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松口中学高三化学二轮复习专题11 化学工业流程（2021广东）32．（16分）β-锂辉石（主要成分为Li2O⋅Al2O3⋅4SiO2）为原碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等范畴。
已材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。
(1)步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是____________________________________(2)步骤Ⅰ中，酸浸后获得的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分手获得浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________________________________ （5）从母液中可回收的主要物质是_____________答案：（16分）(1)增大固液接触面积，加快浸出反映速率，提高浸出率（2）石灰石（3）Fe2+、Mg2+、Ca2+ （4）2Li＋＋CO32－＝Li2CO3↓ (5) Na2SO4（2021广东）32．（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有必然量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）精炼前，需清除坩埚概况的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反映产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。
专题10 化工流程大题近几年高考常以含金属元素(Fe、Cu、Ti、Cr、Mn、W、V、Co等)的陌生物质为载体，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进行设问，考查物质的制备、分离提纯等基本实验原理及操作，陌生化学方程式的书写，产品纯度或产率的化学计算，化工生产适宜条件的选择等。
这类试题具有较强的实用性和综合性，能考查考生分析问题和解决问题的能力，是近几年高考的常考题型。
1.工艺流程题的解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类题目的基本思路：(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的，提取有用信息。
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，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程，弄清各步作用。
对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？(3)看清问题，准确规范作答。
这一步很关键，历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。
所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
3.解工业流程题必备知识(1)常用思考方法。
①反应原理；②提高原料利用率；③快速反应；④提高产率；⑤提高产品纯度；⑥绿色环保；⑦工业成本低。
1．以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb 、PbO 、PbO 2、PbSO 4及炭黑等）和H 2SO 4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Fe 2＋催化下,Pb 和PbO 2反应生成PbSO 4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中,Fe 2＋催化过程可表示为： i ：2Fe 2＋＋ PbO 2＋4H ＋＋SO 2－4=2Fe 3＋＋PbSO 4＋2H 2O 11. (1)CO 2ii: ……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FeSO 4溶液中加入KSCN 溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO 2,溶液变红。
b.______________。
（3）PbO 溶解在NaOH 溶液中,存在平衡：PbO(s)＋2(aq),其溶解度曲线如图所示。
温度/℃P b O 的溶解度/g •L −1①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NaOH,提高原料的利用率C.增加Na 2SO 4浓度,提高脱硫效率②过程Ⅲ的目的是提纯。
结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作：____________________。
1.(1)Pb ＋ PbO 2 ＋ 2H 2SO 4Fe 2+2PbSO 4＋ 2H 2O 。
(2)①2Fe3＋＋Pb＋ SO2－4= PbSO4＋2Fe2＋；②b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去(3)①A、B；②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,加热至110℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体2.（11分）某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。
某同学用15.0 g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。
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二、题目要求：
1．根据原料设计流程图，选择合适的化工反应，填写下列反应式，计算反应物与产物的物质的量关系；
2．合成含有三种及以上基团的有机物，分析合成流程，整理反应式并计算物质的量关系；
3．按给定方法练习流程图中的几个反应。
三、解题思路：
1．首先根据化学原理和给定的原料设计流程图，结合化工反应的特点，选取适当的化工反应，例如烷烃的氯化加氢反应、烷烃的氧化裂解反应以及醇的氢化缩合反应等。
填写下列反应式，计算反应物与产物的物质的量关系。
2．然后分析合成流程，根据合成的步骤整理反应式，例如：异丙醇的合成反应，整理反应式就可以写出：CH3CH2OH（氢氧化）
→CH3CH2CH2OH（氢化）→CH3CH2CH2CH2OH（氯化）→CH3CH2CH2CH2CH2OH （缩合）→CH3CH(OH)CH2CH3（氧化）→CH3CH2OH（烷烃氧化）
→CH3CH2CH2OH（缩合）→CH3CH2CH2CH2OH（烷烃氯化）
→CH3CH2CH(OH)CH3（烷烃氢化）→CH3CH2CH2CH2OH（烷烃缩合）
→CH3CH2CH2CH2CH2OH（异丙醇），最后计算物质的量关系。
专项突破练(三) 加试题中常考的化工流程1．铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。
请回答下列问题：(1)工业上采用电解氧化铝冰晶石(Na 3AlF 6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al 2O 3=====通电冰晶石4Al＋3O 2↑加入冰晶石的作用：________________________________________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe 和Si 等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为________________________，下列可作阴极材料的是________。
A ．铝材B. 石墨 C ．铅板 D. 纯铝(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。
以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是________________________ ________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是________(填字母)。
