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2020版高考化学二轮复习 大题突破二 化学工艺流程高考真题(含解析)

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学必求其心得，业必贵于专精

1 大题突破二 化学工艺流程

1．(2018·全国卷Ⅱ）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子［c0（Mn＋）＝0。1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示：

金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Zn2＋ Cd2＋

开始沉淀的pH 1。5 6。3 6.2 7。4

沉淀完全的pH 2。8 8。3 8。2 9.4

回答下列问题：

(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为___________________

________________________________________________________。

（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有__________；氧化除杂工序中ZnO的作用是______________，若不通入氧气，其后果是______________。

(3)溶液中的Cd2＋可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为________________________________________________。

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为学必求其心得，业必贵于专精

2 ______________________________；沉积锌后的电解液可返回__________工序继续使用。

[解析］ （1)闪锌矿的主要成分是ZnS,所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为ZnS＋错误!O2错误!ZnO＋SO2。

（2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO，还存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀H2SO4后，发生一系列化学反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O、CdO＋H2SO4===CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4===PbSO4＋H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水，以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH在2。8~6.2,使Fe3＋完全转变为Fe（OH）3沉淀；通入O2的目的是使溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋,有利于除杂,若不通入O2，无法除去溶液中的杂质Fe2＋。

(3)溶液中的Cd2＋与加入的Zn粉反应而被除去,反应的离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。

(4）电解ZnSO4溶液制备单质Zn时,阴极放电的是Zn2＋，电极反应式是Zn2＋＋2e－===Zn。沉积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到溶浸工序循环使用。

［答案] (1）ZnS＋错误!O2错误!ZnO＋SO2

（2）PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2＋

(3）Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋ 学必求其心得，业必贵于专精

3 （4）Zn2＋＋2e－===Zn 溶浸

2．(2016·全国卷Ⅲ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生产硫酸的催化剂.从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:

以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：

回答下列问题：

（1）“酸浸”时V2O5转化为VO错误!，反应的离子方程式为____________________________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”的主要成分是________.

（2)“氧化"中欲使3 mol的VO2＋变为VO错误!，则需要氧化剂KClO3至少为________mol.

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O4－，12形式存在于溶液中。“废渣2”中含有____________________。

(4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH＋V4O错误!错误!R4V4O12＋4OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂）。为了提高洗学必求其心得，业必贵于专精

4 脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。

（5)“流出液"中阳离子最多的是________。

(6）“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________________。

[解析］ (1)V2O5与H2SO4反应生成VO错误!，反应的离子方程式为V2O5＋2H＋===2VO错误!＋H2O；废钒催化剂中只有SiO2与H2SO4不反应，故“废渣1”的主要成分为SiO2。

（2）3 mol VO2＋变为VO错误!失3 mol电子，根据K错误!O3→K错误!，则需要KClO3错误! mol,即0.5 mol.

(3)废钒催化剂中含有Fe2O3、Al2O3，则KClO3氧化后的溶液中含有Fe3＋、Al3＋，故“废渣2”中含有Fe（OH)3、Al（OH）3。

（4)由4ROH＋V4O4－12错误!R4V4O12＋4OH－知，洗脱时淋洗液中的c(OH－）应较大，故淋洗液呈碱性。

(5)由于废钒催化剂中K2SO4的含量较高，结合回收工艺路线中KClO3、KOH的加入，故“流出液"中阳离子最多的是K＋。

（6)煅烧NH4VO3生成V2O5、NH3及H2O.

［答案］ （1)V2O5＋2H＋===2VO错误!＋H2O SiO2

（2）0.5 （3）Fe(OH)3和Al（OH)3

（4）碱 （5)K＋

(6）2NH4VO3错误!V2O5＋2NH3↑＋H2O↑ 学必求其心得，业必贵于专精

5 ［省市卷］

1．（2018·江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：

（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________________________________。

（2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃

硫去除率＝(1－错误!)×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要学必求其心得，业必贵于专精

6 来源于________。

②700 ℃焙烧时，添加1％ CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_____________________________

_________________________________________________________.

(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由__________(填化学式)转化为__________（填化学式）.

