专题十一化学工艺流程
真题研练·析考情
【真题研练】
1.[2022·湖北卷]全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
25 ℃时相关物质的参数如下：LiOH的溶解度：12.4 g/100 gH2O
回答下列问题：
(1)“沉淀1”为________。
(2)向“滤液1”中加入适量固体Li2CO3的目的是
________________________________________________________________________。
(3)为提高Li2CO3的析出量和纯度，“操作A”依次为________、________、洗涤。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO3的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3________(填“稳定”
或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为__________________________。
(5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na2CO3改为通入CO2。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由________________________________________________________________________。
2．[2022·全国乙卷]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、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。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
回答下列问题：
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为____________________________，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。
(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是__________；
(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为______________________________________；
(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，H2O2的作用是________________________________________________________________________。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为 4.9，滤渣的主要成分是______________________________。
(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有________。
3．[2022·广东卷]稀土(RE)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(C11H23COOH)熔点为44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的K sp＝1.8×10－8，Al(OH)3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NaOH溶液调pH至________的范围内，该过程中Al3＋发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________。
(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1。为尽可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于________mol·L－1(保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3＋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Pt3Y。
①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 mol Pt3Y转移________mol电子。
②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应为____________________。
4．[2022·山东卷]工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2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SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，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n(Na2CO3)∶n(Si F62−)＝1∶1加入Na2CO3脱氟，充分反应后，c(Na＋)＝________mol·L－1；再分批加入一定量的BaCO3，首先转化为沉淀的离子是________。
浓度(以SO3%计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、H3PO4浓度(以P2O5%计)
(3)SO2－
4
的关系如图甲所示。酸解后，在所得100 ℃、P2O5%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P2O5%和SO3%的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是________(填字母)。
图甲
图乙A．65 ℃、P2O5%＝15、SO3%＝15
B．80 ℃、P2O5%＝10、SO3%＝20
C．65 ℃、P2O5%＝10、SO3%＝30
D．80 ℃、P2O5%＝10、SO3%＝10
【考情分析】
核心突破·提能力
考点1 化工流程中原料预处理及反应条件的控制
【核心梳理】
1.原料预处理的方法及目的
2.反应条件的控制及目的
【典题精研】
考向原料预处理及反应条件的控制与选择
例1[2021·湖南卷节选]Ce2(CO3)3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CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2 (CO3)3·n H2O的工艺流程如下：
(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有________________________(至少写两条)；
(4)加入絮凝剂的目的是________________________________________________；
[题型分析] 化学工艺流程综合题常在物质转化过程中设置反应条件的控制及选择等问题，通过对实验条件的选择、具体实验措施的解释等，考查运用化学反应原理解决实际问题的能力。
2023年高考可能这样考
1．钯催化剂(主要成分为Pd、α-Al2O3，还含少量铁、铜等元素)在使用过程中，Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如图。
