下载文档原格式
专题11 无机工艺流程题一、考情分析二、三、考点剖析考点一：整体把握，建立解题模型1．呈现形式2．识图方法图1箭头表示反应物加入同时生成物出来；图2箭头表示反应物分步加入和生成物出来；图3箭头表示循环反应。
3．考查角度化工流程题的考点主要从以下6点设置：(1)基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述；加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。
(2)物质的分离与提纯通过调节pH使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的，据此选择需要加入的化学试剂；加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后，通过过滤除去等。
(3)化学反应速率与化学平衡理论的运用例如，研磨使反应物颗粒变小，增大反应物间的接触面积，从而增大反应速率，提高原料利用率；升高温度能增大反应速率，使吸热反应平衡正向移动等。
(4)化学方程式或离子方程式的书写根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物，书写指定的化学方程式或离子方程式。
(5)环境与绿色化学思想流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理措施等。
(6)化学计算联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量；联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度；联系溶度积常数，计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH 等。
(7)化学反应的能量变化；(8)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；4．解题策略考点二：化工历程常见考点(一)工艺流程中的常见专业术语(二)工艺流程中的常考的操作1、表面处理：用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)加快反应速率，使反应更充分或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等。
2、加氧化剂：氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子。
3、在空气中或在其它气体中进行的反应或操作：要考虑氧气、二氧化碳或其它气体是否参与反应或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的。
4、分离、提纯33MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防止其水解。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH ＋V 4O4－12离子交换洗脱R 4V 4O 12＋4OH －(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________。
(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)V 2O 5与H 2SO 4反应生成VO ＋2，反应的离子方程式为V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O ；废钒催化剂中只有SiO 2与H 2SO 4不反应，故“废渣1”的主要成分为SiO 2。
(2)3 mol VO 2＋变为VO ＋2失3 mol 电子，根据K Cl ＋5O 3→K Cl －1，则需要KClO 336mol ，即0.5 mol 。
(3)废钒催化剂中含有Fe 2O 3、Al 2O 3，则KClO 3氧化后的溶液中含有Fe 3＋、Al 3＋，故“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)由4ROH ＋V 4O4－12离子交换洗脱R 4V 4O 12＋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K 2SO 4的含量较高，结合回收工艺路线中KClO 3、KOH 的加入，故“流出液”中阳离子最多的是K ＋。
(6)煅烧NH 4VO 3生成V 2O 5、NH 3及H 2O 。
[答案] (1)V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O SiO 2(2)0.5 (3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱 (5)K ＋(6)2NH 4VO 3=====高温V 2O 5＋2NH 3↑＋H 2O ↑[省市卷]1．(20xx·江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2，少量FeS 2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe 3O 4的部分工艺流程如下：[解析] (1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH ＋4＋H 2ONH 3·H 2O ＋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NH 3·H 2O NH 3＋H 2O ，一水合氨浓度增大，促进NH 3·H 2O 分解产生NH 3。
题型二化工工艺流程题1．近几年化工工艺流程题的考查特点近几年江苏卷工艺流程题主要是以物质的制备、物质的分离提纯为考查素材，以工艺流程图为信息背景，以物质的性质、转化、分离等为考查点，将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合在一起的综合型试题。
通常会涉及陌生的化学工业工艺和化学反应，往往给考生较大的冲击力，考生不一定能完全理解整个流程的原理，但一般不会影响答题。
从试题给出的目的出发，主要可分为以物质制备为主要目的的工艺流程和以分离提纯为主要目的的工艺流程。
涉及物质的转化、物质的分离提纯、尾气等废弃物的处理等化学问题，体现了变化观念、证据推理以及科学态度与社会责任的学科素养。
2．解答化工工艺流程题的一般思路(1)读题干，找信息和目的。
找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词，明确化工生产的原料、产品和杂质。
(2)看问题，根据具体的问题，找出流程中需重点分析的步骤或环节，重点抓住物质流向(进入与流出)、操作方法等。
(3)局部隔离分析，分析加入什么物质，得到什么物质，发生什么反应(或起到什么作用)。
(4)特别提醒：每个题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答。
工艺流程图：3．常考化工术语常考化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应(溶解)速率或使反应更充分，增大原料的转化率(或浸取率)灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。
如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水4.常考条件控制(1)控制溶液的pH①调节溶液的酸碱性，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)。
②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物(膜)。
③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等。
④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。
(2)控制温度：主要从物质性质(热稳定性、水解、氧化性或还原性、溶解度、熔沸点、挥发性、胶体聚沉等)和反应原理(反应速率、平衡移动、催化剂活性、副反应)两个角度思考。
考试说明中：能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。
