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2020届高三理综化学I 卷高考12题题型—— 第8题 以工艺流程为主流的化学综合题型特训21．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Ca 5(PO 4)3(OH)，还含有Ca 5(PO 4)3F 和有机碳等。
溶解度：Ca 5(PO 4)3(OH)<CaSO 4·0.5H 2O(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：2Ca 5(PO 4)3(OH)＋3H 2O ＋10H 2SO 4=====△10CaSO 4·0.5 H 2O ＋6H 3PO 4①该反应体现出酸性关系：H 3PO 4________H 2SO 4(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，_________________________________________________________。
(3)酸浸时，磷精矿中Ca 5(PO 4)3F 所含氟转化为HF ，并进一步转化为SiF 4除去。
写出生成HF 的化学方程式：________________________________________________________。
(4)H 2O 2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO 2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，CaCO 3稍过量，充分反应后仍有SO 2－4残留，原因是____________________________________；加入BaCO 3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________________________________________________________________________________________________。
高考无机工艺流程题精选1.（2020年全国Ⅲ卷）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（NiSO4·7H2O）：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：（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H2O2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Ni2+浓度为1.0mol·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。
写出该反应的离子方程式______________。
（6）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。
2.（2019年全国II卷）立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。
（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。
灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。
A．黄色B．红色C．紫色D．绿色（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。
回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO 2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________________。
2020届高考无机化学工艺流程专题提升试题1．以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2Oii: ……①写出ii的离子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。
将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b.______________。
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO 2（aq），其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。
滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_____(选填序号)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作_______________________。
【答案】（1）Pb + PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+ 2H2O。
（2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；②取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。
（3）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。
②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，降温结晶、过滤，洗涤并干燥即可得到PbO。
2.氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。
2020版高三化学试题调研：无机化学基础——工艺流程综合【考情调研】一、工艺流程题的命题特点1.试题形式以工业上制备某物质(纯净物)为目的，把实际生产(或设计)中的过程以简图的形式表现出来。
2.命题思想(1)元素守恒思想。
原料中的“某元素”经多步转化最终“存留”于目标产物中，该思想是工艺流程图的主线。
(2)物料转化思想。
工艺流程图中呈现的各个“方框”一般表示工业生产中的反应釜，方框中的物质表示反应釜中的“主要物质”，方框之间的“箭头”表示“转化关系”，箭头的上方或下方一般注明转化时加入的试剂或需控制的条件等。
(3)教材联系生产的思想。
工艺流程题中的大部分化学反应来源于教材，部分陌生的化学反应，其反应原理源于教材;流程图中的工业操作(反应装置)与教材中的实验操作(实验装置)相对应。
(4)绿色环保思想。
对环境无害的物质可以直接排放，部分物质需要循环利用，实现资源利用最大化。
3.考查内容(1)工艺流程题是综合性较高的题型，在元素化合物转化的过程中考查元素化合物性质。
主要考向:①氧化还原反应、复分解反应类型的化学方程式(离子方程式)的书写②沉淀溶解平衡的运用;③弱电解质的电离及盐类水解原理的应用。
(2)实验仪器与实验操作。
工艺流程中的反应产物多为混合物，为达到制备目的必然涉及反应条件的控制、物质的提纯、物质检验等实验内容，所以反应条件的控制、物质的提纯、物质检验等是该类试题的常考内容。
(3)产率及纯度的计算。
由于工业生产中企业追求的是产品的纯度及产率，故部分试题还会考查物质的纯度或产率的计算。
二、工艺流程题的解题模型由于该类题多以制备某纯净物为目的，所以该类题多以“含核心元素的原料”到“含核心元素的目标产物”的转化为主线，以除杂和除杂实验操作为辅线进行命题。
该类题的解题模型如下：分析实验操作类型:实验过程主要为分离杂质，故其操作 多为过滤、分液、 蒸发结品、燕等。