(1)“还原ⅰ”加入甲酸的目的是还原________(填化学式)。
(2)“酸浸”过程：
①从绿色化学要求出发，酸浸液应选择________(填标号)。
A．王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3混合)
B．盐酸和Cl2
C．盐酸和H2O2
②温度、固液比对浸取率的影响如图，则“酸浸”的最佳条件为____________________。
考点2 化工流程中物质的分离与提纯
【核心梳理】
1.化工生产过程中分离、提纯、除杂
化工生产过程中分离、提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的操作紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。
2．常考分离、提纯的方法及操作
(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作
①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
②溶解度受温度影响较大、带有结晶水的盐或可水解的盐，采取冷却结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。
(2)固体物质的洗涤
(3)减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。
(4)萃取与反萃取
①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。
②反萃取：用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。
(5)其他
①蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。
②减压蒸馏的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。
【典题精研】
考向化工流程中物质的分离与提纯
例2 [2021·全国乙卷节选]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：
回答下列问题：
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_____________________________________________________。
(4)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最适合的酸是________。“酸溶渣”的成分是
________、________。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得________，循环利用。
[题型分析] 化学工艺流程综合题中经常将化学实验与元素化合物知识融为一体，依托物质的转化考查分离提纯的方法、提纯试剂的选择、实验操作等知识点，题目难度相对较小。在常规分离方法的基础上应适当关注抽滤、反萃取、减压蒸馏和离子交换等。
【方法规律】
循环物质的确定
2023年高考可能这样考
2.工业上常采用堆浸—反萃取—电积法从锌矿(主要成分为ZnS，含有FeS2、CuS、NiS、SiO2等杂质)中获得锌，其流程如图所示。
已知：①“堆浸”时金属硫化物均转化为硫酸盐；②pH较高时，氢氧化氧铁为胶状沉淀；③在我国，富矿少、贫矿多，品位低于5%的矿山属于贫矿。回答下列问题：
(1)“萃取”时需要进行多次萃取且合并萃取液，其目的是，操作③的名称为，此流程中可循环利用的物质有锌、萃取剂和。
(2)反萃液的主要成分为ZnSO4，可通过一系列反应制备对可见光敏感的半导体催化剂
ZnFe2O4。其中在无氧条件下灼烧ZnFe2(C2O4)3·6H2O获得产品ZnFe2O4时发生反应的化学方程式为，灼烧时需要借助马弗炉(Mufflefurnace，一种通用的加热设备，通常叫电炉等)和下列哪些仪器(填字母)共同完成。
考点3 化工流程中方程式的书写与计算
【核心梳理】
1.化工流程中化学方程式的书写思路
2．化工流程中的有关计算
(1)有关K sp的计算
常考形式有：①判断能否沉淀；②判断能否沉淀完全；③计算某一离子的浓度；④沉淀生成和沉淀完全时pH的计算。
(2)产率、纯度的计算
①计算公式
×100%
纯度＝纯净物的质量
混合物的质量
产物的产率＝产物的实际产量
×100%
产物的理论产量
②计算方法：守恒法或关系式法。
【典题精研】
考向化工流程中方程式的书写与计算
例3[2020·山东卷节选]用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的K sp见下表。
回答下列问题：
(1)软锰矿预先粉碎的目的是，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为。
(4)净化时需先加入的试剂X为(填化学式)，再使用氨水调溶液的pH，则pH 的理论最小值为(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10－5mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为。
[题型分析] 化学工艺流程综合题依托重要生产工序和主要流程，考查转化关系中陌生化学(离子)方程式的书写、物质组成和含量的计算，此类问题难度较大。
2023年高考可能这样考
3．某废钒渣(主要成分为V2O3，含有少量Al2O3、CaO)为原料生产V2O5的工艺流程如图：
已知：钒酸(H 3VO 4)是强酸，NH 4VO 3难溶于水；＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH 的关系如表。
(1)已知Ca(VO 3)2难溶于水，可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的pH ＝4，则Ca(VO 3)2溶于盐酸的离子方程式为 。
(2)K sp (CaCO 3)＝m ，K sp [Ca 3(VO 4)2]＝n ；则反应Ca 3(VO 4)2(s)＋3C O 32−⇌2V O 43−
(aq)＋
3CaCO 3(s)的平衡常数为 。(用含m 、n 的代数式表示)
(3)NH 4VO 3灼烧脱氨可得V 2O 5。在硫酸酸化条件下，V 2O 5可与草酸(H 2C 2O 4)溶液反应得到含VO 2＋
的溶液，反应的离子方程式为 。
(4)测定产品中V 2O 5的纯度：取a g 产品用硫酸溶解得(VO 2)2SO 4溶液，加入b 1mL c 1 mol·L
－1
(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液(V O 2+＋2H ＋
＋Fe 2＋
===VO 2＋
＋Fe 3＋
＋H 2O)，再用c 2
mol·L －1
KMnO 4溶液滴定过量的(NH 4)2Fe(SO 4)2至终点，消耗KMnO 4溶液的体积为b 2 mL 。已知Mn O 4−被还原为Mn 2＋
，假设杂质不参与反应。则产品中V 2O 5的质量分数是 (V 2O 5的摩尔质量为M g·mol －1
)。
模考精练·抓落实
1．[2022·山东省济南市一模]铈可用作优良的环保材料，现以氟碳铈矿(CeFCO 3，含Fe 2O 3、FeO 等杂质)为原料制备铈，其工艺流程如图所示：
已知：
①滤渣Ⅰ主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3；K sp[Fe(OH)3]＝8×10－38]；②K sp[Ce(OH)3]＝1×10－22]；③lg 2＝0.3。
回答下列问题：
(1)粉碎“焙烧”时，氧化数据如表所示：
在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的原因是________________________________________________________________________。
