2020_2022三年高考化学真题分项汇编(新高考专用)专题16工艺流程题(Word版 含解析)

专题16 工艺流程题

1．（2022·浙江卷）化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：

化合物X在空气中加热到800℃，不发生反应。

请回答：

(1)组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。

(2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。

(3)①写出由X到A的化学方程式_______。

②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。

(4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。

【答案】(1)Ba、Cu、O BaCu3O4

(2)HCl、H2SO4

(3)2NH3+BaCu3O4Δ

Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3⋅H2O＝3Cu(NH3)2

4

++Ba2

＋+8OH－+8H2O

(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O

【解析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A，A 和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu，无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4，无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4，据此解答。

(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol ＝0.01mol，因此1.965gX中一定含有0.96gCu，Ba的质量是0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者质量之和是1.645g＜1.965g，相差0.32g，根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X

的三种元素为Ba 、Cu 、O ，X 的化学式为BaCu 3O 4。

(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C 仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C 的溶质组成为HCl 、H 2SO 4。

(3)①反应中Cu 元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知由X 到A 的化学方程式为2NH 3+BaCu 3O 4

Δ

Ba(OH)2+3Cu+N 2+2H 2O 。

②X 难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH 3)24+

生成，所以该反应的离子方程式为

BaCu 3O 4+12NH 3⋅H 2O ＝3Cu(NH 3)24++Ba

2＋

+8OH －+8H 2O 。 (4)反应中氨气可能过量，高温下水是气态，氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH 3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H 2O 。

2．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：

已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺

条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解

时的pH 为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH 见下表。

(1)“氧化调pH ”中，化合价有变化的金属离子是_______。(2)“过滤1”前，用溶液调pH 至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。

(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地

提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于

RE ()1123C H COOH 44C ︒()11233C H COO RE 3+()11232C H COO Mg 8

sp 1.810K -=⨯3Al(OH)NaOH 3Al +Mg 2Mg +1

2.7g L -⋅3RE +()

-1123c C H COO

_______(保留两位有效数字)。

(4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X ”的过程为：先_______，再固液分离。 (5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。

①还原和熔融盐制备时，生成1mol 转移_______电子。

②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 【答案】(1)Fe 2+

(2) 4.7pH<6.2

(3)4.010-4

(4) 加热搅拌可加快反应速率 冷却结晶 (5)MgSO 4

(6) 15 O 2+4e -+2H 2O=4OH -

【解析】由流程可知，该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO 4溶液浸取，得到浸取液中

含有、、、、、等离子，经氧化调pH 使、形成沉淀，

经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成

沉淀，滤液2主要含有MgSO 4溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热

搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到RECl 3溶液。

(1)由分析可知，“氧化调pH ”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将Fe 2+氧化为Fe 3+，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是Fe 2+，故答案为：Fe 2+；

(2)由表中数据可知，沉淀完全的pH 为4.7，而开始沉淀的pH 为6.2~7.4，所以为保证、沉淀完全，

且不沉淀，要用溶液调pH 至4.7pH<6.2的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为，故答案为：

4.7pH<6.2；；

(3)滤液2中浓度为，即0.1125mol/L ，根据

1mol L -⋅3RE +3Pt Y 3YCl 4PtCl 3Pt Y 3Pt Y mol 3Pt Y/C 2O ≤()33Al 3OH Al OH +-

+=↓⨯3RE +2Mg +

2Fe +3Fe +3Al +24SO -

3Fe +3Al +3RE +2Mg +24SO -

3RE +()11233C H COO RE 3Al +3RE +3Fe +3Al +3RE +NaOH ≤3Al +()33Al 3OH Al OH +-

+=↓≤()33Al 3OH Al OH +-+=↓2Mg +1

2.7g L -⋅

，若要加入月桂酸钠后只生成

，而不产生，则

=410-4，故答案为：

410-4； (4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是加热搅拌可加快反应速率，故答案为：加热搅拌可加快反应速率；

② “操作X ”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸熔点为，故“操作X ”的过程为：先冷却结晶，再固液分离，故答案为：冷却结晶； (5)由分析可知，该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO 4，故答案为：MgSO 4； (6)①中Y 为+3价，中

Pt 为+4价，而中金属均为0价，所以还原和熔融盐制备时，生成1mol 转移15电子，故答案为：15；

②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O 2+4e -+2H 2O=4OH ，故答案为：O 2+4e -+2H 2O=4OH -。

3．（2022·湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V 、Si 和Al 的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：

已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 回答下列问题：

(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。

()()22-sp 112311232[C H COO Mg]=c(Mg )c C H COO K +⋅()11233C H COO RE ()11232C H COO Mg ()-

1123C H COO c <

⨯1mol L -⋅⨯3RE +()1123C H COOH 44C ︒3YCl 4PtCl 3Pt Y 3YCl 4

PtCl 3Pt Y 3Pt Y mol 2TiO 4TiCl ΔG=ΔH-T ΔS ΔG ΔH ΔS ΔG<0600℃

A ．

B ．

C ．

D ．

(2)与C 、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：

①该温度下，与C 、反应的总化学方程式为_______； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是_______。

(3)“除钒”过程中的化学方程式为_______；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是_______。

(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换，理由是_______。 (5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A ．高炉炼铁 B ．电解熔融氯化钠制钠

C ．铝热反应制锰

D ．氧化汞分解制汞

【答案】(1)C (2) 5TiO 2+6C+10Cl 2

5TiCl 4+2CO+4CO 2 随着温度升高，CO 2与C 发生反应

22C(s)O (g)CO (g)+=22C(s)O (g)2CO(g)+=2242TiO (s)2Cl (g)TiCl (g)O (g)+=+2242TiO (s)C(s)2Cl (g)TiCl (g)CO (g)++=+2TiO 2Cl 600℃2TiO 2Cl CO 4TiCl Si Al Mg Ti 600℃

2

C+CO 2CO 高温

(3) 3VOCl 3+Al=3VOCl 2+AlCl 3 蒸馏

(4)不能 若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al ，又引入Al 杂质； (5)AC

【解析】钛渣中加入C 、Cl 2进行沸腾氯化，转化为相应的氯化物，降温收尘后得到粗TiCl 4，加入单质Al 除钒，再除硅、铝得到纯TiCl 4，加入Mg 还原得到Ti 。

(1)记①，②，③，④；

A ．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故A 不符合题意；

B ．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故B 不符合题意；

C ．由图可知，600℃时的，反应不能自发进行，故C 符合题意；

D ．根据盖斯定律，可由①+③得到，则600℃时其

，反应自发进行，故D 不符合题意；

故选C ；

(2)①根据表中数据可知，该温度下C 主要生成CO 和CO 2，根据相同条件下气体的压强之比是物质的量之比可知TiCl 4、CO 和CO 2的物质的量之比约是5：2：4，所以TiO 2与C 、Cl 2反应的总化学方程式为5TiO 2+6C+10Cl 25TiCl 4+2CO+4CO 2，故答案为：

5TiO 2+6C+10Cl 2

5TiCl 4+2CO+4CO 2；

②随着温度升高，CO 2与C 发生反应，导致CO 含量升高，故答案为：随

着温度升高，CO 2与C 发生反应；

(3)“降温收尘”后钒元素主要以VOCl 3形式存在，加入Al 得到VOCl 2渣，根据得失电子守恒和元素守恒配平方程式为3VOCl 3+Al=3VOCl 2+AlCl 3；

AlCl 3、SiCl 4与TiCl 4沸点差异较大，“除硅、铝"过程中可采用蒸馏的方法分离AlCl 3、SiCl 4，故答案为：3VOCl 3+Al=3VOCl 2+AlCl 3；蒸馏；