能将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
高考试卷中：化工生产技术的“工艺流程题”已成为江苏每年高考的新亮点和主流题型。
化学工艺流程题就是将化工生产中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来．并根据生产流程中涉及的化学知识进行巧妙设问，与化工生产紧密联系的试题。
答题过程中：根据“化学工艺流程题”的特点，要准确、顺利地解题，除了要掌握高中化学必备的知识外，最关键的是要具备“化学工艺流程题”的解题思路和掌握一些解题方法技巧。
解题思路可以总结为以下几句话：认真阅读，熟悉流程，加工信息，根据设问，规范答题。
一。
能力展示1.钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有3BaCO 、3BaSiO 、3BaSO 、22()Ba FeO 等]。
某主要生产2BaCl 、3BaCO 、4BaSO 的化工厂利用钡泥制取32()Ba NO ，其部分工艺流程如下：（1）酸溶后溶液中1pH =，22()Ba FeO 与3HNO 的反应化学方程式为 。
（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是 、 。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X 为 （填化学式）；中和Ⅰ使溶液中 （填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。
（4）上述流程中洗涤的目的是 。
2. 从铝土矿（主要成分是23Al O ，含2SiO 、23Fe O 、MgO 等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成Al 3+的方程式为_________.（2）流程乙加入烧碱后生成Si 23o -的离子方程式为________.（3）验证滤液B 含3Fe +，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。
（4）滤液E 、K 中溶质的主要成份是________(填化学式)，写出该溶液的一种用途________（5）已知298K 时，2()Mg OH 的容度积常数SP K =5.6×1210-,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的2()c Mg +=_______.过程分析：1.本题主要考查的是无机化工流程的分析，此题为化工生产题型，主要考察了化合物性质。
化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。
这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高，近年来已成为高考化学主观题中的必考题型。
【题型特点解读】1．化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。
(1)制备型题型特点(2)提纯型题型特点题引一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)；题干以工业生产为主要背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现；题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题，主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等。
2．试题陌生度高，以陌生的新物质为背景，贴近工业生产(如会出现更多的工业术语和设备名称等)，试题文字信息量大，综合性强，对能力要求高。
【解题策略】1．解题思路(1)粗读题干，挖掘图示关注关键字，弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。
如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2．提纯类化工生产流程题的解题策略：(1)明确原料中含有的杂质和目标物质；(2)阅读流程图，明确提纯的流程；(3)明确提纯的方法：水溶法、酸溶法、碱溶法、氧化或还原法、加热灼烧法、调节溶液的pH法、杂质转化法、吸收洗涤法、加热升华法等；(4)明确常用的分离方法：过滤、萃取和分液、蒸发结晶、冷却结晶、蒸馏或分馏、冷却法等；同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。
【知识拓展】1．常考的化工术语2．制备过程中控制反应条件的6种常用方法高频考点一 操作流程式例1．（2018年全国卷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SiO 2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[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
第16题 无机化工流程1．(2020·江苏高考)以高硫铝土矿(主要成分为Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2，少量FeS 2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe 3O 4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生SO 2，用NaOH 溶液吸收过量SO 2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－焙烧后矿粉中硫元素总质量焙烧前矿粉中硫元素总质量×100% ①不添加CaO 的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于________。
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CO 2，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Fe 2O 3。
Fe 2O 3与FeS 2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe 3O 4和SO 2，理论上完全反应消耗的n (FeS 2)∶n (Fe 2O 3)＝________。
[把脉考点]第(1)问考查离子方程式的书写 第(2)问考查原料的处理与反应条件的控制 第(3)问考查化工原理分析 第(4)问 考查陌生氧化还原反应的相关计算解析：(1)NaOH 吸收过量SO 2的离子方程式为SO 2＋OH －===HSO －3。
(2)①由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃，不添加CaO 的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质FeS 2。
2020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20+4届届届一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.某化学小组以铝土矿(含Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料进行炼铝探究(流程如下)，叙述错误．．的是()A. 步骤①②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③的化学方程式为：2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3D. d只能是氧化铝2.(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下：下列说法正确的是()A. 通入NH3和CO2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(NH4)2SO4C. 步骤②中反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+D. 通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用3.