(2)用盐酸和H3BO3提取Ce元素时，体现盐酸的性质有，“滤渣Ⅰ”用饱和KCl 溶液溶解时发生复分解反应，则“滤渣Ⅱ”主要成分为(化学式)。
(3)“滤液Ⅰ”中c(Ce3＋)＝0.1 mol·L－1，用氨水调pH的范围是，“滤液Ⅱ”中加入NH4HCO3反应的离子方程式为，若Ce2(CO3)3经充分焙烧质量减少5.8 t，则获得CeO2的质量为t。
(4)用过量铝粉还原CeO2即可得Ce，反应的化学方程式为，铝粉必须过量的原因是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
2．[2022·广东省茂名市一模]钌(Ru)为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为Ru、Pb、SiO2、Bi2O3，一种从中回收Ru制RuCl3的工艺流程如下：
(1)“氧化碱浸”时，两种氧化剂在不同温度下对钌浸出率和渣率分别如图1、图2所示，则适宜选择的氧化剂为；最佳反应温度为。
(2)滤液1中溶质主要成分为Ru O42−、NaBiO2、NaHPbO2和；NaHPbO2中Pb的化合价为；Bi2O3转化为NaBiO2的化学方程式为。
(3)“还原”过程生成Ru(OH)4和乙醛，且pH明显增大，则该过程的离子反应方程式为。
(4)“吸收”过程产生的气体X经Y溶液吸收后，经进一步处理可以循环利用，则X和Y的化学式分别为、。
(5)RuCl3在有机合成中有重要应用，其参与某有机物合成的路线如下图3所示(HAc代表乙酸，Ph代表苯基)，则下列说法正确的是。
A．RuCl3为催化剂
B．H2O2作还原剂
C．HAc为中间产物
D．主要生成物为
3．[2022·东北三省三校二模]锡是一种质地较软的金属，可塑性强，能制成多种款式的产品。工业上常从锡矿中冶炼锡，其工艺流程如下：
已知：
Ⅰ.锡精矿：含Sn 40%～70%，还含有W、S、Si、Cu、Pb、Fe、Zn等元素
Ⅱ.滤渣的成分为：SnO2、Fe2O3、SiO2等
Ⅲ.硬头：Sn 46%、Fe 44%等
按要求回答下列问题：
(1)Sn为50号元素，请写出Sn在元素周期表的位置。
(2)氧化焙烧产生的气体为，其可造成的环境污染是。
(3)加Na2CO3焙烧时，Na2CO3与WO3反应的化学方程式为。
(4)操作1的名称是。洗涤CaWO4沉淀，判断是否洗净的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(5)还原熔炼时，SnO2转化为Sn，同时还生成一种可燃性气体，写出该反应的化学方程式。
(6)“熔析”时吹入空气或水蒸气，使铁、锌、铅形成浮渣而上浮。Fe在高温时可与水蒸气反应，其化学方程式为。
(7)用含SnSiF6、H2SiF6、H2SO4的混合液作电解液电解精炼Sn时，粗锡作极。维持电流强度为10 A，电解池工作五分钟，理论产生Sn g(保留3位有效数字)。(已知：F＝96 500 C/mol)
4．[2022·河北省邯郸市一模]五氧化二钒(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。从废钒催化剂(含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、NiO等)中回收钒，既能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源，回收工艺流程如下：
已知：
①“酸浸”时V2O5和V2O4与稀硫酸反应分别生成V O2+和VO2＋。
②溶液中V O2+与V O3−可相互转化：V O2+＋H2O⇌V O3+＋2H＋，且NH4VO3为沉淀。
(1)“酸浸”前，需对废钒催化剂进行粉碎预处理，其目的是________________________________________________________________________。
(2)“还原转化”中加入FeSO4的目的是将V O2+转化为VO2＋，写出反应的离子方程式：。
(3)加入H2O2的目的是将过量的Fe2＋转化为Fe3＋。“氧化1”后，溶液中含有的金属阳离子主要有Fe3＋、Ni2＋、VO2＋，调节pH使离子沉淀，若溶液中c(Ni2＋)＝0.2 mol·L－1，则调节溶液的pH最小值为可使Fe3＋沉淀完全(离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1时沉淀完全)，此时(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。{假设溶液体积不变，lg 6≈0.8，K sp[Fe(OH)3]＝2.16×10－39，K sp[Ni(OH)2]＝2×10－15}。
(4)“氧化2”过程中发生反应的离子方程式为。
(5)“沉钒”时，通入氨气的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(6)若该废钒催化剂中V2O5的含量为10%(原料中所有的钒已换算成V2O5)。取100 g待处理样品，按照上述流程进行实验。当加入150 mL 0.1 mol·L－1KClO3溶液时，溶液中的钒元素恰好完全反应，则该工艺中钒的回收率是%(假设与KClO3反应后的操作步骤中钒元素无损失)。
专题十一 化学工艺流程
真题研练·析考情
1．解析：（1）浓缩卤水中含有Mg 2＋
，当加入石灰乳后，转化为Mg （OH ）2沉淀，所以沉淀1为Mg （OH ）2；（2）滤液1中含有Na ＋
、Li ＋
、Cl －
和Ca 2＋
，结合已知条件：LiOH 的溶解度和化合物的溶度积常数，可推测，加入Li 2CO 3的目的是将Ca 2＋
转化成CaCO 3沉淀除去，同时不引入新杂质；（3）由Li 2CO 3的溶解度曲线可知，温度升高，Li 2CO 3的溶解度降低，即在温度高时，溶解度小，有利于析出，所以为提高Li 2CO 3的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀，即依次蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤；（4）饱和LiCl 和饱和NaHCO 3等体积混合后，产生了LiHCO 3和NaCl ，随后LiHCO 3不稳定，分解产生了CO 2和Li 2CO 3，涉及方程式有：Li ＋
＋HC O 3−=== LiHCO 3，2LiHCO 3=== Li 2CO 3↓＋CO 2↑＋H 2O ；
（5）“滤液2”中含有LiOH ，加入Na 2CO 3，目的是将LiOH 转化为Li 2CO 3。若改为通入过量的CO 2，则LiOH 转化为LiHCO 3，结合（4）的探究结果，LiHCO 3也会很快分解产生Li 2CO 3，所以这一改动能达到相同的效果。
答案：（1）Mg （OH ）2 （2）将Ca 2＋
转化成CaCO 3沉淀除去，同时不引入新杂质 （3）蒸发浓缩 趁热过滤
（4）不稳定 Li ＋
＋HC O 3−===LiHCO 3，2LiHCO 3===Li 2CO 3↓＋CO 2↑＋H 2O
（5）能达到相同效果，因为改为通入过量的CO 2，则LiOH 转化为LiHCO 3，结合（4）的探究结果，LiHCO 3也会很快分解产生Li 2CO 3，所以这一改动能达到相同的效果
2．解析：（1）结合难溶电解质的K sp ，可知利用Na 2CO 3“脱硫”发生沉淀转化反应：PbSO 4
（s ）＋C O 32−（aq ）===PbCO 3（s ）＋S O 42−（aq ）
；存在沉淀溶解平衡PbSO 4（s ）⇌Pb 2＋
（aq ）＋S O 42−（aq ），已知K sp （PbCO 3）≪K sp （PbSO 4），加入Na 2CO 3，可将PbSO 4转化为更难溶的PbCO 3，有利于后续溶于酸。（2）沉淀转化反应BaSO 4（s ）＋C O 32−（aq ）⇌BaCO 3（s ）＋S O 42−（aq ）
的平衡常数
K ＝c (SO 42−
)
c (CO 32−)