(4)若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al ，又引入Al 杂质，因此“除钒”和

22C(s)+O (g)=CO (g)22C(s)+O (g)=2CO(g)2242TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g)2242TiO (s)+C(s)+2Cl (g)=TiCl (g)+CO (g)22C(s)+O (g)=CO (g)G<0∆22C(s)+O (g)=2CO(g)G<0∆2242TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g)G>0∆2242TiO (s)+C(s)+2Cl (g)=TiCl (g)+CO (g)G<0∆600℃

600℃

2

C+CO 2CO 高温

2

C+CO 2CO 高温

“除硅、铝”的顺序不能交换，故答案为：不能；若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al ，又引入Al 杂质；

(5)本工艺中加入Mg 冶炼Ti 的方法为热还原法；

A ．高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁，属于热还原法，故A 符合题意；

B ．电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法，故B 不符合题意；

C ．铝热反应制锰是利用Al 作还原剂，将锰从其化合物中还原出来，为热还原法，故C 符合题意；

D ．Hg 为不活泼金属，可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞，故D 不符合题意； 故答案选AC ，故答案为：AC 。

1．（2021·广东）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al )、钼(Mo )、镍(Ni )等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：

已知：

25℃时，23H CO 的7a1K =4.510-⨯，11

a2K =4.710-⨯；()8

sp 4K BaMoO =3.510-⨯；

()9sp 3K BaCO =2.610-⨯；该工艺中，pH 6.0>时，溶液中Mo 元素以24MoO -

的形态存在。

（1）“焙烧”中，有24Na MoO 生成，其中Mo 元素的化合价为_______。 （2）“沉铝”中，生成的沉淀X 为_______。 （3）“沉钼”中，pH 为7.0。

①生成4BaMoO 的离子方程式为_______。

②若条件控制不当，3BaCO 也会沉淀。为避免4BaMoO 中混入3BaCO 沉淀，溶液中

()()2-34c HCO :c MoO =-

_______(列出算式)时，应停止加入2BaCl 溶液。

（4）①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有NaCl 和Y ，Y 为_______。

②往滤液Ⅲ中添加适量NaCl 固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量2CO ，可析出Y 。

（5）高纯AlAs (砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止22H O 刻蚀液与下层GaAs (砷化镓)反应。

①该氧化物为_______。

②已知：Ga 和Al 同族，As 和N 同族。在22H O 与上层GaAs 的反应中，As 元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 【答案】（1）+6 （2）()3Al OH

（3）24

MoO -+2Ba +

=4BaMoO ↓

9

78

1114.710mol/ 2.610L 103.510----⨯⨯⨯⨯⨯⨯ （4）3NaHCO 3NH （5）23Al O 4:1 【分析】

由题中信息可知，废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后，铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠，经水浸、过滤，分离出含镍的固体滤渣，滤液I 中加入过量的二氧化碳，偏铝

酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到的沉淀X 为氢氧化铝，滤液II 中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，过滤得到钼酸钡。 【解析】

（1）“焙烧”中，有24Na MoO 生成，其中Na 和O 的化合价为+1和-2，根据化合价的代数和为0可知，Mo 元素的化合价为+6。

（2）“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀X 为()3Al OH 。 （3）①滤液II 中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成4BaMoO 沉淀，该反应的离子方程式为24MoO -

+2Ba +=4BaMoO ↓。

②若开始生成3BaCO 沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：

234

43+BaCO H HCO BaMoO MoO -+-

++，该反应的化学平衡常数为

+2+2-2-24344-2-323+323()c(H )c()c()c(Ba )(H )()()c()c()c(Ba BaMoO CO MoO MoO HCO HCO CO Ba )()CO a sp sp K K c c K c K -

-+===。为避免4BaMoO 中混入3BaCO 沉淀，必须满足244323BaMoO MoO HCO ()(H )()B (()

C )a O a sp sp K K c c c K -

-

+≤，由于“沉钼”中pH 为7.0，7

(H )110mol/L c +-=⨯，所以溶液中

237

2443BaM ()()()110oO MoO HCO BaCO mol/L ()

a sp sp K K c c K --

-=⨯⨯时，开始生成3BaCO 沉淀， 因此，()()2-3

4

c HCO :c MoO

=-

77938

4121110mol/L ()

110mol/L BaCO 2.610BaMoO 3.5( 4.)

71010

sp a sp K K K -----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯时，应停止加入2BaCl 溶液。

（4）①滤液I 中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，过滤得到的滤液II 中含有碳酸氢钠和钼酸钠。滤液II 中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，因此，过滤得到的滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有NaCl 和3NaHCO ，故Y 为3NaHCO 。 ②根据侯氏制碱法的原理可知，往滤液Ⅲ中添加适量NaCl 固体后，通入足量3NH ，再通入足量2CO ，可析出3NaHCO 。

（5）①由题中信息可知，致密的保护膜为一种氧化物，是由22H O 与AlAs 反应生成的，

联想到金属铝表面容易形成致密的氧化膜可知，该氧化物为23Al O 。

②由Ga 和Al 同族、As 和N 同族可知，GaAs 中显+3价（其最高价）、As 显-3价。在22H O 与上层GaAs 的反应中，As 元素的化合价变为+5价，其化合价升高了8，As 元素被氧化，

则该反应的氧化剂为22H O ，还原剂为GaAs 。22H O 中的O 元素为-1价，其作为氧化剂时，

O 元素要被还原到-2价，每个22H O 参加反应会使化合价降低2，根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为8:24:1 。

2．（2021·河北）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr —Fe —Al —Mg 的深度利用和Na +内循环。工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）高温连续氧化工序中被氧化的元素是________(填元素符号)。 （2）工序①的名称为_______。

（3）滤渣的主要成分是_______(填化学式)。

（4）工序③中发生反应的离子方程式为__________________。

（5）物质V 可代替高温连续氧化工序中的NaOH ，此时发生的主要反应的化学方程式为____________，可代替NaOH 的化学试剂还有_____________(填化学式)。

（6）热解工序产生的混合气体最适宜返回工序________(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。

（7）工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH 为____________。(通常认为溶液中

离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-Al(OH)4 ：K=100.63，K w=10-14，K sp[A1(OH)3]=10-33)

【答案】（1）Fe、Cr

（2）溶解浸出

（3）MgO、Fe2O3

（4）2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓

（5）4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3高温

8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3

（6）②

（7）8.37

【分析】

由题给流程可知，铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为，在熔融氢氧化钠作用下，Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠，氧化镁不反应；将氧化后的固体加水溶解，过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铬酸钠、偏铝酸钠的滤液；将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液；向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀；向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠；向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气，氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液；碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气，二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用；碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。

【解析】

（1）由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素，故答案为：Fe、Cr；

（2）由分析可知，工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质，故答案为：溶解浸出；

（3）由分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁，故答案为：MgO、Fe2O3；（4）工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓，故答案为：

2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓；

（5）碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下，，Fe （CrO 2）

2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为

4Fe(CrO 2)2+ 7O 2+16NaHCO 3

高温

8Na 2CrO 4+2 Fe 2O 3+ 16CO 2+8H 2O ；若将碳酸氢钠换为碳酸

钠也能发生类似的反应，故答案为：4Fe(CrO 2)2+ 7O 2+16NaHCO 3高温

8Na 2CrO 4+2 Fe 2O 3+

16CO 2+8H 2O ；

（6）热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回工序为工序②，故答案为：②； （7）工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为

()()423+

Al OH Al +O OH H

+H -

，反应的平衡常数为K 1=

()+4c[1

]OH )

l c(H A -

=

()--+-4c(OH )

]c[c(H )c(Al H OH O )=1w

K K ⋅=1013.37

，当()4

c[Al OH ]-为10—5mol/L 时，溶液中氢离子浓度为

()1

4c[Al OH 1]K -

=

51337

1

1010

-⨯.mol/L=10—8.37mol/L ，则溶液的pH 为8.37，故答案为：8.37。

3．（2021·湖南）233Ce (C )O 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以4CePO 形式存在，还含有2SiO 、23Al O 、23Fe O 、2CaF 等物质。以独居石为原料制备2332)Ce (CO nH O ⋅的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为_______； （2）为提高“水浸”效率，可采取的措施有_______(至少写两条)； （3）滤渣Ⅲ的主要成分是_______(填化学式)；