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4.实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示：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O2代替H2O2C. 加入锌粉反应的离子为Cu2+D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO5.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：下列说法错误的是()A. Y、Z分别为H2、Cl2B. 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. SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl，据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为+2价D. Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应6.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。
大题题型集训(二）化学工艺流程（建议用时：35分钟）（对应学生用书第170页)1．（2019·广西名校联考)碳酸锰（MnCO3）是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。
工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质）制取碳酸锰的流程如下图所示：已知：还原焙烧的主反应为2MnO2＋C错误!2MnO＋CO2↑。
可能用到的数据如下：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu（OH)2Mn(OH）2开始沉淀pH1.5 6.5 4.28。
3沉淀完全pH3.79.77。
49。
8(1)在实验室进行步骤A操作时，需要用到的主要仪器名称为________。
(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和________,步骤D 中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
(3）步骤E中调节pH的范围为________,其目的是__________________________________________________________________________。
(4）步骤G发生的离子方程式为_____________________________________________________________________________________，若Mn2＋沉淀完全时测得溶液中CO错误!的浓度为2。
2×10－6 mol·L－1，则K sp(MnCO3)＝________。
（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2＋是否完全发生反应，原理为Mn2＋＋S2O2－8＋H2O―→H＋＋SO2－4＋MnO错误!，确认Mn2＋已经完全反应的现象是______________________________________________________ _____________________________________________________.[解析］（2）步骤C中得到的滤渣是不溶于水的Cu和微溶的CaSO4，步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2＋，其中Mn从＋4价降为＋2价，Fe从＋2价升高为＋3价，Fe2＋是还原剂，根据电子守恒,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1。
2020高考化学二轮复习第十二单元《工艺流程综合题型研究》【知识网络】【能力展示】能力展示1．(2013·新课标Ⅰ卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。
某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+x Li++x e-Li x C6。
现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题：(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为。
(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式：。
(3) “酸浸”一般在80 ℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是。
(4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：。
(5) 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式：。
(6) 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。
在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有(填化学式)。
〖答案〗(1) +3 (2) 2Al+2OH -+2H 2O2Al-2O +3H 2↑(3) 2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O 、2H 2O 22H 2O+O 2↑ 有氯气生成，污染较大 (4) CoSO 4+2NH 4HCO 3CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O (5) Li 1-x CoO 2+Li x C 6LiCoO 2+6C(6) Li +从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4 〖解析〗(1) 根据化合物化合价代数和为0，LiCoO 2中Co 元素的化合价为+3价。
(2) 电池正极材料，有钴酸锂(LiCoO 2)，导电剂乙炔黑和铝箔等，“正极碱浸”即是铝和氢氧化钠溶液反应：2Al+2OH -+2H2O2Al -2O +3H 2↑。
题型二化工工艺流程题1．近几年化工工艺流程题的考查特点近几年江苏卷工艺流程题主要是以物质的制备、物质的分离提纯为考查素材，以工艺流程图为信息背景，以物质的性质、转化、分离等为考查点，将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合在一起的综合型试题。
通常会涉及陌生的化学工业工艺和化学反应，往往给考生较大的冲击力，考生不一定能完全理解整个流程的原理，但一般不会影响答题。
从试题给出的目的出发，主要可分为以物质制备为主要目的的工艺流程和以分离提纯为主要目的的工艺流程。
涉及物质的转化、物质的分离提纯、尾气等废弃物的处理等化学问题，体现了变化观念、证据推理以及科学态度与社会责任的学科素养。
2．解答化工工艺流程题的一般思路(1)读题干，找信息和目的。
找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词，明确化工生产的原料、产品和杂质。
(2)看问题，根据具体的问题，找出流程中需重点分析的步骤或环节，重点抓住物质流向(进入与流出)、操作方法等。
(3)局部隔离分析，分析加入什么物质，得到什么物质，发生什么反应(或起到什么作用)。
(4)特别提醒：每个题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答。
工艺流程图：3．常考化工术语常考化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应(溶解)速率或使反应更充分，增大原料的转化率(或浸取率)灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。
如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水4.常考条件控制(1)控制溶液的pH①调节溶液的酸碱性，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)。