＝K sp (BaSO 4)K sp (BaCO 3)＝1.1×10−10
2.6×10−9≈0.04，K 值较小，说明正向反应程度有限，BaSO 4
不能完全转化为BaCO 3。（3）（ⅰ）根据铅膏的组成成分中含铁元素可知，H 2O 2能够氧化的离子为Fe 2＋
；（ⅱ）H 2O 2将Pb 氧化为Pb 2＋
，继而Pb 2＋
与醋酸反应生成Pb （Ac ）2，反应的化学方程式为Pb ＋H 2O 2＋2HAc===Pb （Ac ）2＋2H 2O ；（ⅲ）PbO 2转化为Pb （Ac ）2的过程中Pb 元素化合价降低，则H 2O 2作还原剂，起到还原PbO 2的作用。（4）“脱硫”时，BaSO 4部分转化为BaCO 3，Ba 元素以BaSO 4、BaCO 3的形式进入“酸浸”工序，此外还有Al 、Fe 等金属元素，结
合题给金属氢氧化物沉淀时的pH和铅膏的成分，可知滤渣中含有Al（OH）3、Fe（OH）3、BaSO4。（5）“沉铅”后的滤液中有“酸浸”时BaCO3溶于酸产生的Ba2＋，还有因加入NaOH 溶液而引入的Na＋。
答案：（1）PbSO4（s）＋C O32−（aq）===PbCO3（s）＋S O42−（aq）存在沉淀溶解平衡PbSO4（s）⇌Pb2＋（aq）＋S O42−（aq），已知K sp（PbCO3）≪K sp（PbSO4），加入Na2CO3，可将PbSO4
转化为更难溶的PbCO3，有利于后续溶于酸
（2）沉淀转化反应BaSO4（s）＋C O32−（aq）⇌BaCO3（s）＋S O42−（aq）的平衡常数K≈0.04，K值较小，说明正向反应程度有限
（3）（ⅰ）Fe2＋（ⅱ）Pb＋H2O2＋2HAc===Pb（Ac）2＋2H2O （ⅲ）H2O2作还原剂，还原PbO2
（4）Al（OH）3、Fe（OH）3、BaSO4
（5）Ba2＋、Na＋
3．解析：（1）由题意知，“氧化调pH”中只有铁是变价金属，铝和稀土金属元素均为＋3价，Fe2＋被氧化为Fe3＋。（2）“过滤1”所得“滤渣”为Fe（OH）3和Al（OH）3，应调节的pH范围为4.7≤pH<6.2，pH小于6.2是防止RE3＋开始沉淀。该过程中Al3＋与OH－反应生成Al（OH）3沉淀。（3）“滤液2”中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1，其物质的量浓度为0.112 5 mol·L
－1，K
sp[（C11H23COO）2Mg]＝
c2（C11H23COO－）·c（Mg2＋），c2（C11H23COO－）＝（1.8×10－8/0.112 5） mol2·L－2＝16×10－8mol2·L－2，c（C11H23COO－）＝√16×10−8mol·L－1＝4.0×10－4mol·L
－1，若c（C
11H23COO －）大于4.0×10－4mol·L－1，则形成的“滤饼”中会混入（C
11H23COO）2Mg。
（4）①“滤饼”的主要成分为（C11H23COO）3RE，为难溶物，搅拌可以增加其与盐酸的接触面积，加热也可以加快固体的溶解，进而加快反应速率。②加热搅拌的温度为55 ℃，而月桂酸的熔点为44 ℃，所以“操作X”（过滤）前，先要冷却结晶，使月桂酸变成固体。（5）“滤液2”中含有MgSO4，可以用作“浸取”时加入的“酸化MgSO4溶液”。（6）①YCl3中Y 为＋3价，PtCl4中Pt为＋4价，Pt3Y为合金，Pt和Y均可以看成0价，若生成1 mol Pt3Y，转移电子的物质的量为（4×3＋3×1） mol＝15 mol。②在氢氧燃料电池的碱性介质中，O2得电子与水反应生成OH－。
答案：（1）Fe2＋
（2）4.7≤pH＜6.2 Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓
（3）4.0×10－4
大题题型集训(二) 化学工艺流程 (建议用时：35分钟) (对应学生用书第170页) 1．(2019·广西名校联考)碳酸锰(MnCO 3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO 2，还含有Fe 2O 3、CaCO 3、CuO 等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示： 已知：还原焙烧的主反应为2MnO 2＋C=====焙烧2MnO ＋CO 2↑。 可能用到的数据如下： 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀pH 1.5 6.5 4.2 8.3 沉淀完全pH 3.7 9.7 7.4 9.8 (1)在实验室进行步骤A 操作时，需要用到的主要仪器名称为________。 (2)步骤C 中得到的滤渣主要成分是CaSO 4和________，步骤D 中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。 (3)步骤E 中调节pH 的范围为________，其目的是_____________________ _____________________________________________________。 (4)步骤G 发生的离子方程式为_______________________________ ______________________________________________________， 若Mn 2＋沉淀完全时测得溶液中CO 2－3的浓度为 2.2×10－6 mol·L －1，则K sp (MnCO 3)＝________。 (5)实验室可以用Na 2S 2O 8溶液来检验Mn 2＋是否完全发生反应，原理为Mn 2＋＋S 2O 2－8＋H 2O ―→H ＋＋SO 2－ 4＋MnO － 4，确认Mn 2＋已经完全反应的现象是 ______________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析] (2)步骤C 中得到的滤渣是不溶于水的Cu 和微溶的CaSO 4，步骤D 中加入MnO 2氧化溶液中的Fe 2＋，其中Mn 从＋4价降为＋2价，Fe 从＋2价升高为＋3价，Fe 2＋ 是还原剂，根据电子守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1。
专题十一化学工艺流程 真题研练·析考情 【真题研练】 1.[2022·湖北卷]全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。 25 ℃时相关物质的参数如下：LiOH的溶解度：12.4 g/100 gH2O 回答下列问题： (1)“沉淀1”为________。 (2)向“滤液1”中加入适量固体Li2CO3的目的是 ________________________________________________________________________。 (3)为提高Li2CO3的析出量和纯度，“操作A”依次为________、________、洗涤。 (4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO3的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3________(填“稳定”
