为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”钛酸(BaTiO3)的工艺流程如下：回答下列问题：(l)为提高BaCO3的酸浸速率，可采取的措施为_（写出一条即可）；常温下，TiCl4为液体且易水解，配制一定浓度的TiCl4溶液的方法是 _。(2)用Na2CO3溶液浸泡重晶石（假设杂质不与Na2CO3反应），能将

3、BaSO4转化为BaCO3，此反应的平衡常数K= _（填写计算结果）；若不考虑CO32的水解，要使2. 33g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1.0molL1Na2CO3溶液 _mL。（已知：Ksp(BaSO4)=1.010-10、Ksp(BaCO3)=5.010-9）(3)流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)、TiOC2O4、TiO(C2O4)22三种形式存在（变化曲线如右图所示）。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.8左右，再进行“沉淀”，其反应的离子方程式为_；图中曲线c对应钛的形式为_（填粒子符号）。(4)流程中“滤液”的主要成分

4、为_；隔绝空气煅烧草酸氧钛钡晶体得到钛酸钡粉体和气态产物，试写出反应的化学方程式：_。3铜是人类最早使用的金属，在生产生活中应用及其广泛。工业上以黄铜矿 (主要成分FeCuS2)为原料制取金属铜，其主要工艺流程如图所示。已知：反应II的离子方程式：Cu2+CuS+4Cl-=2CuCl2-+S回答下列问题：（1）FeCuS2中S的化合价_。（2）反应I在隔绝空气、高温煅烧条件下进行，写出化学方程式_。（3）为了反应I充分进行，工业上可采取的措施是_。（4）反应III的离子方程式为_。（5）向反应III后的溶液中加入稀硫酸的目的是_。（6）该流程中，可循环利用的物质除CuCl2外，还有_（填化学式

5、）。（7）反应IV中，处理尾气SO2的方法，合理的是_A高空排放B用BaCl2溶液吸收制备BaSO3C用氨水吸收后，再经氧化，制备(NH4)2SO4D用纯碱溶液吸收可生成Na2SO3（H2CO3：Ka1=4.410-7，Ka2=4.710-11；H2SO3：Ka1=1.2102，Ka2=5.6108）（8）CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq)该反应的平衡常数K=_已知Ksp(CuCl)=a，Ksp(Cu2S)=b4金属钼具有高强度、高熔点、耐磨抗腐性，用于制火箭、卫星的合金构件。钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)是一种重要

6、的金属缓蚀剂。利用钼矿(主要成分MoS2，还含少量钙、镁等元素)为原料冶炼金属钼和钼酸钠晶体的主要流程图如下：(1)Na2MoO42H2O中钼元素的价态为_，煅烧产生的尾气引起的环境危害主要是_。(2)用浓氨水溶解粗产品的离子方程式是_，由图中信息可以判断MoO3是_氧化物。（填“酸性”、“碱性”或“两性”）(3)操作I是_，操作所得的钼酸要水洗，检验钼酸是否洗涤干净的方法是_。(4)采用 NaClO氧化钼矿的方法将矿石中的钼浸出，该过程放热。请配平以下化学反应：_NaClO +_MoS2 + _NaOH _Na2MoO4 +_Na2SO4 +_NaCl +_H2O。钼的浸出率随着温度变化如图

7、，当温度高于50后浸出率降低的可能原因是_（写一点）。(5)锂和MoS2可充电电池的工作原理为xLi+nMoS2Lix(MoS2)n，则电池充电时阳极上的电极反应式为_。5锆()是现代工业的重要金属原料，具有良好的可塑性，抗蚀性能超过钛。以锆英石(主要成分是，还含有少量等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示(1)写出的电子式_。 (2)高温气化过程中，不考虑损失，发现分馏后得到的质量通常比由纯发生的反应得到的质量大，用化学方程式来解释原因_。(3)高温气化后的固体残渣除碳外，还有和，加水浸取得氯化铁溶液，过滤，从滤渣中分离出碳和两种固体的方法是_。(4)写出上述流程中与水反应的化学方程式

8、：_。(5)已知氧化锆()是一种两性氧化物，与氢氧化钠共熔融可形成酸盐，请写出化学方程式_。(6)工业上可用钾还原时制得金属，被还原时生成的钾盐的物质的量为_。(7)已知，。下列说法正确的是_A，电解质溶液的与之和均为14B用盐酸滴定某浓度的溶液，滴定过程中逐渐增大C溶液中逐滴加入硫酸溶液，滴加过程中逐渐减小D某温度下，则其溶液中6利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示：已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiO2+水解成TiO2xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结