（4）加入絮凝剂的目的是_______；

（5）“沉铈”过程中，生成2332)Ce (CO nH O ⋅的离子方程式为_______，常温下加入的

43NH HCO 溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：32NH H O ⋅的5b 1.7510K -=⨯，23H CO 的7al 4.410K -=⨯，11a 2 4.710K -=⨯)；

（6）滤渣Ⅱ的主要成分为4FePO ，在高温条件下，23Li CO 、葡萄糖(6126C H O )和4FePO 可制备电极材料4LiFePO ，同时生成CO 和2H O ，该反应的化学方程式为_______ 【答案】（1）

138

58

Ce

（2）适当升高温度，将独居石粉碎等 （3）Al(OH)3 （4）促使铝离子沉淀

（5）-3+32233226HCO +2Ce +(n-3)H O=Ce (CO )nH O+3CO ⋅↑ 碱性

（6）623Li CO +6126C H O +124FePO =124LiFePO +6CO ↑+6H 2O+6CO 2↑ 【分析】

焙烧浓硫酸和独居石的混合物、水浸，4CePO 转化为Ce 2(SO 4)3和H 3PO 4，2SiO 与硫酸不反应，23Al O 转化为Al 2(SO 4)3，23Fe O 转化为Fe 2(SO 4)3，2CaF 转化为CaSO 4和HF ，酸性废气含HF ；后过滤，滤渣Ⅰ为2SiO 和磷酸钙、FePO 4，滤液主要含H 3PO 4，Ce 2(SO 4)3，Al 2(SO 4)3，Fe 2(SO 4)3，加氯化铁溶液除磷，滤渣Ⅱ为FePO 4；聚沉将铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤除去，滤渣Ⅲ主要为氢氧化铝，还含氢氧化铁；加碳酸氢铵沉铈得Ce 2(CO 3)3·nH 2O 。 【解析】

（1）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，则质量数为58+80=138，该核素的符号为

13858

Ce ；

（2）为提高“水浸”效率，可采取的措施有适当升高温度，将独居石粉碎等； （3）结合流程可知，滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3； （4）加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀；

（5）用碳酸氢铵“沉铈”，则结合原子守恒、电荷守恒可知生成2332)Ce (CO nH O ⋅的离子

方程式为-3+32233226HCO +2Ce +(n-3)H O=Ce (CO )nH O+3CO ⋅↑；铵根离子的水解常数K h (+

4

NH )=-14-5101.7510

⨯≈5.7×10-10，碳酸氢根的水解常数K h (-3HCO )==-14

w

-7a1K 10=K 4.410⨯≈2.3×10-8，则K h (+4NH )

3HCO )，因此常温下加入的43NH HCO 溶液呈碱性； （6）由在高温条件下，23Li CO 、葡萄糖(6126C H O )和4FePO 可制备电极材料4LiFePO ，同时生成CO 和2H O 可知，该反应中Fe 价态降低，C 价态升高，结合得失电子守恒、原子守恒可知该反应的化学方程式为623Li CO +6126C H O +124FePO =124LiFePO +6CO ↑+6H 2O+6CO 2↑。

4．（2021·山东卷）工业上以铬铁矿(FeCr 2O 4，含Al 、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na 2Cr 2O 7•2H 2O)的工艺流程如图。回答下列问题：

（1）焙烧的目的是将FeCr 2O 4转化为Na 2CrO 4并将Al 、Si 氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是___。

（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c 与pH 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c ≤1.0×10-5mol •L -1时，可认为已除尽。

中和时pH 的理论范围为___；酸化的目的是___；Fe 元素在___(填操作单元的名称)过程中

除去。

（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na 2Cr 2O 7

外，可在上述

流程中循环利用的物质还有____。

（4）利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na 2CrO 4为主要原料制备Na 2Cr 2O 7的总反应方程

式为：4Na 2CrO 4+4H 2O

通电

2Na 2Cr 2O 7+4NaOH+2H 2↑+O 2↑。则Na 2Cr 2O 7在___(填“阴”

或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。

【答案】（1）增大反应物接触面积，提高化学反应速率 （2）4.5pH 9.3≤≤ 使222427H H 2CrO Cr O O 2--

+

++平衡正向移动，提高

Na 2Cr 2O 7的产率 浸取

（3）所得溶液中含有大量Na 2SO 4•10H 2O H 2SO 4

（4）阳 Na ＋

【分析】

以铬铁矿(FeCr 2O 4，含Al 、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na 2Cr 2O 7•2H 2O)过程中，向铬铁矿中加入纯碱和O 2进行焙烧，FeCr 2O 4转化为Na 2CrO 4，Fe(II)被O 2氧化成Fe 2O 3，Al 、Si 氧化物转化为NaAlO 2、Na 2SiO 3，加入水进行“浸取”，Fe 2O 3不溶于水，过滤后向溶

液中加入H 2SO 4调节溶液pH 使2AlO -

、23SiO -

转化为沉淀过滤除去，再向滤液中加入H 2SO 4，

将Na 2CrO 4转化为Na 2Cr 2O 7，将溶液蒸发结晶将Na 2SO 4除去，所得溶液冷却结晶得到Na 2Cr 2O 7•2H 2O 晶体，母液中还含有大量H 2SO 4。据此解答。 【详解】

（1）焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是利用热量使O 2向上流动，增大固体与气体的接触面积，提高化学反应速率，故答案为：增大反应物接触面积，提高化学反应速率。 （2）中和时调节溶液pH 目的是将2AlO -

、23SiO -

转化为沉淀过滤除去，由图可知，当溶液pH ≥4.5时，Al 3+除尽，当溶液pH ＞9.3时，H 2SiO 3会再溶解生成23SiO -

，因此中和时pH

的理论范围为4.5pH 9.3≤≤；将Al 元素和Si 元素除去后，溶液中Cr 元素主要以227

Cr O -

和24CrO -

存在，溶液中存在平衡：

222427H H 2CrO Cr O O 2--

+

++，降低溶液pH ，平

衡正向移动，可提高Na 2Cr 2O 7的产率；由上述分析可知，Fe 元素在“浸取”操作中除去，故答案为：4.5pH 9.3≤≤；使222427H H 2CrO Cr O O 2-

-+

++平衡正向移动，提高

Na 2Cr 2O 7的产率；浸取。

（3）蒸发结晶时，Na 2SO 4主要以Na 2SO 4•10H 2O 存在，Na 2SO 4•10H 2O 的溶解度随温度升高先增大后减小，若蒸发结晶时，过度蒸发将导致所得溶液中含有大量Na 2SO 4•10H 2O ；由上述分析可知，流程中循环利用的物质除Na 2Cr 2O 7外，还有H 2SO 4，故答案为：所得溶液中含有大量Na 2SO 4•10H 2O ；H 2SO 4。 （4）由4Na 2CrO 4+4H 2O

通电

2Na 2Cr 2O 7+4NaOH+2H 2↑+O 2↑可知，电解过程中实质

是电解水，阳极上水失去电子生成H ＋

和O 2，阴极上H +得到电子生成H 2，由

222427H

H 2CrO Cr O O 2--+

++可知，227Cr O -

在氢离子浓度较大的电极室中制得，即

Na 2Cr 2O 7在阳极室产生；电解过程中，阴极产生氢氧根离子，氢氧化钠在阴极生成，所以

为提高制备Na 2Cr 2O 7的效率，Na ＋通过离子交换膜移向阴极，故答案为：阳；Na ＋

。

5．（2021·辽宁·高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一

种工艺流程如下：

已知：pH 较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题：

(1)Cr 元素位于元素周期表第_______周期_______族。 (2)用

溶液制备

胶体的化学方程式为_______。

(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[

]与pH 关系如图1。已知钒铬锰矿

渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为_______(填化学式)。

(4)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______；在该条件下滤液B中_______【近似为，的近似为】。

