无机化学工艺流程综合测试题

第27题⽆机化学⼯艺流程综合题第27题⽆机化学⼯艺流程综合题题组⼀以陌⽣⽆机物分离、提纯流程为载体的综合题专练1.氟碳铈矿(主要成分为CeFCO 3)是提取稀⼟化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的⼯艺流程如图所⽰。

回答下列问题:(1)CeFCO 3中Ce 的化合价为。

(2)氧化焙烧时不能使⽤陶瓷容器,原因是。

(3)氧化焙烧后的产物之⼀为CeO 2,则酸浸时发⽣反应的离⼦⽅程式为。

(4)HT 是⼀种难溶于⽔的有机溶剂,则操作1的名称为。

(5)为了提⾼酸浸率,可以适当提⾼反应温度,但温度偏⾼浸出率反⽽会减⼩,其原因是。

(6)有机物HT 能将Ce 3+从⽔溶液中提取出来,该过程可表⽰为Ce 3+(⽔层)+3HT(有机层)CeT 3(有机层)+3H +(⽔层)。

向CeT 3(有机层)中加⼊稀硫酸能获得较纯的含Ce 3+的⽔溶液,从平衡⾓度解释其原因: 。

(7)已知,298 K 时,K sp [Ce(OH)3]=5×10-20,若溶液中c (Ce 3+)=0.05 mol·L -1,加碱调节pH 到时Ce 3+开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。

(8)写出向Ce(OH)3悬浊液中通⼊氧⽓得到产品Ce(OH)4的化学⽅程式: 。

答案 (1)+3 (2)陶瓷中的SiO 2会与⽣成的HF 反应 (3)2CeO 2+H 2O 2+6H +2Ce 3++O 2↑+4H 2O (4)分液 (5)温度升⾼,双氧⽔发⽣分解,造成浸出率偏⼩ (6)向混合液中加⼊稀硫酸,使c (H +)增⼤,平衡向形成Ce 3+⽔溶液⽅向移动 (7)8 (8)4Ce(OH)3+O 2+2H 2O4Ce(OH)4解析 (1)CeFCO 3中C O 32-整体显-2价,F 显-1价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,推出Ce 的价态为+3价。

(2)陶瓷容器中含有SiO2,SiO2与HF发⽣反应:SiO2+4HF SiF4↑+2H2O,因此该流程中氧化焙烧时不能使⽤陶瓷容器。

2020届高三化学二轮每周大题必练———无机化学工艺流程题1.利用工业冶炼硫酸铜含有、、等杂质提绝制备电镀硫酸铜的生产流程如下：已知：、开始沉淀的pH分别、，完全沉淀的pH分别为、。

溶解操作中需要配制含铜的硫酸铜溶液，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为______g。

测定溶解液中的的浓度，可用酸性标准溶液滴定，其中反应离子方程式为____________。

若要检验调节pH后溶液中的已除尽的方法是______。

氧化后需要将溶液进行稀释及调节溶液的，则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过______。

固体I的主要成分除、外还有______，由溶液Ⅰ获得，需要经过______、______、过滤、洗涤、干燥操作。

利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜含锌、银、铂杂质制备纯铜，写出阳极发生的电极反应式______。

2.以海绵铜、为原料制备氯化亚铜的一种工艺流程如图。

“溶解”过程：生成的反应方程式：、______。

“吸收”过程：提高NO平衡转化率的方法是______写出两种。

吸收的有关反应如下：反应Ⅰ：反应Ⅱ：用水吸收生成和NO的热化学方程式是______。

“电解”过程：为弱酸。

通过电解使得以再生，阳极的电极反应式是______。

“沉淀”过程：产生CuCl的离子方程式是______。

加入适量，能使沉淀反应更完全，原因是______。

测定CuCl含量：称取氯化亚铜样品m g，用过量的溶液溶解，充分反应后加入适量稀硫酸，用x 的溶液滴定到终点，消耗溶液y 滴定时发生的离子反应：样品中的质量分数为______。

3.工业上用铝土矿主要成分为，还有少量的等杂质提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是；__________________；沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有____________，固体N是____________；滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为________________，它属于_____填“酸”、“碱”或“盐”类物质；实验室里常往溶液中加人__________填“氨水”或“NaOH溶液”来制取。