或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为__________________________。 (5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na2CO3改为通入CO2。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由________________________________________________________________________。 2．[2022·全国乙卷]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、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。 一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表： 回答下列问题： (1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为____________________________，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。 (ⅰ)能被H2O2氧化的离子是__________； (ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为______________________________________；
2023高考化学二轮复习：化学工艺流程题 1.(2022湖南娄底二模)锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO,还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag)是冶锌过程中产生的废渣,一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。 回答下列问题: 已知:①MnSO4·H2O易溶于水,不溶于乙醇。 ②葡萄糖的第五碳上羟基和醛基缩合可形成葡萄糖的半缩醛式。在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应: +HCOOH (1)已知Pb2Mn8O16中Pb化合价为+2价,Mn化合价为+2价和+4价,则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为。 (2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为。 (3)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量,其原因是, 为提高葡萄糖的有效利用率,除充分搅拌外还可采取的措施为。 (4)整个流程中可循环利用的物质是。获得MnSO4·H2O晶体的一系列操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的具体操作是。(5)加入Na2CO3溶液的目的是将PbSO4转化为PbCO3,Na2CO3溶液的最小浓度为mol·L-1(保留两位小数)。[已知:20 ℃时K sp(PbSO4)=1.6×10-8,K sp(PbCO3)=7.4×10-14]
2.(2022重庆第三次诊断)钪(Sc)是一种稀土金属,钪及其化合物在航空、电子、超导等方面有着广泛的用途。钛白粉中含有Fe、TiO2、Sc2O3等多种成分,用酸化后的钛白废水富集钪,并回收氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)“萃取”时Ti4+、Fe2+、Sc3+均进入有机相中,则在“洗涤”时加入H2O2的目的 是。 (2)“滤渣1”的主要成分是Sc(OH)3、(写化学式)。 (3)在“调pH”时先加氨水调节pH=3,此时过滤所得滤渣主要成分是;再向滤液中加入氨水调pH=6,此时滤液中Sc3+的浓度为mol·L-1;检验含Sc3+滤液中是否含Fe3+的试剂为(写化学式)。(已知:K sp[Fe(OH)3]=2.6×10- 39;K sp[Sc(OH)3]=9.0×10-31) (4)“沉钪”时用到草酸。已知草酸的K a 1=5.6×10-2,K a 2 =1.5×10-4;则在25 ℃时pH=3的草酸 溶液中c(C2O42-)∶c(H2C2O4)=。 (5)写出草酸钪在空气中“焙烧”时反应的化学方程式:。 (6)钛白酸性废水中Sc3+含量10.0~20.0 mg·L-1,该工艺日处理钛白酸性废水100.0 m3,理论上能生产含80%氧化钪的产品最多kg(保留到小数点后一位)。 3.(2022安徽马鞍山三模)合理处理金属垃圾既可以保护环境又可以节约资源。利用废旧镀锡铜线制备胆矾并回收锡的流程如下:
专题精练（11）化学工艺流程 1.[2022·全国甲卷]硫酸锌（ZnSO4）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ZnCO3，杂质为SiO2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氢氧化物溶度积常数如下表： 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．NH3·H2O B．Ca（OH）2C．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KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，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H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是、。 2.[2022·福建省厦门市二检]软锰矿—硫铁矿制取电池级二氧化锰的工艺流程如下图：
回答下列问题： （1）“浸取”过程主要反应3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4===3MnSO4＋Fe2（SO4）3＋4S＋6H2O，则氧化剂与还原剂物质的量之比为。 （2）“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是。 （3）“除铁”后溶液中残留的c（Fe3＋）＝mol·L－1。（25 ℃时，Fe（OH）3的K sp为1.0×10－39） （4）“沉锰”过程Mn2＋转化为MnCO3的离子方程式为________________________________________________________________________。 （5）“焙烧”过程MnCO3转化为MnO2的化学方程式为________________________________________________________________________。 （6）“氧化ⅱ”过程中，将Mn（Ⅱ）转化为Mn（Ⅳ）的最适宜氧化剂是（填标号）。 a．H2O2b．Cl2c．KClO3 （7）将制备获得的电池级二氧化锰用于构建水系锌锰电池，其工作原理为：x Zn＋Zn0.5 －x MnO2·n H2O 放电 充电Zn0.5MnO2· n H2O，放电时正极的电极反应式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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TiO2，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TiCl4中含有的几种物质的沸点： 物质TiCl4VOCl3SiCl4AlCl3 沸点/℃136 127 57 180
大题突破练 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<1.0×10-5 mol·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 O2++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。 3.(2022河南新乡第三次模拟)铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2,还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题: (1)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合价为。