(5)“转化”过程中生成的离子方程式为_______。

(6)“提纯”过程中的作用为_______。

【答案】(1) 4 VIB

(2)FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl

(3)

(4) 6.0 1×10-6

(5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O

(6)防止pH较大时，二价锰[]被空气中氧气氧化，转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯

【解析】

分析本工艺流程图可知，“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质，滤液中主要含有Mn2+和Cr3+，加热NaOH“沉铬”后，Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀，滤液B中主要含有MnSO4，加入Na2S2O3主要时防止pH较大时，二价锰[]被空气中氧气氧化，Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3，“转化”步骤中的反应离子方程式为：

Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，据此分析解题。

(1)Cr是24号元素，价层电子对排布式为：3d54s1，根据最高能层数等于周期序数，价电子数等于族序数，故Cr元素位于元素周期表第4周期VIB族，故答案为：4；VIB；

(2)用溶液制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl，故答案为：FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl；

(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，=-2，从图中可知，“沉钒”过程控制，=-2时，与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为，故答案为：；

(4)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2，由图中信息可知“沉铬”过程最佳pH为6.0；则此时溶液中OH-的浓度为：c(OH-)=10-8mol/L，在该条件下滤液B中

==1×10-6，故答案为：6.0；1×10-6；

(5)由分析可知，“转化”过程中生成的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，故答案为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O；

(6)由分析可知，“提纯”过程中的作用为防止pH较大时，二价锰[]被空气中氧气氧化，转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯，故答案为：防止pH较大时，二价锰[]被空气中氧气氧化，转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯。6．（2021·海南·高考真题）无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。

已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解。

回答问题：

(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。

(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填编号)。

A．溶液B．水C．水D．溶液

(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入的目的是___________。

(4)取少量晶体，溶于水并滴加溶液，现象是___________。

(5)反应的化学方程式为___________。

(6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂___________，并设计实验验证是该还原剂将还原___________。

【答案】(1)漏斗

(2)BD

(3)防止水解

(4)溶液变为血红色

(5)

(6) 先加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是将还原

【解析】

废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成，通入SOCl2生成FeCl3。

(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

(2)A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，A、C都引入杂质离子，故选BD。

(3)加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入的目的是防止水解。

(4)KSCN溶液遇Fe3+变为红色。

(5)根据已知信息氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解，可得与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为。

(6)可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是二氧化硫作还原剂。7．（2021·福建·高考真题）四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以

钼精矿(主要含，还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。

回答下列问题：

(1)“焙烧”产生的气体用_______吸收后可制取氮肥。

(2)“浸出”时，转化为。提高单位时间内钼浸出率的措施有_______(任写两种)。温度对内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过后，钼的浸出率反而降低，主要原因是温度升高使水大量蒸发，导致_______。

(3)“净化”时，浸出液中残留的、转化为沉淀除去。研究表明，该溶液中和pH的关系为：。为了使溶液中的杂质离子浓度小于，应控制溶液的pH不小于_______。(已知：；和的分别为35.2和17.2) (4)“净化”后，溶液中若有低价钼(以表示)，可加入适量将其氧化为，反应的离子方程式为_______。

(5)“沉淀”时，加入的目的是_______。

2023届高考化学一轮专题训练—工业流程题及参考答案

2023届高考化学一轮专题训练—工业流程题 1．（2022·广东茂名·模拟预测）钼酸铵[(NH 4)2MoO 4]是生产高纯度钼制品、钼催化剂、钼颜料等的基本原料。一种以钼精矿(主要含MoS 2，还含有少量SiO 2、As 、Sn 、P 、Cu 、Pb 、CaO)为原料制备钼酸铵的工艺流程如图所示： 已知：钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系为： () () () 10-2-2-pH=6.5 pH=5 pH=3.5 pH=1.2 2-4 1241310413242MoO Mo O Mo O Mo O H MoO xH O ⋅回答下列问 题： (1)(NH 4)2MoO 4中Mo 元素的化合价为_______价。 (2)“氧化焙烧”时MoS 2转化为MoO 3，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______；气体A 对环境的主要危害是_______。 (3)“除铜”时选择在60～80℃的条件下进行的原因为_______。 (4)“沉淀”过程中加入H 2SO 4调节溶液pH=2.1，则所得沉淀的化学式为_______，加入氨水后生成(NH 4)2MoO 4的化学方程式为_______。 (5)(NH 4)6Mo 7O 24·4H 2O 的热重曲线如图所示： 已知A 点失重的原因是生成H 2O ，则1 mol (NH 4)6Mo 7O 24·4H 2O 在A 点失去H 2O 的物质的量为_______，B 点所得的物质为_______(填化学式)。 2．（2022·四川成都·模拟预测）铅和砷的化合物大多数有毒，易对环境造成污染。从高砷烟尘中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如图所示。

2020_2022三年高考化学真题分项汇编(新高考专用)专题16工艺流程题(Word版 含解析)

专题16 工艺流程题 1．（2022·浙江卷）化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验： 化合物X在空气中加热到800℃，不发生反应。 请回答： (1)组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。 (2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。 (3)①写出由X到A的化学方程式_______。 ②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。 (4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。 【答案】(1)Ba、Cu、O BaCu3O4 (2)HCl、H2SO4 (3)2NH3+BaCu3O4Δ Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3⋅H2O＝3Cu(NH3)2 4 ++Ba2 ＋+8OH－+8H2O (4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O 【解析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A，A 和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu，无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4，无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4，据此解答。 (1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol ＝0.01mol，因此1.965gX中一定含有0.96gCu，Ba的质量是0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者质量之和是1.645g＜1.965g，相差0.32g，根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X

2021届高考化学专题复习：工艺流程选择题专项训练(word版,含答案)

工艺流程选择题专项训练 【1】以白云石(MgCO 3和CaCO 3的混合物)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如图所示： 下列说法正确的是( ) A.(NH 4)2SO 4溶液pH ＜7 B.氨可用于制备化肥 C.加入氨水时，发生反应的离子方程式为Mg 2＋ ＋2OH － ===Mg(OH)2↓ D.“轻烧”白云石的目的是生成CaO 和MgO 【2】用“银—Ferrozine”法测室内甲醛含量的原理如下： 下列有关说法正确的是( ) A.HCHO 和CO 2都是既含有σ键又含有π键的非极性分子 B.反应①的化学方程式为2Ag 2O ＋HCHO===4Ag ＋CO 2↑＋H 2O C.理论上，吸收的HCHO 与消耗的Fe 3＋ 的物质的量之比为1①4 D.每生成1.12 L CO 2时，反应①中一定对应生成11.2 g Fe 2＋ 【3】某学习小组以废催化剂(主要成分：SiO 2、ZnO 、ZnS 和CuS)为原料，制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下： 下列说法正确的是( ) A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO 、ZnS 和CuS B.步骤①①中发生的反应均为氧化还原反应 C.步骤①涉及的离子反应可能为CuS ＋H 2O 2＋2H ＋=====ΔCu 2＋ ＋S ＋2H 2O D.步骤①和①，采用蒸发结晶，过滤后均可获取粗晶体