9、构简式为CH3CH（OH）COOH。回答下列问题：（1）TiOSO4中钛元素的化合价是_，步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是_。（2）滤渣的主要成分为TiO2xH2O，结合离子方程式解释得到滤渣的原因：_。（3）从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是_；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。（4）步骤中发生反应的离子方程式为_。（5）步骤必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及_。（6）实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是_。7用含钴废料（主要成分为Co，含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等）制备草酸钴晶体（CoC2O42H

10、2O）的工业流程如下图己知：草酸钴晶体难溶于水RH为有机物（难电离）。请回答下列问题：（1）滤渣I的主要成分是_（填化学式）,写出一种能提高酸浸速率的措施_。（2）操作用到的玻璃仪器有_。（3）H2O2是一种绿色氧化剂，写出加入H2O2后发生反应的离子方程式:_。（4）加入氧化钴的目的是调节溶液的pH若要将浸出液中Fe3+和Al3+全部沉淀，则应将浸出液的PH控制在_。（已知：溶液中离子浓度小于1105mol/L,则认为离子完全沉淀；Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分别为11015， 11038,11032)（5）加入（NH4）2C2O4反应的离子方程式为_，过滤得到的草

11、酸钴晶体需要用蒸馏水洗涤，检验是否洗涤干净的方法是_。（6）加入有机萃取剂的目的是_。实验室可以用酸性KMnO4标准液滴定草酸根离子（C2O42）来测定溶液中C2O42的浓度，KMnO4标准溶液常用硫酸酸化，若用盐酸酸化，会使测定结果_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）8钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的一种重要正极材料。可利用湿法冶金工艺处理精选后的锂离子电池正极材料（LiCoO2、乙炔黑）重新制备高纯度LiCoO2，其流程如下。（已知：LiCoO2难溶于水，Li2CO3微溶于水、难溶于醇，CoCO3难溶于水和醇）(l) H2O2的作用是_。(2)“浸取”时若加入盐酸，Cl-被LiCoO

12、2氧化产生Cl2。请写出该反应的离子方程式 _。(3)向含Co2+、Li+溶液中加入乙醇的作用 _，滤渣b的主要成分是_（填化学式）。(4)在空气中“煅烧”时发生的总化学方程式为 _。(5)可用碘量法来测定产品中钴的含量。取mg样品溶于稀硫酸，加入过量KI，以淀粉为指示剂，用c mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，达到滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液VmL，则产品中钴的含量为_（以Co2O3计）。有关反应：LiCoO2+4H+=Li+Co3+2H2O，2Co3+2I-=2Co2+I2，I2+2S2O32-= S4O62-+2I-9PbCO3可用于油漆、陶瓷和玻璃等工业。由方铅矿(

13、主要成分为PbS，含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCO3的流程如下：已知：PbCl2难溶于冷水和乙醇，易溶于热水；各物质的溶度积见下表。试回答下列问题：物质Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3PbCl2PbSPbCO3Ksp210-138.010-16110-381.610-58.010-287.410-14(1)PbCO3的名称是_。(2)步骤中MnO2的作用是_，根据下图分析的最佳反应条件是_。(3)步骤趁热抽滤的原因是_。(4)步骤洗涤用的试剂是_。(5)将滤液Y先酸化，然后加入MnO2，反应的离子方程式为_；若反应后c(Mn2+)=0.2mol/L，进一步

14、调节溶液的pH可分离Fe3+和Mn2+，溶液所调的pH范围为_c(Fe3+)110-5 mol/L时表示Fe3+已沉淀完全。(6)步骤反应的离子方程式为_。(7)样品PbCO3中有少量PbCl2杂质，提纯的实验方案是_。10工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：已知：菱锰矿的主要成分是MnCO3，其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。Al3、Fe3沉淀完全的pH分别为4.7、3.2，Mn2、Mg2开始沉淀的pH分别为8.1、9.1。焙烧过程中主要反应为MnCO32NH4Cl MnCl22NH3CO2H2O。(1)结合图1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m(NH4

15、Cl)/m(菱锰矿粉)分别为_、_、_。(2)对浸出液净化除杂时，需先加入MnO2将Fe2转化为Fe3，再调节溶液pH的范围_，将Fe3和Al3变为沉淀而除去，然后加入NH4F将Ca2、Mg2变为氟化物沉淀除去。(3)“碳化结晶”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为_。(4)上述流程中可循环使用的物质是_。(5)现用滴定法测定浸出液中Mn2的含量。实验步骤：称取1.000 g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使反应2Mn2NO3-4PO43-2H2Mn(PO4)23NO2-H2O充分进行并除去多余的硝酸；加入稍过量的硫酸铵，发生反应NO2-NH4+=N22H2O以除去NO2-；加入稀