（4）“过滤"得到的滤渣中含大量的Fe2O3.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）＝________。

[解析] (1）二氧化硫是酸性氧化物，少量二氧化硫与NaOH溶液反应生成正盐Na2SO3，过量二氧化硫与NaOH溶液反应生成NaHSO3.(2）①根据高硫铝土矿的成分中含FeS2和金属硫酸盐，而已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃，如果不添加CaO在低于500℃焙烧，则去除的硫元素主要来源于FeS2，具体的反应原理为4FeS2＋11O2错误!2Fe2O3＋8SO2。②添加的CaO吸收SO2生成CaSO3，CaSO3易被空气中的氧气氧化为CaSO4。根据题目所给“多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃”，可知700℃时CaSO4可能未分解或未完全分解而留在矿粉中，从而导致添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低。（3）高硫铝土矿中的氧化铝溶于NaOH生成NaAlO2：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O;学必求其心得，业必贵于专精

7 向NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,生成氢氧化铝：CO2(过量）＋2H2O＋NaAlO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3。(4）根据得失电子守恒可知FeS2与Fe2O3的物质的量之比为1∶16。

［答案］ （1)OH－＋SO2===HSO错误!

(2）①FeS2 ②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中

(3）NaAlO2 Al(OH)3 （4)1∶16

2．(2018·北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：

已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4）3(OH），还含有

Ca5(PO4）3F和有机碳等.

溶解度:Ca5（PO4）3（OH)

（1)上述流程中能加快反应速率的措施有____________。

(2)磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5（PO4）3（OH）＋3H2O＋10H2SO4错误!10CaSO4·0。5H2O＋6H3PO4

①该反应体现出酸性关系：H3PO4________H2SO4（填“>”或“〈”).

②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，

_____________________________________________________。 学必求其心得，业必贵于专精

8 （3)酸浸时，磷精矿中Ca5（PO4）3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：

_____________________________________________________。

（4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示.80 ℃后脱除率变化的原因： ____________.

（5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO错误!残留，原因是____________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是_______________________________________________________

________________________________________________________。

（6)取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L－1 NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已

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2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练：化学工艺流程题(含解析)

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2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练：化学工艺流程题（含解析）

1 / 15 2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练

化学工艺流程题

1、磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池，其简化的生产工艺流程如下。

(1)反应釜中反应的化学方程式为____________________，该反应体现出非金属性关系：P________(填“>”或“<”)C。

(2)室温下，LiH2PO4溶液的pH随c(H2PO－4)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO－4的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ＝cH2PO－4c总(含P元素的粒子)]。

①由图1知，低浓度时LiH2PO4溶液的pH小于7，且随着c初始(H2PO－4)的增大而减小，其合理的解释为____________________。

②综合上图分析，若用浓度大于1mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，要使反应釜中的H3PO4几乎全部转化成LiH2PO4，反应釜中需要控制溶2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练：化学工艺流程题（含解析）

2 / 15 液的pH＝________。

(3)磷酸铁锂电池总反应为：LiFePO4＋6CLi1－xFePO4＋LixC6，电池中的固体电解质可传导Li＋。充电时，Li＋移向________(填“阳极”或“阴极”)；放电时，正极反应式为___________________________________________________。

(4)磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取1.60g试样用盐酸溶解，在溶液中加入稍过量的SnCl2溶液，再加入HgCl2饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.030mol·L－1重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铬酸钾溶液50.00mL。

已知：2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－===SnCl2－6＋2Fe2＋

4Cl－＋Sn2＋＋2HgCl2===SnCl2－6＋Hg2Cl2

二轮大题高考化学工艺流程题解题剖析

二轮大题高考化学工艺流程题解题剖析

1 2020二轮大题高考化学工艺流程题解题剖析

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。 2 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