【4】氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，酸性条件下不稳定，易生成金属Cu 和Cu 2＋ ，广泛应用于化工和印染等行业，某研究性学习小组拟热分解CuCl 2·2H 2O 制备CuCl ，并进行相关探究，下列说法正确的是( ) A.途径1中产生的Cl 2可以回收循环利用，也可以通入饱和CaCl 2溶液中除去 B.途径2中200 ①时反应的化学方程式为：Cu 2(OH)2Cl 2=====Δ 2CuO ＋2HCl↑ C.X 气体是HCl ，目的是抑制CuCl 2·2H 2O 加热过程中可能的水解 D.CuCl 与稀硫酸反应的离子方程式为：2CuCl ＋4H ＋ ＋SO 2－ 4===2Cu 2＋ ＋2Cl － ＋SO 2↑＋2H 2O 【5】锂离子电池广泛应用于智能手机、笔记本电脑等电子产品。废旧电池正极片中的钴酸锂(LiCoO 2)可采用湿法液相还原法回收，并制得超细钴粉，其流程如下(已知：柠檬酸能与 Co 2＋ 形成配合物，CoO － 2在酸性条件下能氧化Cl － )： 下列叙述错误的是( ) A.流程中NMP 作溶剂，H 2O 2是氧化剂，而N 2H 4是还原剂 B.酸浸时，使用柠檬酸比盐酸更高效环保 C.酸浸时，温度不宜过高，其原因是温度过高会使H 2O 2分解 D.从正极片中可回收的金属元素有Al 、Cu 、Co 、Li 【6】磷酸亚铁锂(LiFePO 4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 下列叙述错误的是( ) A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al 、Fe 、Li

2020年高考专题训练-工艺流程题(四)

工艺流程练习题（四） 22．工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量FeCO3、Al2O3、SiO2)为原料制取金属锰的工艺流程如下： (1)软锰矿“粉磨”的目的是___________。 (2)“浸渣”的主要成分是___________。 (3)经检测“浸取液”中无Fe2+，“浸取"时MnO2发生反应的离子方程式为___________。 (4)在“沉锰”操作中，不能用Na2CO3代替NH4HCO3，其原因是___________。 (5)将“酸溶”后的溶液作为电解液，用下图1装置电解应采用___________离子交换膜(填“阴”或“阳”)，阳极的电极反应式为___________。 (6)为充分利用“滤渣1”，需测定滤渣中Al元素的含量，设计以下方案。 ①将mg滤渣处理成amL溶液； ②取少量①中溶液用EDTA滴定测得溶液中Fe3+、Al3+的浓度之和为b mmol/L； ③另取少量①中溶液将Fe3+用盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH+与Cl-)还原Fe2+，离子方程式为___________； ④将③所得溶液利用吸光度法测得其吸光度为0.400(吸光度与Fe2+的浓度关系如上图2所示)。该样品中Al元素的质量分数为___________(用含字母的表达式表示)。 【答案】加快浸取速率二氧化硅MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O Na2CO3溶液碱性较强，会导致生成氢氧化物沉淀(碱式碳酸锰) 阴

2H2O-4e-=4H++O2↑2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2↑+2H2O ×100%【解析】 【详解】 (1)软锰矿是固体物质，将其“粉磨”的目的是增大物质的表面积，以便于在用稀硫酸和FeSO4溶液浸取时反应速率大大加快； (2)软锰矿主要成分为MnO2，另含有少量FeCO3、Al2O3、SiO2，用硫酸和FeSO4浸取时，FeCO3、Al2O3与硫酸反应产生FeSO4、Al2(SO4)3进入溶液，FeSO4与MnO2在酸性条件下发生氧化还原反应：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，而SiO2不能发生反应，所以“浸渣”的主要成分是二氧化硅（或写为SiO2）； (3)经检测“浸取液”中无Fe2+，说明Fe2+在“浸取"时与具有氧化性MnO2发生了氧化还原反应，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； (4)在“沉锰”操作中，不能用Na2CO3代替NH4HCO3，原因是由于CO32-的水解使Na2CO3溶液碱性较强，会导致Mn2+生成氢氧化物沉淀或碱式碳酸锰，影响MnCO3的纯度；(5)反应产生的MnCO3与稀硫酸反应：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑，要采用电解的方法使Mn2+还原为金属Mn，阴极电极反应为：2Mn2++4e-=2Mn，阳极电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，左边增加4个H+离子，右边减少2个Mn2+的同时剩余2个SO42-，为了维持溶液电中性，右边的SO42-要进入左边，因此要选择阴离子交换膜； (6)③另取少量①中溶液将Fe3+用盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH+与Cl-)还原Fe2+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为 2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2↑+2H2O； ④将③所得溶液利用吸光度法测得其吸光度为0.400，根据物质的吸光度与Fe2+的浓度关系知该溶液中c(Fe2+)=0.040mmol/L，根据2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++4H++N2↑+2H2O可知c(Fe3+)=c(Fe2+)=0.040mmol/L，因为c(Al3+)+c(Fe3+)= b mmol/L，所以c(Al3+)=(b-0.040) mmol/L，溶液的体积为amL，故n(Al3+)=( b-0.040)mmol/L×a×10-3L=a(b-0.040)×10-6mol， 则该样品中Al元素的质量分数为。23．某含砷（As）的有毒工业废水经下图流醒转化为粗As2O3，已知：亚砷酸钙微溶于水，砷酸钙难溶于水。

2020年高考化学真题-工艺流程题(习题版)

2020年高考真题 工艺流程题 1．（2020年山东新高考）以菱镁矿(主要成分为MgCO 3，含少量SiO 2，Fe 2O 3和A12O 3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下： 已知浸出时产生的废渣中有SO 2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是 A ．浸出镁的反应为4232MgO+2NH Cl=MgCl +2NH +H O ↑ B ．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C ．流程中可循环使用的物质有NH 3、NH 4Cl D ．分离Mg 2+与Al 3+、Fe 3+是利用了它们氢氧化物K sp 的不同 2．（2020年新课标Ⅰ）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在， 还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO 2、Fe 3O 4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示： 金属离子 Fe 3+ Fe 2+ Al 3+ Mn 2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 回答下列问题： (1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。 (2)“酸浸氧化”中，VO +和VO 2+被氧化成2VO +，同时还有___________离子被氧化。写出VO +转化为2VO +反应的离子方程式___________。

(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为252V O xH O ⋅，随滤液②可除去金属离子K +、 Mg 2+、Na +、___________，以及部分的___________。 (4)“沉淀转溶”中，252V O xH O ⋅转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。 (5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。 (6)“沉钒”中析出NH 4VO 3晶体时，需要加入过量NH 4Cl ，其原因是___________。 3．（2020年新课标Ⅲ）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni 、Al 、Fe 及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO 4·7H 2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示： 金属离子 Ni 2+ Al 3+ Fe 3+ Fe 2+ 开始沉淀时(c =0.01 mol· L −1)的pH 沉淀完全时(c =1.0× 10−5 mol·L −1)的pH 7.2 8.7 3.7 4.7 2.2 3.2 7.5 9.0 回答下列问题： (1)“碱浸”中NaOH 的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。 (2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。 (3)“转化”中可替代H 2O 2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即 “滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。 (4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的K sp =______________(列出计算式)。如果“转化”后的 溶液中Ni 2+浓度为1.0 mol· L −1，则“调pH”应控制的pH 范围是______________。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO 氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH 。写出

2021届高三化学二轮专题增分训练：_工艺流程题(原卷和解析卷)

工艺流程题【原卷】 1．（广东省六校联盟2020届高三第二次联考）一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量SiO2）为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示： （1）写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式： _________________________。 （2）恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少，有研究指出CuCl2是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为：①Cu2S +2CuCl2=4CuCl+S；②________________________。 （3）“回收S”过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高的原因是 ________________________。 （4）向滤液M中加入(或通入)_________(填字母)，可得到一种可循环利用的物质。 a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢 （5）“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是________________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由 _____________________________。 （6）辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见图，转化时转移0.2mol电子，生成Cu2S__________mol。 2．（湖南省七校2020届高三12月联考）氯化亚铜是一种重要的化工产