山东省2023届高考化学二轮复习工艺流程题专项练3 解析版 一、选择题 每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。 1．以下是侯氏制碱法的简单流程，下列说法正确的是( ) A ．氨和二氧化碳的通入顺序应该调换 B ．操作X 为过滤，为加快过滤速率，过滤时用玻璃棒搅拌 C ．侯氏制碱法的主要原理是相同条件下Na 2CO 3易溶于水，NaHCO 3难溶于水 D ．向溶液B 中通入氨并加入氯化钠粉末可得到副产品NH 4Cl ，通入氨的目的是 增大NH ＋ 4 的浓度，有利于析出NH 4Cl 并提高纯度 【答案】 D 【解析】A 项，氨和二氧化碳的通入顺序不能颠倒，因为氨极易溶于水，二氧化碳的溶解度较小，先通入氨可以更多地吸收二氧化碳，反应生成碳酸氢钠，A 错误；B 项，过滤时不能用玻璃棒搅拌，避免弄破滤纸，B 错误；C 项，碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水，但相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，C 错误；D 项，氨溶于水后与水反应生成一水合氨，电离出铵根离子，增大铵根离子浓度，有利于析出氯化铵并提高纯度，D 正确。 2．某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl 2)制备金属镁,其工艺流程如下。下列说法中错误的是( ) A.步骤Ⅰ发生的反应为非氧化还原反应 B.若在实验室进行操作①,只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器 C.操作②是蒸发浓缩、冷却结晶 D.在整个制备过程中,未发生置换反应 【答案】B
【解析】步骤Ⅰ发生反应MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2,该反应是非氧化还原反应,A项正确;操作①是过滤操作,用到烧杯、漏斗、玻璃棒三种玻璃仪器,B项错误;操作②是由MgCl2溶液制得MgCl2·6H2O,操作是蒸发浓缩、冷却结晶,C项 正确。 3．(2021·山东烟台二模)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。下列说法错误的是() A．ZnFe2O4与硫酸反应的离子方程式：ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O B．加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3＋ C．加过量的ZnS可除去溶液中的Cu2＋是利用了K sp(ZnS)＞K sp(CuS) D．为增大反应速率，“净化Ⅰ”和“净化Ⅰ”均应在较高的温度下进行 【答案】D 【解析】流程分析如下： ZnFe2O4与硫酸反应生成Zn2＋、Fe3＋、H2O，离子方程式为ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O，A正确；加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3＋[生成Fe(OH)3沉淀]，B正确；加过量ZnS可除去溶液中的Cu2＋，是利用了K sp(ZnS)＞K sp(CuS)，C正确；“净化Ⅰ”中的H2O2在温度较高时会分解，该反应 需要控制温度不能太高，D错误。 4．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图： 下列说法错误的是() A．酸浸的离子方程式为CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O B．浸出渣的成分是SiO2
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
2023中考真题专题汇编——工艺流程题 1.(2１0７安徽）五氧化二钒（Ｖ2 Ｏ5)是一种工业催化剂，下图是制取V2 O５旳工艺流程。 （1)写出反应①旳化学方程 式。 (2）操作a 旳名称是__＿_＿_＿__，试验室进行该操作所需旳玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。 （3）反应②旳反应类型是，物质X一定具有旳元素是__＿＿___＿__。 （4）写出副产物KCl 旳一种用途＿_＿__＿_____。 【答案】(1）KVO３+ＮH4Cl=NH４VO3(沉淀）+ＫCl；（２）过滤,漏斗（3）分解反应；(4）制备钾盐 2. （2023广州)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCｌ难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。CuCl旳制备流程如下: (１）“滤液1”中除了Na＋、SO4２-外，还存在较多旳离子是、 (写离子
符号） (2）“反应”中发生旳化学变化是2CuCl2＋Na2SＯ3=2CuCl↓+２NaCl+ＳO3，产生旳ＳO3迅速与水化合生成一种酸,该反应旳化学方程式 为。 （３）“操作a”旳名称是。本流程中可以循环运用旳物质(水除外）是。（写化学式） (4）可用“水洗”旳原因是,“醇洗”旳目旳是。 （5)160g CuSＯ４与足量NａCl经上述制备流程，可生成旳ＣuCl最多是 g。【答案】（1）Cl-、Cu２＋；（2)ＳO3+H２O=H2SＯ４;(３）过滤;NaＣl； (4）CuＣl微溶于水;用水洗去可溶性杂质，保留CuCｌ;迅速清除CuCｌ表面旳水分，防止其氧化; (5）99.5。 3.（202３安顺）某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅构成，用它制备氢氧化镁 旳流程示意图如图所示(已知：二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。 请回答问题： (１)溶液A中共具有____种阳离子;写出矿石中旳任意一种金属氧化物与稀盐酸反应旳化学方程式:___＿_＿__＿___(只写一种)。
专题11 化学实验基础 （本卷共19小题，满分100分，考试用时75分钟） 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 第I 卷 （选择题共100分） 一、选择题：本题共14个小题，每小题5分，共70分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符 合题目要求的。 1．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是 气体 试剂 制备装置 收集方法 A 2CO 3 CaCO 和稀硫酸 b e B 3NH 4NH Cl 和2Ca(OH) a d C NO Cu 和稀硝酸 b d D 2O 2MnO 与双氧水 b d 【答案】B 【解析】A ．石灰石与稀硫酸生成的硫酸钙微溶，阻碍了反应的进一步进行；CO 2可溶于水不能用排水法收集，A 错误；B ．4NH Cl 和()2Ca OH 为固固加热，选用a 做发生装置；氨气的密度比空气小，选向下排空气法，收集装置选d ，B 正确；C ．Cu 与稀HNO 3生成NO ，会和空气反应生成NO 2，不能用排空气法收集，C 错误；D ． 氧气密度大于空气、难溶于水，不能选择向下排空气，应该选择排水法或向上排空气法，D 错误； 故选B 。 2．某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备NaNO 2，下列说法正确的是