16、硫酸酸化，用2.00 molL110.00 mL硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定，发生的反应为Mn(PO4)23Fe2=Mn2Fe32PO43-；用0.10 molL110.00 mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2。酸性K2Cr2O7溶液与Fe2反应(还原产物是Cr3)的离子方程式为_。试样中锰的质量分数为_。11六水合高氯酸铜Cu(ClO4)26H2O是一种易溶于水的蓝色晶体，常用作助燃剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜晶体的一种工艺流程如下：回答下列问题：(1)Cu2(OH)2CO3在物质类别上属于_(填序号)。A碱 B盐 C碱性氧化物(2)发生“电解I”时所用的是_(填“阳离子”或“阴

17、离子”)交换膜。(3)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。该反应的化学方程式为_。(4)“电解II”的阳极产物为_(填离子符号)。(5)操作a的名称是_，该流程中可循环利用的物质是_(填化学式)。(6)“反应II”的离子方程式为_。12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，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0.3molFe

18、2+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

19、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_。13某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后，按下列流程制备二水合草酸亚铁()，进一步制备高纯度还原铁粉。已知：难溶于水；是二元弱酸，溶于水。(1)步骤中H2C2O4稍过量的目的是：_；(2)步骤中得到FeC2O4.2H2O的离子反应方程式为：_。(3)实现步骤，必须在 _(填仪器名称)中进行，该步骤发生的化学反应方程式为：_(4)为实现步骤，不宜用碳粉直接还原Fe2O3，理由是_。(5)若将固体放在一个

20、可称出质量的容器内加热，( Mr=180)首先逐步失去结晶水，温度继续升高时.(Mr=144)会逐渐转变为铁的各种氧化物。称取18.00g，持续加热，剩余固体的质量随温度变化的部分数据如下表(其中450以前是隔绝空气加热，450以后是在空气中加热)：温度/25150300350400450500600700800固体质量/g18.0016.2014.4014.407.207.208.008.007.737.73根据上述数据计算并推断：150剩余的固体物质是_(填化学式，下同)；800剩余的固体物质是_。14五氧化二钒及其他钒的化合物广泛应用于钢铁、有色合金、化工、炼油、玻璃及陶瓷等工业部门。可

21、从含钒石煤灰渣中提钒，该试验工艺流程如下图：表1 灰渣主要化学成分分析/%V2O3SiO2Fe2O3Al2O3MgOK2OCaO烧失量1.2655.716.347.541.263.191.4120.55表2中间盐主要成分分析/%（以氧化物形式表示其含量）V2O3Al2O3Fe2O3MgOK2O5.921.7018.632.113.38已知：石煤灰渣的化学成分分析见表1，中间盐的主要成分分析见表2。矿物焙烧过程中，若温度过高，易发生烧结，温度越高，烧结现象越严重。萃取反应可以表示为：VO2+(HR2)PO4(o)VOR2PO4R(o)+H+，(o)表示有机相有机萃取剂(HR2)PO4萃取VO2+

22、的能力比萃取V02+要强。请回答：（1）提高浸取率的方法有_，残渣的主要成分为_，（2）经几级萃取后，有时候要适当加酸调整pH值，结合萃取反应方程式，说明原因_。反萃取操作应加入_试剂。（3）中间盐溶解过程中，加铁粉的主要目的是_。（4）石煤中的钒以V()为主，有部分V()，很少见V()。如图1和如图2分别为焙烧温度和焙烧时间对钒浸出率的影响，由如图2可得最佳焙烧时间为_h，由如图1可得最佳焙烧温度为800-850之间，焙烧温度在850以下时，钒浸出率随焙烧温度的上升几乎直线上升的原因是_，当焙烧温度高超过850以后，再提高温度，浸出率反而下降的可能原因是：_。（5）反萃取液中的VO2+，加入

23、氯酸钠后被氧化为VO2+，请写出该反应的离子方程式_。然后用氨水调节pH到1.92.2沉钒，得多钒酸铵沉淀（化学式为(NH4)2V12O31nH2O)，再经固液分离、干燥、焙烧得五氧化二钒产品，请写出此步反应的化学方程式_。15碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料MnxZn(1x)Fe2O4，其工艺流程如图所示：(1)已知MnxZn(1x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为_。(2)“溶渣”工序中稀硫酸

24、与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，写出该反应的离子方程式：_。(3)“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式MnxZn(1x)Fe2O4相符合。写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：_、_。若测得滤液的成分为c(Mn2+)+c(Zn2+)=a molL1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b molL1，滤液体积为1 m3，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为_kg(忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示)。(4)在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+；生产过程中发现实际消耗双氧水的量大

25、于理论值，其可能原因除温度外，主要是_。(5)用氨水“调pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为_。16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)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

26、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