品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4−n Cl n]，随着环境酸度的改变n随之改变。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺过程如下： （1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。 （2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：__________，若将(NH4)2SO3换成铁粉也可得到CuCl，写出离子方程式___________。 （3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是： ______________________________。 （4）随着PH值减小[Cu2(OH)4−n Cl n]中Cu% ________。(填字母) A．增大B．不变C．不能确定D．减小 （5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是 _______________________。 （6）以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：______。

2023届山东高考二轮复习工艺流程题热点练4(含解析卷)

2023届山东高考二轮复习工艺流程题热点练4 一、选择题每小题只有一个选项符合题意，共8小题，每小题3分，共24分。1．（2022·山东师范大学附中模拟）利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼)，同时可制备Na2SO3，制备流程如图所示： 已知：N2H4·H2O有强还原性，N2H4·H2O能与NaClO反应生成N2；0.1mo1/L亚硫酸钠溶液的pH约为9.5。 下列说法错误的是（） A．步骤I反应时，若产物中n(NaC1O)∶n(NaC1O3)=5∶1，则n(NaCl)∶n(NaC1O)=2∶1 B．步骤II中须将尿素缓慢加入NaC1O碱性溶液中 - C．步骤II反应的离子方程式为C1O-＋CO(NH2)2＋2OH-=C1-＋N2H4·H2O＋CO2 3 D．步骤IV中反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2 2．铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是( ) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用3．MnCO3可用作脱硫的催化剂以及生产金属锰的原料，由含Mn2＋的废液(有少量的Fe2＋、Fe3＋)制备MnCO3的一种工艺流程如下： 下列说法错误的是( ) A．“沉锰”时加过量NH4HCO3发生反应的离子方程式为Mn2＋＋ HCO-=MnCO3↓＋H＋ 3 B．“氧化”时加入酸化的H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋

C．“纯化”过程中发生了水解反应，生成Fe(OH)3沉淀 D．工艺流程中“一系列操作”为过滤、洗涤、干燥 4．以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如图： 已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。 下列说法错误的是() A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O B．沉镁的操作不能在较高温度下进行 C．流程中可循环使用的物质只有NH3 D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物K sp的不同 5．某含锰废水中主要含有MnSO4，另含H＋、Fe2＋、Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋等，某同学为了回收Mn单质设计如下工艺流程，下列说法不正确的是() 已知25 ℃时，K sp(CaF2)＝1.5×10－10、K sp(MgF2)＝7.5×10－11。 A．滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3 B．除钙镁步骤中，当Ca2＋、Mg2＋沉淀完全时，溶液中＝2 C．滤液4主要含(NH4)2CO3 D．反应①中Si可用铝替代 6．现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下： 有关说法错误的是() A．反应∶原理为CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl B．向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3 C．反应∶生成的沉淀，经过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱

2020高考化学大题专项训练《化学工艺流程题(2)》及答案解析

2020高考化学大题专项训练《化学工艺流程题（2）》 1．利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题： 已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。 ②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀。 ③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表： 沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 （1）浸出过程中加入Na2SO3目的是_______________。 （2）NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为____________。 （3）加入Na2CO3调pH至5.2，目的是______；萃取剂层含锰元素，则沉淀Ⅱ的主要成分为_____。 （4）操作Ⅰ包括：将水层加入浓盐酸调整pH为2～3，______、_____、过滤、洗涤、减压烘干等过程。 （5）为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%，其原因可能是________________________(回答一条原因即可)。 （6）将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。 温度范围/℃固体质量/g 150～210 4.41 290～320 2.41

老高考旧教材适用2023版高考化学二轮复习大题突破练1化学工艺流程题(含答案)

高考化学二轮复习小题提速练： 大题突破练1 化学工艺流程题 1.(2022江西新八校第二次联考)五氧化二钒(V2O5)是一种橙黄色片状晶体,具有强氧化性。在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下: 已知:“滤渣2”为Mg2(OH)2CO3。 请回答下列问题: (1)含钒废料中的有机物主要在工序中除去。 (2)常温时,若“调pH净化Ⅰ”工序中最终溶液pH=8,通过计算判断,此时Cu2+是否已经沉淀完全(填“是”或“否”),并写出计算过程(已知离子浓度<1.0×10-5mol·L-1认为沉淀完 全,K sp[Cu(OH)2]=4.8×10-20)。 (3)“净化Ⅱ”时若加入过量的(NH4)2CO3,可能导致的后果为。 (4)煅烧反应同时有氨气生成,实验室检验该气体的方法为。NH4VO3要在流动空气中煅烧的原因可能是。 (5)在硫酸酸化条件下,V2O5可与草酸(H2C2O4)溶液反应得到含VO2+的溶液,反应的离子方程式 为。 (6)全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为V+V2++2H+VO2++H2O+V3+电池充电时,阳极的电极反应为。

2.(2022广西桂林、梧州一模)市政污泥含大量金属(Cu、Zn、Ni、Fe、Ag等),不经处理直接填埋会对环境造成严重的污染。市政污泥的综合利用能够使其得到科学、妥善的处置,并可以作为资源再次被我们利用,同时可以带来一定的经济价值。某科研团队利用市政污泥回收皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下: 已知:“沉铁”时若pH过高,会产生具有较强吸附性的氢氧化铁胶状沉淀。回答下列问题: (1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有(任写一条)。 (2)“一系列操作”主要包括、、过滤、洗涤、干燥。 (3)用锌粉除铜、镍时,先除去铜,然后分离再置换除镍,用锌粉直接置换速率极慢,目前采用“锑盐净化法”,即置换时在酸性、含Ni2+溶液中同时加入锌粉和Sb2O3,得到金属Ni和Sb的混合物,该混合物可表示为NiSb,形成NiSb的离子方程式为。 (4)“浸渣”中含有Ag2S,经一系列处理得Ag(NH3)2Cl(可溶于水,电离成[Ag(NH3)2]+和Cl-),用肼(N2H4)还原Ag(NH3)2Cl得到单质银,N2H4的氧化产物为N2,写出该反应的化学方程 式:,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。 (5)浸出液中含有Fe2+,“沉铁”步骤中发生反应的离子方程式 为。pH对不同金属沉出率的影响如图所示,则“沉铁”时最合理的pH约为。在pH<6时,Zn2+、Cu2+、Ni2+在溶液中以离子形式存在,但是有铁离子存在时,pH升高,Zn、Cu、Ni损失率均升高,原因可能 是。

专题20 工艺流程图题(第02期)2023年中考化学真题分项汇编(全国通用)(解析版+原卷版)

专题20 工艺流程图题 考点1 制备流程图 1．（2023·广东深圳·中考真题）某同学以金泥（含有Au、CuS、ZnS等）为原料制备（Au）和Cu的流程如图所示： 琴琴同学查阅资料已知： ①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。 ①热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘。 (1)“预处理”中会产生SO2，若SO2直接排放会导致______。 (2)“过程①”产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是______。 (3)“过程①”分离Au的操作是______，加入过量稀硫酸的目的是______。 (4)“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的化学方程式为______，该反应属于______反应（填写基本反应类型）。 (5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O的化学方程式为______。2．（2023·广东·中考真题）电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。 (1)传统方法:CaCO3在900①以上完全分解生成CaO 和__________(填化学式)。 (2)新方法: i.电解水属于_____反应(填基本反应类型)，反应前后氢元素的化合价_____(填“升高”“降低”或“不变”)。ii.反应器1:一定的H2环境及较低温度下CaCO3可与H2反应生成CaO、CO 和H2O。CO与H2O的分子个数比为_______。