分析“含核心元素的物质、的转化反:“含核心元素的物所与所加试剂主要发生氧化还原反应或复分解反应，逐 步转化为日标产物分析加入试剂的作用:向反应体系中加入酸、碱、盐溶液或通入气体物质，使“含核心元素的物质”逐步转化为 目标产物或与杂质物质反应达到除杂目的三、解析步骤及典例 1.抓主线、明思路抓主线即分析起始物质中哪些“核心元素”最要存留于目标产物中，以及含核心元素的物质在工艺流程中经过哪些反应，最终转化为目标产物。
精解07 无机综合及工业流程2020考纲考点2020考纲要求(4)物质结构和元素周期律①了解元素、核素和同位素的含义。
②了解原子的构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
③了解原子核外电子排布规律。
④掌握元素周期律的实质。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
⑤以第3 周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
⑥以ⅠA 和ⅦA 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
⑦了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
⑧了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
①能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。
⑥了解氧化还原反应的本质。
了解常见的氧化还原反应。
掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
3．常见无机物及其应用ⅠⅠIII IIIIII III IIIⅡIII III(1)常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu 等)①了解常见金属的活动顺序。
②了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
③了解合金的概念及其重要应用。
(2)常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl 等)①了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
②了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
(3)以上各部分知识的综合应用。
ⅡⅡⅠIIIⅠIII本节考向题型研究汇总题型考向考点/考向考试要求选择题元素周期律III填空题无机综合III考向题型研究物质结构1．（2017·全国I·T12）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是()A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期2．（2016·全国I·T13）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
1．(2019·全国卷Ⅰ，26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有________________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是______________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2O H＋＋B(OH)－4，a＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节到3.5，目的是________________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为_____________________，母液经加热后可返回________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。
答案(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3SCN溶液(3)一元弱将硼元素转化为H3BO3，促进析出(4)2Mg2＋＋3CO2－3＋2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCO－3(或2Mg2＋＋2CO2－3＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑)溶浸高温焙烧解析(1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋，硼酸镁能与水解出的H＋反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡NH3·H2O NH3＋H2O，一水合氨浓度增大，促进NH3·H2O分解产生NH3。
用NH4HCO3溶液吸收氨气，发生的反应为NH 4HCO 3＋NH 3===(NH 4)2CO 3。
2020复习必备北京市高三化学 --生产工艺流程（海淀区）27．（13分）阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。
生产流程如下图所示：（1）电解饱和食盐水的化学方程式为________。
（2）电解结束后，能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是________（填字母序号）。
a．Na2SO4b．Na2SO3c．热空气吹出d．降低阳极区液面上方的气压（3）食盐水中的I—若进入电解槽，可被电解产生的Cl2氧化为ICl，并进一步转化为IO3—。
IO3—可继续被氧化为高碘酸根（IO4—），与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上，影响膜的寿命。
①从原子结构的角度解释ICl中碘元素的化合价为+1价的原因：________。
②NaIO3被氧化为NaIO4的化学方程式为________。
（4）在酸性条件下加入NaClO溶液，可将食盐水中的I-转化为I2，再进一步除去。
通过测定体系的吸光度，可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化，如下图所示。
已知：吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。
①结合化学用语解释10 min时不同pH体系吸光度不同的原因：________。
②pH=4.0时，体系的吸光度很快达到最大值，之后快速下降。
吸光度快速下降的可能原因：________。
③研究表明食盐水中I-含量≤0.2 mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略。
现将1m3含I-浓度为1.47 mg•L-1 的食盐水进行处理，为达到使用标准，理论上至少．．需要0.05 mol•L-1 NaClO溶液________L。
（已知NaClO的反应产物为NaCl，溶液体积变化忽略不计）（朝阳区）27．（13分）以废旧锌锰电池中的黑锰粉（MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等）为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。