②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物(膜)。
③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等。
④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。
(2)控制温度：主要从物质性质(热稳定性、水解、氧化性或还原性、溶解度、熔沸点、挥发性、胶体聚沉等)和反应原理(反应速率、平衡移动、催化剂活性、副反应)两个角度思考。
(3)控制压强：改变速率，影响平衡。
(4)使用合适的催化剂：加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。
(5)趁热过滤：防止某物质降温时析出。
(6)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晶体表面残留的杂质，当沉淀物的溶解度随温度升高而增大时一般可用冰水洗；“乙醇洗”既可以除去沉淀或晶体表面残留的杂质，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。
(7)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、过氧化氢、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过氧化氢和氧气。
物质制备型明确题目要制备什么物质，给的原料是什么，利用已有化学知识并结合题干给出的提示信息勾勒出原料到目标产物的化学转化路径。
流程中药品、各种条件的选择都是为了能更多地获得产品，核心是提高反应物的转化率。
围绕这个核心分析药品、操作、条件的作用，做到有的放矢。
1．如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质，则要注意对温度的控制。
如侯德榜制碱中的NaHCO3，还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
2．如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来抑制水解。
如制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质，要蒸发其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中进行来抑制其水解。
3．如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质，则要防止它们被其他物质还原或氧化。
如产物是含Fe2＋、SO2－3、I－等离子的物质，要防止反应过程中O2的介入。
4．如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH固体等)，则要注意在制备过程中对CO2或水的去除，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。
5．当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息，则意味着需要用蒸馏、高温(或低温)过滤来进行分离。
6．在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析：(1)对反应速率有何影响。
(2)对平衡转化率是否有利。
(3)对综合效益有何影响。
如原料成本、原料来源(是否广泛、可再生)、能源成本、对设备的要求、环境保护(从绿色化学方面作答)等。
1．(2018·高考江苏卷)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－焙烧后矿粉中硫元素总质量焙烧前矿粉中硫元素总质量)×100% ①不添加CaO 的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于________。
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CO 2，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Fe 2O 3。
Fe 2O 3与FeS 2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe 3O 4和SO 2，理论上完全反应消耗的n (FeS 2)∶n (Fe 2O 3)＝________。
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Na 2SO 3，过量二氧化硫与NaOH 溶液反应生成NaHSO 3。
(2)①根据高硫铝土矿的成分中含FeS 2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FeS 2，具体的反应原理为4FeS 2＋11O 2=====焙烧2Fe 2O 3＋8SO 2。
②添加的CaO吸收SO 2生成CaSO 3，CaSO 3易被空气中的氧气氧化为CaSO 4。
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CaSO 4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NaAlO 2：Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ；向NaAlO 2溶液中通入过量的二氧化碳，生成氢氧化铝：CO 2(过量)＋2H 2O ＋NaAlO 2===Al(OH)3↓＋NaHCO 3。
(4)根据得失电子守恒可知FeS 2与Fe 2O 3的物质的量之比为 1∶16。
答案：(1)OH －＋SO 2===HSO －3(2)①FeS 2 ②硫元素转化为CaSO 4而留在矿粉中(3)NaAlO 2 Al(OH)3 (4)1∶162．(2017·高考江苏卷)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中做阳极的石墨易消耗，原因是________________________________________________________________________________。
(4)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是______________________________________。
解析：(1)Al2O3为两性氧化物，在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。
(2)加入的NaHCO3与过量的NaOH反应，导致溶液的pH减小。
(3)电解Al2O3时阳极上生成O2，O2会氧化石墨。
答案：(1)Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)NH4Cl分解产生的 HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜3．(2014·高考江苏卷)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为_____________________________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至 3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________________________________________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：(1)酸浸时能与H2SO4反应的是Al2O3，H2SO4与Al2O3反应生成盐和水，SiO2不和H2SO4反应，成为滤渣。
(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反应生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3＋会转化为Al(OH)3沉淀，离子方程式为3CaCO3＋2Al3＋＋3SO2－4＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。