CaCO 3还可以直接分解。反应器 1中 CO 、CO 2的含量随反应温度的变化如下图所示。________ ①时，抑制 CO 2生成的效果最好。 iii.反应器 2:一定条件下，CO 与H 2发生化合反应生成甲醇(CH 3OH)，化学方程式为_________ 。 (3)与传统方法相比，新方法的优点有__________________________(写两条)。 3．（2023·湖北武汉·中考真题）硫酸锌可制备各种含锌材料，在防腐、医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是ZnCO 3，还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌和为原料制备ZnSO 4·7H 2O 的工艺流程如下图所示。（二氧化硅难溶于水，也不与稀硫酸反应） 回答下列问题： (1)菱锌矿属于______（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)“酸浸”中观察到的现象是______。 (3)滤液1中含有的阳离子是______。（填离子符号） (4)“转化”中加入足量锌粉，反应的化学方程式有：24344Zn+Fe SO =ZnSO +2FeSO （）和______（写一个即可）。 (5)下列说法正确的是______（填标号）。 A ．“粉碎”是为了使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应 B ．在“转化”中加入锌粉，若无气泡冒出，说明锌粉已足量 C ．滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体 D ．滤液2的质量一定比滤液1的质量大

2021届高考化学二轮复习逐题专练： 化学工艺流程大题 (解析版)

化学工艺流程大题【原卷】 1．Mn3O4可用于电子工业生产软磁铁氧体，用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘等。以软锰矿(主要含MnO2，还含有Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO和MgO等)为原料经过下列过程可以制得Mn3O4。 (1)酸浸、还原：向软锰矿中加入硫酸、同时加入铁屑，充分反应后，过滤，所得 溶液中主要含有Mn2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、H＋和SO2- 4。写出酸浸、还原过程中MnO2发生反应的离子方程式：___________。 (2)调pH：向酸浸、还原所得滤液中加入MnCO3固体，调节溶液的pH，过滤。若要使和Fe3＋和Al3＋沉淀完全，则需调节溶液的pH最小值为___________。(已知溶液中金属离子的物质的量浓度≤10-5 mol·L-1时可以看成沉淀完全， K sp[Fe(OH)3]=1×10-37.4，K sp[Al(OH)3]=1×10-33) (3)沉锰：向调pH后所得滤液中加入一定量的氨水，可以得到Mn(OH)2沉淀。 ①其他条件一定，沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。50℃后，溶液温度越高，锰离子的沉淀率越低的原因是___________。 ②沉锰过程中溶液中存在平衡：Mn2＋＋4NH 3[Mn(NH3)4]2＋。与Mn2＋形成配位键的原子是___________。 (4)氧化：向沉锰所得Mn(OH)2中加入H2O2溶液，可以得到Mn3O4。写出该反应的化学方程式：___________.

2．（辽宁省辽西地区2021届高三大联考）某工业的含碲废渣中含有较多23Na TeO ，同时含有23Na SiO 、22Na PbO 、2SiO 、2Cu Se 等杂质。某研究小组设计了如流程回收碲。 (1)为提高含碲废渣的浸取率，可采取的措施为___________(任写一种)。 (2)“滤渣Ⅱ”的主要成分为PbS 和3CaSiO ，写出生成PbS 的化学方程式：___________。 (3)加入稀硫酸调节溶液pH 为5.8~6.6，使23Na TeO 水解沉碲(2TeO )，写出“沉碲”的离子方程式：___________。 (4)经实验测得“滤渣Ⅲ”中含Te 的质量分数为75%，则“滤渣”中2TeO 的质量分数为___________，含有的杂质可能为___________(填化学式)。 (5)2TeO 与2SO 的性质相似，都可与强碱反应。 “浸取液Ⅱ”需调节NaOH 的浓度在-1-180g L 120g L ⋅⋅～，经惰性电极电解可得到Te ，写出电解时阳极的电极反应式：___________。 (6)“滤渣Ⅰ”的主要成分有2Cu Se 和___________(填化学式)。其中2Cu Se 可被氧化得到亚硒酸(23H SeO )。已知常温下23H SeO 的-3al =2.710K ⨯、-8 a2=2.510K ⨯，则3NaHSeO 溶液的pH___________(填“＞”、“＜”或“=”)7，硒酸(24H SeO )可以用氯气氧化亚硒酸得到，该反应的化学方程式为___________。

微型工艺流程题-备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训(全国卷)(解析版)

微型工艺流程题-备战2023年高考化学阶段性新题精 选专项特训（全国卷） 专项09 微型工艺流程题 已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl的氧化能力。

D ．温度过高，2NaClO 会分解，所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率，D 项正确； 故选B 。 2．（2023·山东日照·校联考二模）镍电池芯废料中主要含有金属镍，还含有金属钴、铁、铝。一种从镍电池芯废料中回收金属的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A ．“酸溶”时，若改用浓硫酸，反应速率更快，效果更好 B ．22H O 在“氧化除杂”和“酸溶”中的作用不同 C ．“钴镍分离”时发生反应的离子方程式为 223ClO 2Co 4OH H O 2Co(OH)Cl -+--+++=↓+ D ．“结晶”时，快速蒸发溶液，得到的晶体颗粒较大 【答案】B 【详解】A ．浓硫酸会使得铁、铝钝化，反而会降低反应速率，A 错误； B ．22H O 在“氧化除杂”是将亚铁离子转化为铁离子，过氧化氢起氧化剂作用，利于将铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；“酸溶”中是将三价钴转化为二价钴，过氧化氢起还原剂作用，B 正确； C ．“钴镍分离”时发生反应为次氯酸根离子、二价钴离子反应转化为氢氧化钴沉淀，反应中所得溶液为酸性，故离子方程式为 -2+-2+35H O+ClO +2Co =2Co(OH)+Cl +4H ↓，C 错误； D ．“结晶”时，缓慢蒸发溶液，晶体颗粒长的较大，得到的晶体颗粒较大，D 错误； 故选B 。 3．（2023·山东·济南一中校联考三模）实验室利用钴渣[含3Co(OH)、3Fe(OH)等]制备34Co O 的流程如图所示：

2023年高考化学一轮专题强化训练——工业流程题(含答案)

2023届高考化学一轮专题强化训练——工业流程题 1．（2022·广东·普宁市华侨中学二模）2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应I ：+CH 3OH △H 1 反应II ：+CH 3OH △H 2 反应III ： △H 3 回答下列问题： (1)反应I 、II 、III 以物质的量分数表示的平衡常数K x (即用物质的量分数代替浓度表示平衡常数)与温度T 变化关系如图所示。 据图判断， A 和 B 中相对稳定的是____(用系统命名法命名)；12 ΔH ΔH 的数值范围是_____(填标号)。 A ．<-1 B ．-1～0 C ．0～1 D ．>1 (2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME ，控制温度为353K ，测得TAME 的平衡转化率为α。已知反应III 的平衡常数K x3=9.0，则平衡体系中B 的物质的量为_______mol ，反应I 的平衡常数K x1=_______。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应I 的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A 与CH 3OH 物质的量浓度之比c (A)△c (CH 3OH)=_______。 (3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A 、 B 和CH 3OH 。控制温度为353K ，A 、B 物质的量浓度c 随反应时间t 的变化如图所示。曲线X 代表B 的变化，则t =100s 时，反应III 的正反应速率v 正_______逆反应速率v 逆(填“>”“＜”或“=)。

2022年高考化学工业流程试题汇编

高考热点专题训练 2022年化学工业流程汇编 高考真题 1. （2022山东）工业上以氟磷灰石[()543Ca F PO ，含2SiO 等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）酸解时有HF 产生。氢氟酸与2SiO 反应生成二元强酸26H SiF ，离子方程式为_______。 （2）部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比()( )2- 236n Na CO :n SiF =1:1加入2 3 Na CO 脱 氟，充分反应后，( )+ c Na =_______-1 mol L ⋅；再分批加入一定量的3BaCO ，首先转化为沉淀的离子是 _______。 （3）2- 4SO 浓度(以3SO %计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、34H PO 浓度(以25P O %计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得100℃、25P O %为45的混合体系中，石膏存在形式为_______(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗涤液X 的操作单元是_______；一定温度下，石膏存在形式与溶液中25P O %和3SO %的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结品转化的是_______(填标号)。 A.65℃、25P O %=15、3SO %=15 B.80℃、25P O %=10、3SO %=20

