高考专题：无机化工流程题目

精品文档，欢迎下载如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！专题八 无机化工流程1、工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰，其工艺流程如下：已知:①菱锰矿的主要成分是3MnCO ,还含有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素。

②氢氧化物沉淀的条件:3Al +、3+Fe 完全沉淀的pH 分别为4.7、3.2;2+Mn 、2Mg +开始沉淀的pH 分别为8.1、9.1。

③“焙烧”过程的主要反应：34MnCO +2NH Cl 2322MnCl +2NH +CO +H O ↑↑。

④常温下，几种难溶物的sp K 如下表所示: 难溶物2Mn(OH) 3MnCO 2CaF 2MgFsp K132.010-⨯ 112.010-⨯ 102.010-⨯ 117.010-⨯1.分析图1、图2、图3,推测最佳的焙烧温度、焙烧时间、4(NH Cl)()m m 菱锰矿粉分别为__________、__________、__________。

2.“除杂”过程如下:①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为3+42282222(NH )S O >H O >Cl >MnO >Fe ,则氧化剂X 宜选择___________(填字母序号)。

A.4228(NH )S O B.2MnO C.22H O D.2Cl②调pH 时，pH 可取的最低值为 _____________。

③当2CaF 、2MgF 两种沉淀共存时，若溶液中2+5(Ca ) 1.010mol/L c -=⨯，则2+(Mg )c =___________mol/L 。

3.“沉锰”过程中，不能用碳酸钠溶液代替43NH HCO 溶液的可能原因是__________。

4.测定碳酸锰粗产品的纯度。

实验步骤如下：①称取0.5000g 碳酸锰粗产品于300mL 锥形瓶中，加少量水润湿。

再加入25mL 磷酸，移到通风橱内加热至240℃。

②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂，然后用浓度为0.2000mol/L 的硫酸亚铁铵4242[(NH )Fe(SO )]标准溶液滴定，发生的反应为3-2+2+3+3-424[Mn(PO )]+Fe =Mn +Fe +2PO 。

专题工艺流程2018年高考题1.(2018江苏，19，15分) 以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下:②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。

(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃, Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为;实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是。

(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。

NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。

实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。

(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。

①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。

实验中确定何时停止通SO2的实验操作为。

②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。

1.（1）3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3- +3H2O（3分）〓缓慢通入Cl2（2分）(2)NaClO碱性溶液（2分）减少水合肼的挥发（2分）(3)①测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2（2分）②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34 ℃条件下趁热过滤（4分）【解析】本题考查物质制取的实验知识，考查的化学核心素养是科学探究与创新意识。

（1）由题给条件，反应物为Cl2和NaOH，生成物为NaClO3、NaCl、H2O，根据离子方程式书写规则、原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子反应为：3Cl2+6OH-===5Cl-+ClO3-+3H2O；Cl2与碱反应放热，所以要控制温度还要控制通入氯气速度。

无机化工流程题(5)1．绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO4·7H2O)的方法如下：方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS2)制取绿矾(流程如图1所示)(1)试剂a和试剂b分别为________________(填名称)，操作1的名称为________(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中可以将CuFeS2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(流程如图2所示)(3)加入适量Na2CO3溶液的作用是______________(4)实验室进行操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器的名称为____________________(5)可通过检验CO2－3判断操作Ⅰ是否洗涤干净，检验方法为__________________________________________(6)测定绿矾产品中FeSO4·7H2O含量的方法如下：a．称取3.72 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容b．量取25.00 mL待测液于锥形瓶中c．用硫酸酸化的0.010 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器名称为_______________________________________②样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________×100%(用分数表示)③上述测定中，若滴定管规格为50 mL，则步骤a中称取样品的质量不能超过_______g(保留小数点后四位)2．某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO3·3H2O。

实验流程如下图所示：(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有________________________________(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________(2)加入30%H2O2的目的是______________________________________________(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋①加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是_____________________②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是_______________________(4)室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋浓度小于1×10－6 mol·L－1)而不引入其他杂质，应加入的试剂X为____________，应调节pH的范围为________________________(已知：①K sp[Al(OH)3]＝1.0×10－33；②pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀)(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是______________________________________________________________________________________________3．精制硅藻土因为颗粒小(直径仅几微米)、吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。