其工作流程如下：（1）过程Ⅰ，在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。
2020版高三化学试题调研：无机化学基础
——工艺流程综合
【考情调研】
一、工艺流程题的命题特点
1.试题形式
以工业上制备某物质(纯净物)为目的，把实际生产(或设计)中的过程以简图的形式表现出来。
2.命题思想
(1)元素守恒思想。
原料中的“某元素”经多步转化最终“存留”于目标产物中，该思想是工艺流程图的主线。
(2)物料转化思想。
工艺流程图中呈现的各个“方框”一般表示工业生产中的反应釜，方框中的物质表示反应釜中的“主要物质”，方框之间的“箭头”表示“转化关系”，箭头的上方或下方一般注明转化时加入的试剂或需控制的条件等。
(3)教材联系生产的思想。
工艺流程题中的大部分化学反应来源于教材，部分陌生的化学反应，其反应原理源于教材;流程图中的工业操作(反应装置)与教材中的实验操作(实验装置)相对应。
(4)绿色环保思想。
对环境无害的物质可以直接排放，部分物质需要循环利用，实现资源利用最大化。
3.考查内容
(1)工艺流程题是综合性较高的题型，在元素化合物转化的过程中考查元素化合物性质。
主要考向:
①氧化还原反应、复分解反应类型的化学方程式(离子方程式)的书写
②沉淀溶解平衡的运用;
③弱电解质的电离及盐类水解原理的应用。
(2)实验仪器与实验操作。
工艺流程中的反应产物多为混合物，为达到制备目的必然涉及反应条件的控制、物质的提纯、物质检验等实验内容，所以反应条件的控制、物质的提纯、物质检验等是该类试题的常考内容。
(3)产率及纯度的计算。
由于工业生产中企业追求的是产品的纯度及产率，故部分试题还会考查物质的纯度或产率的计算。
二、工艺流程题的解题模型
由于该类题多以制备某纯净物为目的，所以该类题多以“含核心元素的原料”到“含核心元素的目标产物”的转化为主线，以除杂和除杂实验操作为辅线进行命题。
该类题的解题模型如下：
分析实验操作类型:实验过程主要为分离杂质，故其操作 多为过滤、分液、 蒸发结品、燕等。
分析“含核心元素的物质、的转化反:“含核心元素的物
所与所加试剂主要发生氧化还原反应或复分解反应，逐 步转化为日标产物
分析加入试剂的作用:向反应体系中加入酸、碱、盐溶液
或通入气体物质，使“含核心元素的物质”逐步转化为 目标产物或与杂质物质反应达到除杂目的
三、解析步骤及典例 1.抓主线、明思路
抓主线即分析起始物质中哪些“核心元素”最要存留于目标产物中，以及含核心元素的物质在工艺流程中经过哪些反应，最终转化为目标产物。
考生在审题的过程中可用笔在流程图中标出，以明确制备过程中的核心化学反应。
工艺流程题中大致有三种制备主线，如表所示
2抓转化、明反应
工艺流程题的核心为多个化学反应，而前面加入试剂后发生的反应决定后续实验操作，故抓住每步加入的试剂与“主线”上的物质间的反应，是解答此类题的关键。
同时还要分析反应条件对反应的影响及反应条件的控制方法。
若加入的试剂为酸、碱或盐，则多发生复分解反应:若加人的试剂为强氧化剂或强还原剂，则一般发生氧化还原反应两类反应的后续实验操作多为过滤、洗涤、蒸发结晶等。
现将部分常见反应条件的控及其目的总结如下:
(1)温度:測量温度需用温度计，控制温度的方法通常有冰浴、水浴、油浴等。
控制温度的目的一方面是控制反应速率，另一方面是防止副反应发生(如反应物中有受热易分解的物质等)。
(2)用量:强词某种反应物过量，有可能是为了提高另一种反应物的转化率或使反应平衡向某一反应方向移动，也有可能是利用混合物中各组分的性质差异达到分离提的目的(如利用过量的 NaOH分离Mg2+和Al3+)。
(3)pH:控制pH可以控制反应的发生及反应产物的种类，如通过生成氢氧化物沉淀分离金属离子时，一般利用控制溶液pH的方法，根据几种常见物质的溶度积常数计草出常温下要控制的pH条件如表所示。
(4)洗涤:常见的洗涤方式有“水洗”和“乙醇洗”。
“水洗”的目的是除去沉淀或品体表面残留的杂质，“乙醇洗”既可以除去沉淀或品体表面残留的杂质，又可以降低晶体的溶解度，减少损失，还可以利用乙醇易挥发的性质，加快除去沉淀或晶体表面的水分。
(5)氧化:氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、双氧水、氧气和次氯酸钠等，为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有双氧水或氧气。
3.抓操作、明实验
化学反应是“骨”，实验操作是”肉”，化学反应决定实验操作，化学反应产物性质的差异决定分离实验的类型、所用仪器及实验操作，所以工艺流程题强调混合物的分离提纯。
工艺流程题中操作与实验室的实验操作是对应的，也就是说教材中的实验操作是工艺流程题中操作的缩影。
故考生能运用基本实验方法与基本实验技能解决工业中的实际问题。
混合物的分离提纯操作，常见的有过滤、萃取、分液、蒸馏、升华、滲析等。
考生要理解这些分离提纯操作的原理;要掌握这些分离提纯操作用到的主要仪器及装置的特点，并注意操作注意事项;要掌握分离提纯过程中有”固定搭配”的操作步骤，如从浊液中分离出沉淀并称量其质量时的操作步骤为”过滤、洗涤、干爆，称量”，萃取分液时的操作步为“振荡、静置、分层、分液”，从溶液中获得晶体时的操作步骤为“加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)”等，在理解的基础上，熟记这些有”固定搭配”的操作步骤，有利于快速准确解题。
【调研1】以硅藻土为载体的五氧化二钒（）是接触法生产硫酸的催化剂。
从废
钒催化剂中回收V
2O
5
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：
如图是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V 2O 5转化为VO 2+，反应的离子方程式
为 ，同时V 2O 4转化成VO 2+。
“废渣1”的主要成分是 。
（2）“氧化”中3molVO 2+欲使的变为VO 2+，则需要氧化剂KClO 3至少为 mol 。
（3）“中和”作用之一是使钒以V 4O 124-
形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有 (写化学
式) 。
（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：（ROH 为强碱性阴离子交换树脂）。
为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 性（填“酸”、“碱”或“中”）。
（5）“流出液”中阳离子最多的是 (写离子符号)。
（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH 4VO 3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程
式 。
解析:
（1）“酸浸”时V 2O 5与H +发生反应的离子方程式为
由于SiO 2与硫酸不发生反应，所以可得“废渣1的主要成分是SiO 2。
（2）3mol 的VO 2+变为VO 2+，转移了3mol 电子，则此时便有0.5molKClO 3被还原为Cl -，则需要氧化剂KClO 3至少为0.5mol 。
（3）加入氢氧化钾使得溶液中Fe 3+、Al 3+
沉淀出来，所以”废渣2“中含有Fe( OH)3和Al(OH)3。
（4）若要提高洗脱效率，则应使该可逆反应的平衡向左移动，因此淋洗液应呈碱性。
（5） 由于大部分金属阳离子已经被转化为沉淀，则此时”流出液“中阳离子最多的是K +。
（6）煅烧NH 4VO 3的化学方程式为
综上所述，只要考生在备考时熟悉了工艺流程题的命题特点及解题策略，准确把握工艺流程中每种物质的走向，运用所掌握的元素及其化合物的性质及反应原理、基本实验方法与基本技能等处理好物质的分离提纯，就能准确快速地解答此类试题。
