专题11 化工流程(一)(金属) (学生版) 备战2020高考化学必刷题集

专题11 化工流程（一）（金属）1．有关“未来金属”钛的信息有：①硬度大②熔点高③常温下耐酸碱、耐腐蚀④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①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③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：HCl B：NaOH C：NaCl D：H2SO4（4）氯化过程中主要发生的反应为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②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主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等；(4)步骤④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：①检验溶液A中金属阳离子的方法为____________________________________________________；②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_______________(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、ZnO·Fe2O3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K sp(CaF2)=2.7×10－11, K sp (MgF2)=6.4×10－19.加入NH4F使Ca2+、Mg2+离子沉淀,若沉淀后溶液中c(Ca2+)=2.7×10－6mol·L－1,则c(Mg2+)=___________ mol·L－1.(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MeCO3·2Me(OH)2·H2O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”).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=476g·mol－1)___________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ZnSO4·7H2O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Ⅱ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：K sp[Fe(OH)3]=2.6×10−39,沉铁过程中要使溶液中c(Fe3+)≤1.0×10−5 mol·L−1,必须控制溶液的pH≥_____.[lg2.6=0.4]（4）步骤Ⅲ加入锌粉的目的是_____,滤渣Z的成分是____.（5）取28.70gZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示：①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是______.②680℃时所得固体的化学式为______.a．ZnO b．Zn3O(SO4)2c．ZnSO4d．ZnSO4·H2O6．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 2.3 7.5 3.4完全沉淀 3.2 9.7 4.4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Ⅱ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B．KSCN溶液C．NaOH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pH<2,加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL.已知：2Fe3++2I-=2Fe2++I22S2O32-+I2=2I-+S4O62-则溶液中铁元素的总含量为_________g·L-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；H2TiO3中的杂质Fe2＋比Fe3＋更易水洗除去.(1)熔盐:①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__________.②NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500～550 ℃时生成Na2TiO3,该反应的化学方程式为_________.(2)过滤:①“滤液”中主要溶质为NaOH,还含有少量________(填化学式).②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的作用是_________. 8．NiSO4·6H2O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K sp=2.64×10－39].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+)=2.6×10－29mol·L－1c.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85~95℃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：6mol·L－1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸)：①___________；②___________；③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4·6H2O晶体：④用少量乙醇洗涤NiSO4·6H2O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pH 4.2 6.5 1.4沉淀完全的pH 6.7 9.7 3.7（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Ⅱ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Ⅱ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Ⅱ加入适量锌的作用是__________________；反应III中MnO2的作用是________________.(4)已知ZnCO3、MnCO3的K sp分别为1.4×10-10、2.2×10-11；要使反应IV之后的溶液中Zn2+、Mn2+浓度均降到1.0×10-6mol/L,则溶液中残留的CO32-浓度至少为__________mol/L.(5)图是Na2SO4和Na2SO4•10H2O的溶解度曲线(g/100g水),则Ⅳ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 BeO·Al2O3·6SiO2,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②中将熔块粉碎的目的是___________；滤渣1的主要成分是___________.（2）步骤③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.3.3—3.7B.3.7—5.0C.5.0—5.2D.5.2—6.5（3）步骤④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.（4）实验室模拟步骤⑤装置如图,控制氨气与氟化氢气体积比的方法是_______________.（5）步骤⑥的反应类型是___________,步骤⑦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.12．ZrO2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：①ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+.②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 1.9 3.3 6.2沉淀完全pH 3.0 5.2 8.0(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Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4.取干燥后的滤渣Ⅲ 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原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式：.15．2018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,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Ⅰ”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Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O,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,J．C．Poggendor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Co2O3·CoO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__.（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Ⅲ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) =1.4×10-13, Ksp (CoC2O4)=6.3×10-8].（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CoCl2·6H2O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___.。