A组1．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称为保险粉，常作还原剂，能溶于冷水，难溶于乙醇，在碱性介质中稳定。

Ⅰ.用甲酸钠(HCOONa)生产保险粉的工艺流程如图：回答下列问题：(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为____________。

(2)“滤液”中可以循环利用的物质是__________________。

(3)“洗涤”所用试剂最好为____(填字母)。

a．冰水b．热水c．无水乙醇d．90%乙醇水溶液(4)“反应”在70 ℃条件下进行，写出发生反应的化学方程式：________________________。

(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体，目的是_________________________。

Ⅱ.探究保险粉的性质(6)现将0.05 mol·L－1 Na2S2O4溶液在空气中放置，其溶液的pH与时间(t)的关系如图所示：①t1时溶液中含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为________________________________。

②t2→t3段发生反应的离子方程式为_______________________________________________。

(7)取少量连二亚硫酸钠在隔绝空气的条件下加强热使其完全分解，得到Na2SO3、Na2S2O3和一种气体(STP)，该反应中氧化产物、还原产物的物质的量之比为__________。

2．(2022·河南洛阳三模)碳酸锶(SrCO3)具有屏蔽X射线的功能，广泛应用于彩色显示装置、等离子显色装置的荧光屏玻璃中。

工业上以天青石(主要成分为SrSO4，含少量BaSO4和CaSO4)和煤为原料生产碳酸锶。

工艺流程如下：已知：①Sr(OH)2、Ba(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g)：温度/℃2040608090100Sr(OH)2 1.77 3.958.4220.244.591.2Ba(OH)2 3.898.2220.94101.4——Ca(OH)20.1730.1410. 1210.0940.0860.076②浸取时发生反应：2SrS＋2H2O===Sr(HS)2＋Sr(OH)2，硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度影响。

无机化工流程题(4)1．NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。

操作步骤如下：(1)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质，则除去Cu2+的离子方程式为 (2)根据对滤液Ⅱ的操作作答：①往滤液Ⅱ中加入H2O2发生反应的离子方程式为_____________________________________________②调滤液ⅡpH的目的是__________________③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是_____________________________________________(3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是______________________________________________________(4)得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶体①在进行蒸发浓缩操作时，加热到___________________________(描述实验现象)时，则停止加热②为了提高产率，过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中的_____(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置③如果得到产品的纯度不够，则应该进行________________(填操作名称)操作2．氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：已知：①菱锰矿石主要成分是MnCO3，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素②相关金属离子[c(M n＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀时的pH如下：金属离子Al3＋Fe3＋Fe2＋Ca2＋Mn2＋Mg2＋开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.510.68.19.6沉淀完全的pH 5.2 3.79.712.610.111.6③常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10－10、7.42×10－11回答下列问题：(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为__________________________(2)分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度_________，氯化铵与菱锰矿粉的质量之比为________，焙烧时间为__________________________(3)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为_________________；然后调节溶液pH使Fe3＋、Al3＋沉淀完全，此时溶液的pH范围为_________，再加入NH4F沉淀Ca2＋、Mg2＋，当c(Ca2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1时，c(Mg2＋)＝_______mol·L－1(4)碳化结晶时，发生反应的离子方程式为__________________________________________(5)流程中能循环利用的固态物质是___________3．钒具有广泛用途。

无机化工流程题的解题策略1．无机工艺流程试题的结构模型流程图一般三大部分：原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式识图方法箭头的意义 图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质2．设问角度(1)原料预处理方法及反应(2)加入试剂判断及加入试剂的作用 (3)陌生化学(离子)方程式的书写 (4)分离、提纯的仪器、操作及操作目的 (5)滤渣、滤液成分判断(6)实验条件的选择，温度或pH 调节(7)图表、图像分析 (8)物质循环利用 (9)计算 2．(1)审题“四角度”审题干 ①明确原料的主要成分和杂质成分 ②明确目的审信息①寻找信息再流程中的作用 ②寻找信息与某设问的对立关系审流程 ①明确三线：主线产物，分支副产物，回线为循环物②结合设问的问题细审流程中转化原理，找出进料物质(反应物)和出去物质(生成物)的主产物和副产物审设问明确答什么，答的问题与哪步流程有关，考查的什么知识等(2)破题“三方法”(3)第一步：读题头，得目的，找原料，明产品，解决“干什么”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，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素第二步：读题干，析过程，看措施，推用意，解决“怎么做”题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。