压轴题 无机化工流程综合分析命题预测本专题考查类型主要化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。

试题以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，具有较强的实用性和综合性，是近几年新高考地区常考题型。

预计2024年命题重点考查涉及除杂和分离等环节，特别是通过调节溶液的pH 达到除杂或分离的目的，常涉及除杂及离子的检验等体现能力立意和化学知识的应用，综合性增强，考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。

高频考法(1)废旧物资提纯回收(2)矿产资源物质制备(3)工艺流程与化学图像(4)工艺流程与晶胞结构1.原料预处理的方法及目的方法目的解题指导粉碎、研磨将块状或颗粒状的物质磨成粉末增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分，也是提高“浸出率”的方法之一浸取水浸与水接触反应或溶解(1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度，可以加快浸出速率；增加浸出时间可使样品充分溶解，可提高浸出率(2)酸溶时所加酸的量不能太多①过量的酸多消耗后续调节pH 所加的碱性试剂②如果实验过程有硫化物，酸过量会形成有毒气体硫化氢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碱浸除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧(焙烧)1.除去可燃性杂质2.使原料初步转化①除去硫、碳单质②使有机物转化或除去有机物③高温下原料与空气中氧气反应等④使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土2.常见的流程中的条件控制条件控制目的反应物用量或浓度①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等降温①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等控温①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最好；⑤防止副反应的发生等加入氧化剂(或还原剂)①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀剂①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2+、Mg2+pH控制①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离3．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。

第27题无机化学工艺流程综合题题组一以陌生无机物分离、提纯流程为载体的综合题专练1.氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。

回答下列问题:(1)CeFCO3中Ce的化合价为。

(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器,原因是。

(3)氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为。

(4)HT是一种难溶于水的有机溶剂,则操作1的名称为。

(5)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是。

(6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层) CeT3(有机层)+3H+(水层)。

向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+的水溶液,从平衡角度解释其原因: 。

(7)已知,298 K时,K sp[Ce(OH)3]=5×10-20,若溶液中c(Ce3+)=0.05 mol·L-1,加碱调节pH到时Ce3+开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。

(8)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式: 。

答案(1)+3 (2)陶瓷中的SiO2会与生成的HF反应(3)2CeO2+H2O2+6H+2Ce3++O2↑+4H2O (4)分液(5)温度升高,双氧水发生分解,造成浸出率偏小(6)向混合液中加入稀硫酸,使c(H+)增大,平衡向形成Ce3+水溶液方向移动(7)8(8)4Ce(OH)3+O2+2H2O 4Ce(OH)4解析(1)CeFCO3中C O32-整体显-2价,F显-1价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,推出Ce的价态为+3价。

(2)陶瓷容器中含有SiO2,SiO2与HF发生反应:SiO2+4HF SiF4↑+2H2O,因此该流程中氧化焙烧时不能使用陶瓷容器。

(3)有机层CeT3中Ce显+3价,CeO2中Ce显+4价,即在酸浸时,Ce的价态降低,CeO2为氧化剂,H2O2为还原剂,反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3++O2↑+4H2O。

专题训练(一)无机化学工艺流程1某铜矿石的主要成分是20,还含有少量的203、203和2。

某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：20 + 2H + + 2++ H20)。

(1) 滤液A中铁兀素的存在形式为(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为，检验滤液A中存在该离子的试剂为(填试剂名称)。

⑵金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为，在实验室中完成此实验还需要的试剂是。

a. 3b.c. d. 2(3) 为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是。

(4) 溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为。

(5) 将23溶液滴入到一定量的2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是。

解析：⑴根据203 + 6H + 23+ + 3H20、20 + 2H + + 2+ + 出0、23++ 22++ 2+,且铜矿石的主要成分为20,而203是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为2+。

检验2+,可以用铁氰化钾溶液(或氯水和溶液、双氧水和溶液)。

(2)E为，F中含有203,与203发生铝热反应：2+ 203))203 + 2,该反应可用于焊接钢轨。

实验室进行铝热反应，还需要和3。

(3)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧至质量不变，因此应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。