化工流程（一）（金属）1．有关“未来金属”钛的信息有：①硬度大②熔点高③常温下耐酸碱、耐腐蚀④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①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③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：HCl B：NaOH C：NaCl D：H2SO4（4）氯化过程中主要发生的反应为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②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主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等；(4)步骤④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。

高中化学学习材料鼎尚图文收集整理2015届高三化学 三轮复习专题11 化工流程1．（2015广州调研）软锰矿的主要成分为MnO 2，还含有Fe 2O 3、MgO 、Al 2O 3、CaO 等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO 4·H 2O 的流程如下：已知：Fe 3+、Al 3+、Mn 2+和Mg 2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH 分别为3.2、5.2、10.4、12.4；温度高于27℃时，MnSO 4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。

（1）“浸出”过程中MnO 2转化为Mn 2+的离子方程式为：__________________________________________________________（2）“浸出”过程中Fe 2O 3转化为Fe 3+和Fe 2+，相关反应的离子方程式为：__________________________________________________________（3）“滤渣1”的主要成分是_____________，“调pH 至5~6”所加的试剂是_________（填“石灰水”或“稀硫酸”）。

（4）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A （由一种阳离子和一种阴离子组成），物质A 的化学式为________阴离子K sp阳离子CO 32－F －OH －Ca 2+5.0×10－91.5×10－104.7×10－6Mg 2+ 3.8×10－67.4×10－115.6×10－12软锰矿浸出 H 2SO 4、SO 2浸出渣第1步除杂 先加H 2O 2，再调pH 至5~6 第2步除杂 滤渣1滤渣2物质A 蒸发浓缩趁热过滤MnSO 4·H 2OMn 2+ 2.2×10－115.3×10－32.1×10－13Zn 2+ 1.2×10－103.0×10－26.9×10－17（5）采用“趁热过滤”操作的原因是____________________________________________参考答案：（1）MnO 2+SO 2Mn 2++SO 42－（3分） （2）Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O （3分）2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++4H ++SO 42－（3分）（3）Fe(OH)3、Al(OH)3 （2分） 石灰水（1分） （4）MnF 2 （2分）（5）防止温度下降时MnSO 4·H 2O 溶解，导致产率降低（2分） 2．（2015广州一模）废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO 2、铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下：已知“溶液A”中主要金属离子是Co 2+、Li +，还含有少量Fe 3+、Al 3+、Cu 2+。

2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.某化学小组以铝土矿含、和为原料进行炼铝探究流程如下，叙述错误．．的是A. 步骤过程中均需过滤操作B. a、b中铝元素的化合价相同C. 反应的化学方程式为：D. d只能是氧化铝2.是一种常见的化肥，某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如下：3.4.下列说法正确的是A. 通入和的顺序可以互换B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得C. 步骤中反应的离子方程式为D. 通入的和均应过量，且工艺流程中可循环利用5.由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中不正确的是6.A. 均属于氧化还原反应B. 和HCl均可循环利用C. 是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维7.实验室利用废弃旧电池的铜帽、Cu总含量约为回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示：8.下列叙述错误的是A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入代替C. 加入锌粉反应的离子为D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO9.多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原料。

已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示：10.11.下列说法错误的是A. Y、Z分别为、B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅，在该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1C. 极易水解，其完全水解的产物为、、HCl，据此推测中硅元素的化合价为价D. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应12.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。

某小组以粗氧化锌含铁、铜的氧化物为原料模拟工业生产活性氧化锌，步骤如下：13.已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示开始沉淀完全沉淀下列说法不正确的是A. “酸浸”中稀硫酸可用浓硫酸配制，需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器B. “除铁”中用ZnO粉调节溶液pH至C. “除铜”中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响D. “沉锌”反应为14.工业上用粗盐含、、等杂质为主要原料采用“侯氏制城法”生产纯碱和化肥工艺流程如图所示。

化工流程题（金属）专题训练1、以“废铁屑为原料生产碱式硫酸铁”为背景命题碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。

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：溶液已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：回答下列问题：⑴加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是。