C.65℃、25P O %=10、3SO %=30 D.80℃、25P O %=10、3SO %=10 【答案】（1）6HF+SiO 2=2H ++26SiF - +2H 2O （2） Ⅰ. 22.010-⨯ Ⅰ. 24SO - （3） Ⅰ. CaSO 4•0.5H 2O Ⅰ. 减少CaSO 4的溶解损失，提高产品石膏的产率 Ⅰ. 酸解 Ⅰ. D 2. （2021山东）工业上以铬铁矿(FeCr 2O 4，含Al 、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na 2Cr 2O 7•2H 2O )的工艺流程如图。回答下列问题： (1)焙烧的目的是将FeCr 2O 4转化为Na 2CrO 4并将Al 、Si 氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是___。 (2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c 与pH 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c ≤1.0×10-5 mol •L -1时，可认为已除尽。 中和时pH 的理论范围为___；酸化的目的是___；Fe 元素在___(填操作单元的名称)过程中除去。 (3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na 2Cr 2O 7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。 (4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na 2CrO 4为主要原料制备Na 2Cr 2O 7的总反应 方程式为：4Na 2CrO 4+4H 2O 通电 2Na 2Cr 2O 7+4NaOH +2H 2↑+O 2↑。则Na 2Cr 2O 7在 ___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。 【答案】 ①. 增大反应物接触面积，提高化学反应速率 ②. 4.5pH 9.3≤≤ ③. 使222427H H 2CrO Cr O O 2-- + ++平衡正向移动，提高Na 2Cr 2O 7的产率 ④. 浸取 ⑤. 所得溶液中含 有大量Na 2SO 4•10H 2O ⑥. H 2SO 4 ⑦. 阳 ⑧. Na ＋ 模拟精选 3．（潍坊5月）（12分）碲（Te ）单质广泛应用于冶金等行业。用辉碲铋矿（主要成分为22Bi TeS ，含少量杂质CaO ）为原料制取单质Te 的工艺流程如下：

2021年山东省中考化学真题分类汇编：工艺流程题(附答案解析)

2021年山东省中考化学真题分类汇编：工艺流程题 一．选择题（共1小题） 1．（2021•潍坊）2021年中科院航天催化材料实验室将甲烷转化为甲醇（CH3OH，常温下是液态）实现了天然气的高效利用，反应历程如图所示。下列说法错误的是（） A．铁为该反应的催化剂 B．该过程中，CH4发生还原反应 C．生成CH3OH过程中，分子数目减少 D．将甲烷转化为甲醇有利于储存和运输 二．解答题（共9小题） 2．（2021•烟台）2020年9月中国宣布：力争CO2的排放在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，新能源的开发、CO2的“捕集”与利用成为当前研究的热点。 （1）氢能源开发，2021年4月科技部与山东省签署“氢进万家”科技示范工程。 ①氢气作为新能源的优点是（答一条）。 ②光伏发电可为电解水制气提供电能，光伏发电用到的高纯硅可用SiO2和碳在高温条件 下反应制取，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式是。 ③某种镁铝合金是一种储氢材料，制取该合金通常在真空中熔炼而非空气中熔炼的原因 是。 （2）CO2的“捕集”，如图是一种利用NaOH溶液“捕集”CO2的主要技术流程。

①“捕集室”中发生反应的化学方程式是。“捕集室”中采用喷 淋方式加入NaOH溶液，其优点是。 ②整个设计流程中，可以循环利用的物质是（写化学式）。 （3）CO2的利用。 ①在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素[CO（NH2）2]，同时生成水，该反应中参加 反应的CO2与NH3的分子个数比是。 ②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体， 研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是（填序号）。 A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同 C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂 3．（2021•临沂）氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如图所示（部分略去）。 （1）燃烧区的作用是，燃烧区发生燃烧反应的物质还有（填化学式）。 （2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式

专题16 工艺流程题——三年(2020-2022)高考真题化学分项汇编(全国通用)(解析版)

专题16 工艺流程题 1．（2022·全国甲卷）硫酸锌(4ZnSO )是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为3ZnCO ，杂质为2SiO 以及Ca 、Mg 、Fe 、Cu 等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表： 离子 3+Fe 2+Zn 2+Cu 2+Fe 2+Mg sp K 384.010-⨯ 176.710-⨯ 202.210-⨯ 168.010-⨯ 111.810-⨯ 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。 (2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。 (3)加入物质X 调溶液pH=5，最适宜使用的X 是_______(填标号)。 A ．32NH H O ⋅ B ．2Ca(OH) C ．NaOH 滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。 (4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量4KMnO 溶液充分反应后过滤，滤渣②中有2MnO ，该步反应的离子方程式为_______。 (5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。 (6)滤渣④与浓24H SO 反应可以释放HF 并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。 【答案】(1)ZnCO 3焙烧 ZnO+CO 2↑ (2) 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积 增大硫酸的浓度等

(3) B Fe(OH)3 CaSO 4 SiO 2 (4)3Fe 2++-4MnO +7H 2O=3Fe(OH)3↓+MnO 2↓+5H + (5)置换Cu 2+为Cu 从而除去 (6) CaSO 4 MgSO 4 【解析】由题干信息，菱锌矿的主要成分为ZnCO 3，杂质为SiO 2以及Ca 、Mg 、Fe 、Cu 等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应ZnCO 3 焙烧 ZnO+CO 2↑，再加入H 2SO 4酸浸，得到含Zn 2+、Ca 2+、 Mg 2+、Fe 2+、Fe 3+、Cu 2+的溶液，加入物质X 调节pH=5，结合表格数据，过滤得到Fe(OH)3、CaSO 4、SiO 2的滤渣①，滤液①中主要含有Zn 2+、Cu 2+、Mg 2+、Ca 2+、Fe 2+，再向滤液①中加入KMnO 4溶液氧化Fe 2+，过滤得到Fe(OH)3和MnO 2的滤渣②，滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu 2+=Zn 2+=Cu ，过滤后得到滤渣③为Cu ，再向滤液③中加入HF 脱钙镁，过滤得到滤渣④为CaF 2、MgF 2，滤液④为ZnSO 4溶液，经一系列处理得到ZnSO 4· 7H 2O ，据此分析解答。 (1)由分析，焙烧时，生成ZnO 的反应为：ZnCO 3 焙烧 ZnO+CO 2↑； (2)可采用将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率； (3)A ．NH 3·H 2O 易分解产生NH 3污染空气，且经济成本较高，故A 不适宜； B ．Ca(OH)2不会引入新的杂质，且成本较低，故B 适宜； C ．NaOH 会引入杂质Na +，且成本较高，C 不适宜； 故答案选B ； 当沉淀完全时(离子浓度小于10-5mol/L)，结合表格Ksp 计算各离子完全沉淀时pH ＜5的只有Fe 3+，故滤渣①中有Fe(OH)3，又CaSO 4是微溶物，SiO 2不溶于酸，故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO 4、SiO 2； (4)向80~90℃滤液①中加入KMnO 4溶液，可氧化Fe 2+，得到Fe(OH)3和MnO 2的滤渣②，反应的离子方程式为3Fe 2++- 4MnO +7H 2O=3Fe(OH)3↓+MnO 2↓+5H +； (5)滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu 2+=Zn 2+=Cu ，故加入锌粉的目的为置换Cu 2+为Cu 从而除去； (6)由分析，滤渣④为CaF 2、MgF 2，与浓硫酸反应可得到HF ，同时得到的副产物为CaSO 4、MgSO 4。 2．（2022·全国乙卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有4PbSO 、2PbO 、PbO 和Pb 。还有少量Ba 、Fe 、Al 的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。