A ．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术B ．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能C ．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降D ．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色 答案 (1)降低Al 2O 3的熔点(2)Al －3e －===Al 3＋D(3)2Al －6e －＋3H 2O===Al 2O 3＋6H ＋(4)铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压(5)BD2．(2016·湖州高二期中)氨是一种重要的化工原料。
高考化学二轮复习综合大题分类规范练—化工工艺流程1．锂辉石矿(主要含有LiAlSi2O6，还含有少量Fe2＋、Mg2＋)是主要锂源，现利用锂辉石矿制取LiBr，用于高级电池的电解质、医用镇静剂等。
工艺流程如下：(1)锂辉石中主要成分LiAlSi2O6改写为氧化物形式为__________________。
(2)工业选择石灰石进行“中和”而不选择纯碱主要考虑的是__________；在“除镁除铁(调节pH≈11)”步骤中得到的滤渣中含铁成分是__________；写出“除铝”所发生反应的离子方程式：_______________________________________________________。
(3)碳酸锂在水中的溶解度较小，其－lg K sp与温度t关系如下表：t/℃01020304050607080－lg K sp 1.44 1.53 1.63 1.71 1.80 1.90 2.00 2.21 2.43由此可知碳酸锂在水中的溶解热效应ΔH______(填“>”或“＜”)0；加入纯碱试剂进行“沉锂”后，依次进行保温静置、________(填序号)。
①洗涤②趁热过滤③离心分离(4)在“合成”中，碳酸锂粉末分次少量加入冰水中溶解，再加入尿素搅拌得到“料液”，料液中徐徐加入溴，控制pH＝5.0，反应生成LiBr和两种无色无味气体，写出化学方程式：_______________________________________________________________________________。
答案(1)Li2O·Al2O3·4SiO2(2)石灰石价廉易得Fe(OH)3AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(3)<③②①(4)3Li2CO3＋CO(NH2)2＋3Br2===6LiBr＋4CO2↑＋N2↑＋2H2O解析(2)工业选择石灰石进行“中和”而不选择纯碱是因为石灰石价廉易得，生产成本低；“除镁除铁”发生的反应为加入氢氧化钠溶液将溶液中铁离子、镁离子转化为氢氧化铁、氢氧化镁沉淀，铝离子转化为偏铝酸根离子；除铝发生的反应为加入适量稀硫酸，将溶液中的偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。
专题10化工流程综合题型透析高考年份201920182017ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ题号分值T26(14分)T27(15分)T2614分T2614分T2714分T2614分T2714分T2714分T2614分T2714分考情透析考向:以陌生元素或陌生化合物知识为载体,综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、实验基本操作、实验步骤的分析、通过化工原理的分析判断流程中残渣或废液的成分、反应条件的控制与选择、产率的计算、K sp的应用、绿色化学思想的体现等题型:工艺流程题分值:141.解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,需要宏观把握整个流程,可针对问题分析细节,不必把每个环节的原理都弄清。
总体方法:关注箭头的指向(聚焦局部,箭头指入——反应物,箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。
2.识记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分散成微小液滴,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分灼烧(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(续表)关键词释义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,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH,促进水解(沉淀)3.常见操作的答题考虑角度常见的操作答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作;从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤、干燥提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取少量最后一次洗涤液,检验其中是否还有某种离子存在等(续表)常见的操作答题要考虑的角度控制溶液的pH ①调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污、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)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反应的发生②使化学平衡移动,控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率:使催化剂达到最大活性⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发 ⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离 ⑦趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量⑧降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求 洗涤晶体①水洗:通常是为了除去晶体表面的水溶性杂质②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定的有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,有利于晶体析出,减少损耗等 ④洗涤沉淀的方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次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)或化学法除去表面氧化物,提高光洁度等考点1▶考查实验型流程1.(2019年全国Ⅰ卷,27)硫酸铁铵[NH 4Fe(SO 4)2·x H 2O]是一种重要铁盐。
题专训练10 化工流程1. 锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。
以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：已知：①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；②常温下：K sp(CuS)=1.27×10-36，K sp(PbS)=9.04×10-29；③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。
（1）滤渣1中除了S之外，还有___________（填化学式）。
（2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为_______________。
（3）“还原”时，被Sb还原的物质为___________（填化学式）。
（4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c(S2-)不低于_________；所加Na2S 也不宜过多，其原因为_____________________________。
（5）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_________。
（6）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示：该电池由于密度的不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成不变。