⑵在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作。

若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为。

⑶碱式硫酸铁溶于水后产生的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。

⑷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B．KSCN溶液C．NaOH溶液D．酸性KMnO4溶液2、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO·Cr2O3）为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H2O，试回答下列问题：⑴在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：。

⑵NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：。

⑶操作③的目的是什么，用简要的文字说明：。

⑷操作④中，酸化时，CrO42－转化为Cr2O72－,写出平衡转化的离子方程式：。

⑸称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）。

2020届高三化学二轮复大题型必刷——以“化工流程”为模板的综合实验【基础过关】2020届高三化学二轮复大题型必刷——以“化工流程”为模板的综合实验【基础过关】2020届高三化学二轮复大题型必刷——以“化工流程”为模板的综合实验【基础过关】2020届高三化学二轮复大题型必刷——以“化工流程”为模板的综合实验【基础过关】2020届高三化学二轮复大题型必刷——以“化工流程”为模板的综合实验【基础过关】 1 / 251 / 251 / 251 / 251 / 252020届届届届届届届届届届届届届——届“届届届届”届届届届届届届届届届届届届届1. 某化学兴趣小组以菱铁矿(主要成分为FeCO 3，含有SiO 2、Al 2O 3等少量杂质)为原料制备氯化铁晶体(FeCl 3·6H 2O)的实验过程如下：⑴酸溶及后续过程中均需保持算过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有 。

⑴操作Ⅰ名称是_____________。

⑴滴加H 2O 2溶液氧化时，发生主要反应的离子方程式为_______________。

⑴在氧化过程中，如何检验铁元素全部以Fe 3+形式存在：_____________________。

⑴加入过量NaOH 溶液的目的是________________。

⑴请补充完整由过滤后得到的固体制备FeCl 3·6H 2O 的实验方案：向过滤后所得固体___________________，用水洗涤固体2−3次，低温干燥，得到FeCl 3·6H 2O 。

【答案】(1)抑制Fe 3+水解(2)过滤(3)H 2O 2+2Fe 2++2H +=2Fe 3++2H 2O(4)取少许氧化后的溶液于试管中，向试管中滴加1−2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色不褪去，说明铁元素全部以Fe 3+形式存在(5)将Al 3+转化为AlO 2−，分离Fe 3+与Al 3+(6)加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤【解析】【分析】本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。

化工流程大题考点深度剖析【解题思路分析】1.工艺流程题的解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。

解此类题目的基本思路：(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。

先不必把每个环节的原理都搞清楚。

(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。

(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。

2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的，提取有用信息。

通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。

(2)分析流程，弄清各步作用。

对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？(3)看清问题，准确规范作答。

这一步很关键，历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。

所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。

3.解工业流程题必备知识(1)常用思考方法。

①反应原理；②提高原料利用率；③快速反应；④提高产率；⑤提高产品纯度；⑥绿色环保；⑦工业成本低。

(2)控制反应条件。

①调节pH值的目的：控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

调pH值所加试剂：一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的金属、金属氧化物、金属氢氧化物或金属碳酸盐(总之，这些物质要能与H+反应，又难溶于水，这样可即使过量而又不会引入新的杂质离子)，有时候也可能加NaOH或氨水来调pH值，要据题意具体分析(一般是加的Na+、NH4+不会在后续的程序中难以分离)。

专题11 化工流程（一）（金属）1．有关“未来金属”钛的信息有：①硬度大②熔点高③常温下耐酸碱、耐腐蚀④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①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③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：HCl B：NaOH C：NaCl D：H2SO4（4）氯化过程中主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl2 ====2TiCl4+2X+6CO，则X的化学式为：___________。