A ．装置A 的名称为圆底烧瓶 B ．装置B 中铜的作用是提高NO 的生成率 C ．装置C 中装的药品可以是碳酸钠固体 D ．装置 E 中的酸性KMnO 4溶液的主要作用是吸收生成的NO 2 【答案】B 【解析】制备NaNO 2并对其性质作探究，由实验装置可知，A 中发生 3222ΔC+4HNO CO ()+4NO +2H O ↑↑浓，B 中稀释挥发的硝酸和将生成的二氧化氮转化为NO ，C 中 固体干燥剂干燥NO ，并除去可能混有的酸雾，D 中发生2NO+Na 2O 2=2NaNO 2，E 中高锰酸钾吸收尾气NO ；A ．装置A 的名称为三颈烧瓶，故A 错误；B ．二氧化氮在B 中与水反应生成硝酸，硝酸与Cu 反应生成NO ，故装置B 中铜的作用是提高NO 的生成率，故B 正确；C ．为保证制得的亚硝酸钠的纯度，应除去二氧化碳、水等杂质，则C 装置中盛放的试剂可以是氢氧化钠固体，不能选碳酸钠固体，故C 错误；D ．E 装置的作用是利用高锰酸钾溶液的强氧化性氧化吸收有毒气体一氧化氮，吸收有毒的NO 气体，避免污染空气，故D 错误；故选B 。 3．下列实验操作设计不能达到实验目的的是 A B C D 演示喷泉实验 比较Na 2CO 3和NaHCO 3的热稳定性 观察纯碱的焰色试验 制备氨水 【答案】D 【解析】A ．二氧化硫和氢氧化钠反应，装置中压强减小，能形成喷泉，A 正确；B ．碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠，碳酸钠受热不分解，实验可以比较Na 2CO 3和NaHCO 3的热
山东省2023届高考化学二轮复习工艺流程题专项练1 解析版 一、选择题每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。 1．(2021·蚌埠高三模拟)利用菱镁矿(主要成分MgCO3，含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图，下列说法正确的是() A．“酸浸”时溶液中有电子转移B．“氧化”时用稀硝酸代替更好C．沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3 D．电解MgCl2溶液可得到金属镁【答案】C 【解析】A项，“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸反应，所得产物有金属氯化物、水和二氧化碳，化合价不变，无电子转移，A错误；B项，过氧化氢是绿色氧化剂，若用稀硝酸，其还原产物为NO等，氮氧化物是大气污染物，且会引入杂质离子，B错误；C项，“沉淀”环节，通过调节pH产生Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀混合物并过滤除去，C正确；D项，电解MgCl2溶液得到氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，电解熔融氯化镁才可得到金属镁，D错误。 2．（2021·四川攀枝花一模）工业上以铬铁矿（主要成份为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3）为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法不正确的是() A．①中需持续吹入空气作氧化剂 B．②中需加入过量稀硫酸 C．③中发生了铝热反应 D．④中阴极反应生成1 mol Cr时，消耗7 mol H＋ 【答案】B
【解析】①中FeO·Cr 2O 3、Al 2O 3与碳酸钠反应生成Na 2CrO 4、Fe 2O 3、NaAlO 2，Cr 、Fe 元素化合价升高被氧化，所以需持续吹入空气作氧化剂，故A 正确；NaAlO 2与适量的稀硫酸反应生成Al （OH ）3沉淀，与过量稀硫酸反应生成Al 2（SO 4）3，所以②中稀硫酸不能过量，故B 错误；③中铝和Cr 2O 3反应生成Cr 和Al 2O 3， 为铝热反应，故C 正确；④中阴极反应式Cr 2O 2－7＋12e －＋14H ＋===2Cr ＋7H 2O ， 生成1 mol Cr 时，消耗7 mol H ＋，故D 正确。 3．我国“蛟龙”号载人潜水器的重要部件是用钛合金材料制造的。金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，在高温环境下具有强还原性。以金红石(主要成分为TiO 2)为原料生产钛的工艺流程如下，下列说法不正确的是( ) A ．①中发生的反应：TiO 2＋2C ＋2Cl 2=====高温 TiCl 4＋2CO B ．钛抗腐蚀性能好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜 C ．②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛被氧化 D ．高温下，钠可以与TiCl 4溶液反应制备金属钛 【答案】D 【解析】A 项，向金红石与焦炭的混合物中通入Cl 2在高温条件下反应生成TiCl 4 和一种可燃性气体，化学方程式为TiO 2＋2C ＋2Cl 2=====高温 TiCl 4＋2CO ，故A 正 确；B 项，钛抗腐蚀性能好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜，这层氧化膜在常温下不与绝大多数强酸强碱反应，故B 正确；C 项，稀有气体化学性质稳定，不会参与化学反应，常用作保护气，用来隔绝空气，防止金属钛被氧化，故C 正确；D 项，钠是活泼金属，会与溶液中的水反应，故D 错误。 4．(2022·湖北房县第一中学三模)国家速滑馆又称为“冰丝带”，所用的碲化镉(CdTe)发电玻璃被誉为“挂在墙上的油田”。一种以镉废渣(含CdO 及少量ZnO 、23Al O 、MnO 、FeO 杂质)为原料制备镉的工艺流程如图所示：
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：______。
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___________。
2023届高三化学二轮复习选择题训练——化工微流程 选择题(本题共18小题，每小题只有一个选项符合题意) 1.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Ⅰ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Ⅰ生成的沉淀，经过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱 D.往母液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可使氯化铵析出 2.高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，制备工艺流程如图所示： 下列叙述错误的是() A.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还能吸附杂质起到净化饮用水的作用 B.用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气后可再利用 C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2 D.该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4 B.“还原”反应中甲酸被氧化为CO2 C.“溶解”反应中消耗HCl和HNO3的物质的量之比为3∶1 D.温度过高，不利于“氨化”进行 4.(2022·河北卷)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下： 下列说法错误的是() A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序 B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离 C.