分析流程中的每一步骤的反应物是什么？发生了什么反应？利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)？该反应造成了什么后果？(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的？如何体现绿色化学思想？)每一步操作进行到什么程度最佳？在此过程中抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务，在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。

注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于-5-110mol L ⋅，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。

-36-22-21K (CuS)=6.310,K (ZnS)=2.510,K (CoS)=4.010×××化学工艺流程题-----物质的分离与提纯考情分析真题精研规律·方法·技巧经典变式练核心知识精炼原料对原料的预处理核心化学反应产品的提纯和分离目标产物基础测评加入氨水中和调节溶液pH的范围是。

已知：①NiS 在“焙烧”过程中转化为NiO ；②钼酸铵()NH MoO 为白色晶体，具有很高的水溶性，不溶于乙醇。

A ．电负性：C S O >> B ．离子半径：22O Na S −+−<< C ．第一电离能：Na N O <<D ．基态2Ni +中成对电子数与未成对电子数之比为12:1 (4)()442NH MoO 中存在的相互作用有__________（填标号）。

A ．分子间作用力 B ．金属键 C ．共价键D ．离子键(5)经过结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到()442NH MoO ，洗涤时所选用的最佳试剂为 。

3．（2024·重庆·模拟预测）含有少量CaO、MgO、K如表所示。

已知：25℃时，各物质的sp回答下列问题：(1)“酸浸”中提高反应速率的可行措施有 (任答一条)；酸浸渣的主要成分是 (填化学式)。

H O的目的是氧化 (填离子符号)，写出该离子被氧化生成沉淀的离子方程式：。

(2)加入22CaF与浓硫酸在加热的条件下反应的化学方程式(3)回收的沉淀可与浓硫酸反应生成能腐蚀玻璃的气体，2能力提升A ．浸出产生的2Fe +最终氧化为3Fe +存在于溶液中B ．[]24PbCl −的空间构型是正四面体C ．可以向含[]24PbCl −的溶液中加入适量的冷水结晶获得PbCl 2 D ．工业上主要通过电解熔融PbCl 2制金属Pb(4)设计实验，验证结晶后过滤得到的滤液中含有Fe 元素 。

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无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练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。

微专题三无机化工流程解题方法指导一：无机化工流程解题指导1．无机化工流程题的特点无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，将化学工艺进行简化，与化工生产成本、环境保护相结合，考察物质制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中应用问题，是近几年高考中一大亮点。

这类题常呈现的形式：流程图、表格、图像2.化工流程图意义（1）箭头：箭头进入是投料（反应物）、出去是生成物（包括主产品和副产品）（2）三线：① 主线：一般最长的流程，代表主要产品② 分支线：代表副产品③ 回头线：代表可循环利用3、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)反应速率与平衡理论的运用；(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)化学反应的能量变化；(4)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(5)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用(6)环境保护与绿色化学评价。

4．解答无机化工流程试题的程序基本步骤：①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。

②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。

③分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么；B、发生了什么反应；C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。

④从问题中获取信息，帮助解题。

解题思路：二：解题策略化工流程题目在流程上一般分为3个过程：原料处理―→分离提纯―→获得产品1、原料处理阶段的常见考点与常见名词（1）加快反应速率：研磨（粉碎）、增大浓度、升高温度（2）溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸：与水接触反应或溶解酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去浸出：固体加水(酸)溶解得到离子浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)（3）灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解（4）控制反应条件的方法控制较低温度：应想到挥发性物质、物质不稳定性、物质的转化加过量试剂：应想到反应完全或者增大转化率、产率能否加其他物质：应想到会不会引入杂质、是否影响产品纯度在空气中或者其他气体中：应想到O2、CO2、H2O或者其他气体是否参与反应或者达到防氧化、防氧化、防水解、防潮解目的2、分离提纯阶段的常见考点（1）提纯①调pH值除杂a．控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀b．调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H+反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。