【答案】+4 2FeTiO3+CCO2↑+2Fe+2TiO2 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti 置换反应或者氧化还原反应能镁③ AD FeCl3【解析】（1）钛酸亚铁FeTiO3，Fe元素为+2价，O元素为-2价，设Ti元素为x价，可知(+2)+x+(-2)×3=0，解得x=+4，钛的化合价为+4价，根据流程图可知反应①中，反应物是C和FeTiO3，生成物为CO2、Fe和TiO2，因而①化学方程式为2FeTiO3+CCO2↑+2Fe+2TiO2；（2）TiCl4在高温下与足量Mg反应置换出金属Ti，反应③化学方程式为2Mg+TiCl42MgCl2+Ti，单质和化合物反应得到另一个单质和化合物，可知该反应属于置换反应，同时该反应镁元素和钛元素化合价变化，也为氧化还原反应，Mg能从钛盐置换出Ti，说明Mg的金属活泼性强于Ti；（3）上述冶炼方法得到的金属钛时，可能有部分Mg未反应完，因而混有少量的金属镁，要证实上述猜测，可根据镁属于活泼金属，易于酸反应，因而可用HCl和H2SO4，即选AD；（4）根据化学反应中元素的种类和原子的个数守恒可知，X中含有Fe元素和Cl元素，同时Cl有3个，可推知X为FeCl3。

2020高考化学化工流程试题知识点总结知识归纳无机化工流程题的特点:规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。

核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。

1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线，以操作过程为主线，甚至有时候会以设备为主线。

2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问：⑴反应速率与平衡理论的运用反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；⑶利用控制pH分离除杂；⑷化学反应的能量变化;⑸实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用;⑺环境保护与绿色化学评价.一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1。

粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。

2。

水浸：与水接触反应或溶解。

3. 酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，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。

近年来，在高考题出现了“浸出”操作。

在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。

4。

浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)。

5. 灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐。

6. 灼烧、焙烧、煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。

二、掌握核心化学反应1。

元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程.理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。

一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识2。

2020年高三化学下学期二轮提升训练：——以金属为背景的化工流程【知识补漏】“三抓法”解流程题1．抓箭头：主线主产品；支线副产品；回头循环品。

2．抓设问：矿样的预处理方法：(1)粉碎及目的：①增大接触面积；②增大反应速率；③增大反应物转化率。

(2)煅烧及目的：①除去有机物杂质或者碳的杂质。

②使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化。

(3)酸溶：与酸反应；碱溶：与碱反应；水溶：溶解于水或者与水反应(一般在无机化工流程中，又叫酸浸、碱浸、水浸)。

3．抓信息：(1)酸碱性的控制。

①据题意提供的反应条件作答；②从抑制水解、促进水解的角度作答；③从题目提供的其他反应物引起的不利副反应角度作答。

(2)温度的控制。

①据题意提供的反应条件，一些反应物或生成物的熔沸点联系反应原理作答(如控制某些物质为固态、液态，另一些物质为液态)；②据题目提供的信息，某些物质在某一个温度易分解；③从抑制或促进水解的角度作答；④从某些反应物或生成物在某个温度下会发生不利于生产流程的副反应角度作答；⑤从运用化学反应速率、化学平衡的理论控制适宜化工生产条件角度作答。

【热点强化】1．(2019·山东聊城二模)A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。

若D＋C―→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为( A )A．Fe、Cl2、Cu B．Fe、Cl2、H2C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、Mg[解析]B单质水溶液呈酸性，温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。

2．(2019·广东重点中学第二次联考)氯化铜已被广泛用于生产颜料、木材防腐剂等化工产品。

某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。

试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的( B )①NaOH ②NH3·H2O ③CuO ④Cu2(OH)2CO3⑤CuSO4A．①②B．③④C．①②③④D．①②③④⑤[解析]溶液1中含有CuCl2和FeCl3，除去CuCl2溶液中的FeCl3时不能加入NaOH和NH3·H2O，原因是二者均可与Cu2＋反应生成沉淀；溶液1中加入CuO、Cu2(OH)2CO3可消耗H＋，使FeCl3的水解平衡向正反应方向移动，生成的Fe(OH)3沉淀经过滤除去，且未引入新的杂质。