中和工序中的化学反应为Li2CO3＋2HBr===CO2↑＋2LiBr＋H2O D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1 5.(2022·湖南卷)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 6.(2022·重庆调研)氯化亚铜(CuCl)难溶于水和稀酸，可溶于Cl－浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。在工业上可利用海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)制备CuCl，流程如图。下列说法错误的是() 高考化学二轮复习： 专题十一有机化学基础(选考) A组基础巩固练 1.(2022河南许昌济源平顶山第三次质量检测)氟代烷基在医药、农药分子设计中的应用广泛。下图是S,S-二苄基丙二酸二硫酯与氟代烷基在“水”溶剂中合成三氟甲基化合物的方法(R—为乙基,Bn—代表C6H5CH2—)。 回答下列问题: (1)(a)物质所具有的官能团除了碳碳双键外,还有(填官能团名称)。 (2)(b)物质的分子式是。 (3)第Ⅰ步转化的有机反应类型是。第Ⅱ步除了发生取代反应外,还发生了 (填反应类型)。 (4)第Ⅲ步转化中用到的C4H8O,其核磁共振氢谱中有两组面积相同的峰,它的结构简式 为。 (5)连接4个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中该类原子的存在对药物的性能影响很大。(c)物质中的手性碳原子是。 (6)第Ⅳ步转化的化学方程式为。 (7)第Ⅱ步转化中有副产物BnSOCCH3(苄基乙酸硫酯)生成。BnSOCCH3发生水解反应生成芳香化合物的结构简式为。BnSOCCH3的同分异构体中,属于甲酸硫酯类的芳香化合物共有 种(不考虑立体异构)。 2.(2022新疆维吾尔自治区二模)苯是重要的化工原料,可用来合成A和有机高分子材料N,一种制取A和N的流程如图所示。 已知: 回答相关问题: (1)①反应Ⅰ的催化剂是。 ②试剂C可以选用(填字母)。 a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na2CO3溶液 (2)D→E的反应类型为,其中浓硫酸的作用是、。 (3)B中含氧官能团的名称为。 (4)反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式 为、。 (5)符合下列条件的B的同分异构体有种(不考虑立体异构)。 A.遇Fe3+溶液显紫色 专题强化练 (一)物质的分离、提纯、反应条件的控制 1．某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下： 请回答下列问题：操作1主要包括：__________、____________、_______。洗涤CuSO4·5H2O 粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤，原因是_____________________________________ ______________________________________________________________________________。答案蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失 2．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。 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)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀pH 2.27.47.60.1 4.07.6 完全沉淀pH 3.28.99.2 1.1 5.29.2 (1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有______________(写出一种合理方法即可)。 (2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、____________，“浸出液”调节pH的范围为________，调节pH选用的试剂可以是________(填字母)。 a．铁b．氨水c．碳酸钠溶液d．稀硫酸 (3)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是_______________，____________，过滤，洗涤。答案(1)适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末) 专练11 选择题提速练（四） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1.[2022·广东省佛山市一模]航天新材料支撑着我国朝着实现“太空强国”的目标不断前进。飞船上的组件或用品属于有机高分子材料的是（） A.舱内工作服——康纶纤维 B.太阳能电池——砷化镓 C.对接轴承——耐低温陶瓷 D.轨道舱壳体——铝合金 2.[2022·北京市延庆区一模]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（） A.铵盐都能与碱发生反应，可用作化肥 B.Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 C.稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 D.次氯酸见光易分解，可用作棉、麻和纸张的漂白剂 3.[2022·河北省石家庄市一检]法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列关于该物质说法错误的是（） A.分子式为C5H4O2N3F B.物质类别为氨基酸 C.能和H2发生加成反应 D.分子中所有原子不可能共平面 4.[2022·福建省厦门市二检]下列实验方案能达到实验目的的是（） 5.设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A.2K 2S ＋2K 2SO 3＋4H 2SO 4===4K 2SO 4＋3S↓＋SO 2↑＋4H 2O 中，生成0.6 mol S ，转移的电子数为0.8N A B.3.0 g C 2H 6含有的共用电子对数为0.6N A C.质量分数为a %的硝酸稀溶液的物质的量浓度为b mol·L －1 ，则溶液密度为6.3a b g·mL －1 D.质量相等，密度不等的N 2和CO ，含有的分子数不相等 6.[2022·江苏省七市二调]X 、Y 、Z 、Q 、R 为原子序数依次增大的前四周期元素，X 和 Y 可以形成一种红棕色气体，Z 是同周期元素中原子半径最大的元素，Q 是地壳中含量最高的金属元素，R 的基态原子中有6个未成对电子。下列说法正确的是（ ） A.原子半径：r （Q ）>r （Y ）>r （X ） B.电负性：X>Y>Z C.R 位于元素周期表中第四周期第ⅣB 族 D.Z 的最高价氧化物对应水化物的碱性比Q 的强 7.[2022·山东省聊城市一模]已知HCHO 、NaBH 4均能将苯甲醛转化为苯甲醇，下列说法正确的是（ ） A.甲醛的分子构型为三角锥形 B.BH － 4 中心原子的杂化方式为sp 2 C.NaBH 4中存在离子键、共价键、配位键 D.苯甲醛转化为苯甲醇属于有机反应中的氧化反应 8.[2022·海南卷]依据下列实验，预测的实验现象正确的是（ ）老高考旧教材适用2023版高考化学二轮复习专题十一有机化学基础(押)(含答案)
高中化学 二轮复习 化学工艺流程图题 专项训练
2023新教材高考化学二轮专题复习专练11选择题提速练四
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