(4)固体混合物B的主要成分为2和，溶解2可用溶液。

(5)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为2()23［或()2 3］。

答案：(1)2+ 23 + + 22+ + 2 +铁氰化钾溶液(或氯水和溶液、双氧水和溶液等，合理即可)(2)2 + 203203+ 2(3) 灼烧，冷却至室温后称重，重复多次坩埚(4) 2 + 2 + H 20(5) 2()23［或()2 3］2 •高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。

2021届高考（一轮）化学：无机工艺流程训练题附答案*无机工艺流程*1、从某含有FeCl2、 FeCl,、CuCl 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是( )A.试剂a 是铁、试剂b 是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同C.试剂c 是氯气,相应的离子反应为2Fe 2++Cl 22Cl -+2Fe 3+D.用KSCN 溶液可检验溶液W 中是否有Fe 2+答案：C解析：试剂a 是铁,加入过量的铁,可把铜全部置换出来,并把FeCl 3还原为FeCl 2,则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X 为FeCl 2溶液,滤渣Y 为铜和过量的铁;由于最终得到的产品是FeCl 3晶体,故试剂b 是稀盐酸,铜不与盐酸反应,铁与盐酸反应生成FeCl 2,故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质,滤液Z 为FeCl 2溶液,在两次过滤得到的FeCl 2液中通入氯气.发生反应: 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3,将FeCl 2转化为FeCl 3,然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶)便可得到氯化铁晶体,蒸发结晶与过滤所使用的仪器不完全相同,故A 、B 项错误,C 项正确:KSCN 溶液不可用来检验Fe 2+,D 项错误2、利用自然资源制备相关化学物质，下列化工生产不可行的是( )A ．FeS 2――→O 2高温SO 2――→H 2O H 2SO 3――→O 2H 2SO 4 B ．石英砂――→焦炭高温粗硅――→Cl 2粗SiCl 4――→分馏提纯H 2/高温高纯硅 C ．提取食盐后的母液――→Cl 2含Br 2的液体――→热蒸气――→冷凝粗Br 2 ――→NaBr （s ）蒸馏Br 2 D ．铝土矿――→1）NaOH （aq ）2）过滤NaAlO 2(aq)――→1）CO 22）过滤Al(OH)3――→煅烧Al 2O 3――→冰晶石电解Al【答案】 A【解析】A项不可用于化工生产，应为FeS2――→O2SO2――→O2SO3――→H2OH2SO4。

2020届届届届届届届届届12届届届届——届届届届届届届届届届一、单选题（本大题共19小题，共38分）1.由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中不正确的是()A. ①②③均属于氧化还原反应B. H2和HCl均可循环利用C. SiO2是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维【答案】D【解析】【分析】本题考查了硅及其化合物之间的转化，熟悉相关物质的性质是解题关键，题目难度不大。

【解答】A.SiO2→Si，Si→SiHCl3，SiHCl3→Si，都存在化合价变化，都是氧化还原反应，故A 正确；B.依据工艺流程可知，氢气、氯化氢既参与反应，最终又生成，所以均可循环利用，故B正确；C.二氧化硅硬度大、熔点高，故C正确；D.光导纤维主要成分是二氧化硅，故D错误。

故选：D。

2.CaCO3是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如图所示．下列说法正确的是()A. Cl2和SO2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同B. 由SiO2+Na2CO3− 高温 Na2SiO3+CO2↑可知H2CO3的酸性强于H2SiO3C. 工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3D. 制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应【答案】C【解析】解：A.二氧化硫与有机色质化合为无色物质，具有漂白性，而Cl2没有漂白性，其与水反应生成的HClO，具有强氧化性，可以使有色物质褪色，具有漂白性，故A错误；B.反应在高温条件下进行，不是利用强酸制备弱酸原理，不能说明酸性强弱，故B错误；C.NH3极易溶于水且溶液呈弱减性，再通入CO2使之更多地转化为HCO3−，故工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3，故C正确；D.二氧化硅与碳酸钠反应制取玻璃、加热分解碳酸氢钠制取纯碱，两反应中元素化合价不变化，属于非氧化还原反应，但制备漂白粉的反应中氯元素的化合价由0价变化为−1、+1价，属于氧化还原反应，故D错误，故选：C。