高考必考大题专练(一)化工流程分析题(A 组——金属类)1．绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO 4·7H 2O)的流程如图所示，根据题意回答下列问题：方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS 2)制取绿矾(1)试剂a 和试剂b 分别是____________，操作1的名称是________。

(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中，可以将CuFeS 2氧化成硫酸盐，写出该反应的化学方程式：______________________________________。

方法二：利用工业废铁屑制取绿矾(3)加入适量Na 2CO 3溶液的作用是________。

(4)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器名称有________________________________。

(5)通过检验CO 2－3 来判断操作Ⅰ是否洗涤干净，检验的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

2．K 2Cr 2O 7是一种重要的化工原料。

以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr 2O 3，还含有Al 2O 3、Fe 2O 3等杂质)为原料制备K 2Cr 2O 7的一种工艺流程如下：已知：Ⅰ.4FeO·Cr 2O 3＋8Na 2CO 3＋7O 2=====高温8Na 2CrO 4＋2Fe 2O 3＋8CO 2Ⅱ.Cr 2O 2－7 ＋H 2O ⇌2CrO 2－4＋2H ＋(1)“焙烧”时，Al 2O 3与Na 2CO 3发生反应的化学方程式为________________________。

(2)“滤渣”的主要成分是____________________(填化学式)。

第四章化工生成工艺流程专题复习（以金属冶炼和海水资源利用为背景）知识梳理1．工艺流程题的结构规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。

2．对原料预处理的常用方法(1)研磨——减小固体颗粒的体积，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。

(2)水浸——与水接触反应或溶解。

(3)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。

(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。

(5)煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。

3．解答化工流程题的方法——目标分析法制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。

要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：4、化工生产工艺流程类试题解答方法(1)抓首尾，看中间：从原料到产品为一条龙的生产工序试题，其关键点是认真分析对比原材料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺。

(2)用交叉，看分流：有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。

(3)明目的，读流程：化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备，首先明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质，并结合基本概念和反应原理分析流程图试题中的元素及化合物知识，从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。

“→”前是投料(反应物)，“→”后是生成物。

(4)看控制，找分离：物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取、分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。

若出现工艺评价内容，从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。

强化训练1．(2020·河北衡水中学期中)已知海水中的溴含量约为65 mg·L－1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴，目的是__________________。

高考化学化工流程图选择题考点突破精练学生考试版1．以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeC13·6H2O)的工艺流程如下，下列说法错误的是A．将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是加快反应速率B．酸溶时需保持盐酸过量的目的是提高铁元素的浸出率C．氧化剂Y可以是Cl2不能是H2O2D．上述流程中的FeS2可用FeS来代替2．天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子.火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：下列说法错误的是A．天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是防止净化海水时生成沉淀D．“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同3．以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是石油化工领域的核心产品，也是重要的基础有机化工原料，下图是一种新型合成低碳烯烃的工艺流程。

有关说法正确的是( )A．低碳烯烃属于新能源B．CH4转化为CH3Cl的过程中发生了加成反应C．低碳烯烃可在石油分馏过程中获取D．上述工艺流程体现了“绿色化学”的理念4．海洋中有丰富的食品、矿产、能源和药物。

下图是从海水中提取某些原料的流程图。

下列有关说法正确的是A．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现B．第②步属于物理变化C．从第④～⑤步的目的是浓缩、富集溴单质D ．第①步中除去粗盐中的SO 、Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+等杂质，加入试剂的顺序为：Na 2CO 3溶液→NaOH 溶液→BaCl 2溶液→过滤后加盐酸 第Ⅱ卷(非选择题，共55分)5．当今环境保护越来越受重视，某化工集团为减少环境污染，提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。

其主要生产工艺如下：（FeTiO 3中Ti 为+4价）下列叙述正确的是A ．该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应B ．“氯化”时每消耗36g 焦炭，则转移7mol 电子C ．“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1D ．上述流程中“Mg，Ar ＂可用“Mg，CO 2”代替6．SO 2通过下列工艺流程可制化工业原料H 2SO 4和清洁能源H 2。