2020届(人教版)高考化学：无机(化工)工艺流程二轮练习题附答案

2020届(人教版)高考化学：无机(化工)工艺流程二轮练习题附答案

1 无机（化工）工艺流程练习题

*无机（化工）工艺流程*

1、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙(含少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为：

已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH如下表。

氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3

开始沉淀时的pH 2.3 4.0 开始溶解：7.8

完全沉淀时的pH 3.7 5.2 完全溶解：10.8

(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式：_________________________________。

(2)除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为________，目的是除去溶液中少量的Al3＋、Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________________________。

(3)过滤时需用的玻璃仪器有________。滤渣主要成分的化学式：________。

(4)酸化时加盐酸的目的为①_______________________________________，

②防止Ca2＋在蒸发时发生水解。

(5)为什么蒸发结晶要保持在160 ℃：__________________________________。

(6)若所测样品CaCl2·2H2O的质量分数偏高(忽略其他实验误差)，可能的原因之一为__________________________________________________________

_________________________________________________________________。

解析 根据流程可知，加入氢氧化钙的目的是通过调节溶液的pH使Al3＋、Fe3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3，使其沉淀完全，根据表中的数据可知，选择的pH应使得两种离子都生成沉淀，特别要保证Al3＋全部沉淀后不能再溶解，故选择pH为5.2～7.8。检验Fe(OH)3是否沉淀完全即检验溶液中是否还存在Fe3＋，可 2 用KSCN溶液检验。(4)加入氢氧化钙除去杂质离子后，往往会有剩余的氢氧化钙，故加入盐酸的目的就是除去过量的氢氧化钙。

高三化学二轮专题复习学案(全套)

高三化学二轮专题复习学案(全套)

专题一 物质的组成、性质和分类

【考纲展示】

1.了解分子、原子、离子等概念的定义。了解原子团的定义。

2.理解物理变化和化学变化的区别和联系。

3.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。

4.了解物质的组成、结构和性质的关系。

5.理解混合物与纯净物、单质与化合物、金属与非金属的概念。

6.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。

7.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。

8.了解浊液、溶液和胶体都是常见的分散系。

（1）溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。

（2）了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行相关计算。

（3）了解胶体的性质（如丁达尔效应、聚沉及电泳等），并能利用胶体的性质解释一些与胶体有关的简单计算。（不要求识记胶体粒子的带电情况）。

【知识回扣】

知识网络

金属非金属（包括稀有气体）单质氧化物酸性氧化物碱性氧化物两性氧化物不成盐氧化物根据酸根分为含氧酸、无氧酸根据电离出H+数目分为一元酸、二元酸、多元酸根据电离程度分为强酸、弱酸根据溶解性可分为可溶性碱、微溶性碱和难溶性碱根据电离程度可分为强碱、弱碱根据电离出OH—数目可分为一元碱、二元碱等酸碱根据阳离子可分为钠盐、钾盐等根据酸根分为硫酸盐、硝酸盐等根据组成可分为正盐、酸式盐、复盐等根据成盐的酸碱性可分为强酸弱碱盐、弱酸强碱盐等盐化合物无机物有机物烷烃烯烃炔烃芳香烃醇、酚醛、酮羧酸、酯卤代烃烃烃的衍生 物物质纯净物混合物

要点扫描

一、电解质和非电解质概念理解的易错点

1.电解质和非电解质都是化合物，单质既不是电解质也不是非电解质。

2.有些电解质只能在水溶液里导电，如共价型电解质HCl、H2SO4等，因为液态HCl、H2SO4不

导电；离子型电解质，如NaHCO3、CaCO3、BaCO3等，因为这些物质不存在熔融态。

3.判断一种化合物是电解质还是非电解质，要看起导电作用的离子是否是由该物质自身电离出来的。如SO2、NH3的水溶液能导电，但导电离子分别是H+、HSO3—、NH4+、OH—，不是由SO2、NH3本身电离出来，所以SO2、NH3均为非电解质。

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