充电时，Cl-向_____（填“上”或“下”）移动；放电时，正极的电极反应式为_________。
【答案】 (1). SiO2 (2). Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S (3). SbCl5(4). 9.04×10-24 mol·L-1 (5). 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3 (6). 3︰2 (7). 下 (8). Mg -2e-＝Mg2+【解析】（1）二氧化硅与盐酸不反应；正确答案：SiO2；（2）根据题给信息，Sb2S3与SbCl5反应生成单质硫，浸出液中含有SbCl3；因此反应产生SbCl3和S；正确答案：Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S；（3）SbCl5中+价Sb 被还原到+3价；正确答案：SbCl5；（4）由K sp(CuS)=1.27×10-36，K sp(PbS)=9.04×10-29可知，K sp(PbS)较大，在保证PbS沉淀的前提下，CuS已经沉淀；所以：K sp(PbS)=9.04×10-29=c(Pb2+)c(S2-)=1.0×10-5×c(S2-)；解出c(S2-)=9.04×10-24 mol/L；正确答案：9.04×10-24；加入过多的Na2S，硫离子与Sb3+形成Sb2S3或者硫离子与氢离子结合成硫化氢气体等；正确答案：产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3；（5）+3价Sb被氧化到+5价，还原到0价；根据电子得失守恒规律：被氧化的Sb与被还原的Sb的量之比为3:2；正确答案：3:2；（6）根据电流方向可知：镁-锑液态金属极为正极，液镁为负极；放电时，氯离子向负极移动，充电时，氯离子向阳极移动，向镁-锑液态金属极方向移动；放电时溶液中的镁离子得电子变为金属镁；正极反应：Mg2++2e-＝Mg；正确答案：下；Mg2++2e-＝Mg。
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专题10 化工流程大题1．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O330％～40％20％~25％5％～15%2％～3％1%～2％1%～2%回答下列问题：(1)“酸解”时应该加入的酸是________，“滤渣1”中主要含有________（写化学式）。
(2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是___________、__________________.（3）判断“除杂"基本完成的检验方法是______________________________。
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是____________________________________.【答案】（1)H2SO4SiO2(2）将Fe2＋氧化为Fe3＋调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋以氢氧化物的形式沉淀除去（3）取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全(4)防止MgSO4·7H2O结晶析出。
2．“分子筛"是一种具有多孔结构的铝硅酸盐（NaAlSiO4·n H2O)，其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面，故此得名。
题专训练10 化工流程1. 锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。
以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：已知：①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；②常温下：K sp(CuS)=1.27×10-36，K sp(PbS)=9.04×10-29；③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。
（1）滤渣1中除了S之外，还有___________（填化学式）。
（2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为_______________。
（3）“还原”时，被Sb还原的物质为___________（填化学式）。
（4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c(S2-)不低于_________；所加Na2S 也不宜过多，其原因为_____________________________。
（5）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_________。
（6）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示：该电池由于密度的不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成不变。
充电时，Cl-向_____（填“上”或“下”）移动；放电时，正极的电极反应式为_________。
【答案】 (1). SiO2 (2). Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S (3). SbCl5(4). 9.04×10-24 mol·L-1 (5). 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3 (6). 3︰2 (7). 下 (8). Mg -2e-＝Mg2+【解析】（1）二氧化硅与盐酸不反应；正确答案：SiO2；（2）根据题给信息，Sb2S3与SbCl5反应生成单质硫，浸出液中含有SbCl3；因此反应产生SbCl3和S；正确答案：Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S；（3）SbCl5中+价Sb 被还原到+3价；正确答案：SbCl5；（4）由K sp(CuS)=1.27×10-36，K sp(PbS)=9.04×10-29可知，K sp(PbS)较大，在保证PbS沉淀的前提下，CuS已经沉淀；所以：K sp(PbS)=9.04×10-29=c(Pb2+)c(S2-)=1.0×10-5×c(S2-)；解出c(S2-)=9.04×10-24 mol/L；正确答案：9.04×10-24；加入过多的Na2S，硫离子与Sb3+形成Sb2S3或者硫离子与氢离子结合成硫化氢气体等；正确答案：产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3；（5）+3价Sb被氧化到+5价，还原到0价；根据电子得失守恒规律：被氧化的Sb与被还原的Sb的量之比为3:2；正确答案：3:2；（6）根据电流方向可知：镁-锑液态金属极为正极，液镁为负极；放电时，氯离子向负极移动，充电时，氯离子向阳极移动，向镁-锑液态金属极方向移动；放电时溶液中的镁离子得电子变为金属镁；正极反应：Mg2++2e-＝Mg；正确答案：下；Mg2++2e-＝Mg。
2. 钨有“光明使者”的美誉,在自然界中主要以钨(+6价)酸盐的形式存在，黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成(Fe、Mn)WO4,钨酸(B)酸性很弱，难溶于水，黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法，第二阶段则是用还原剂还原出金属钨。
化合物A、B、C含有同一元素。
请回答下列问题：（1）为提高水浸速率，采取的措施为___________________(写两种)。
（2）用还原剂还原出金属钨。
①碳和氢气均可还原化合物C得钨,用氢气比用碳更具有优点,其理由是___________。
②如果用金属铝与化合物C反应,还原出1mol钨至少需要铝的质量为___________。
（3）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为：W(s)+I2(g)WI2(g) △H<0。
①一定温度下,向某恒容密闭容器中加入2molI2(g)和足量W(s)达平衡后,I2(g)的转化率为20%，则平衡时c[I2(g)]∶c[WI2(g)]=___________;相同条件下，若开始加入I2(g)的物质的量变为原来2倍，则下列数值是原来2倍的有___________(填标号)。
A．平衡常数 B．达到平衡的时间C．I2(g)的物质的量浓度 D．平衡时WI2(g)的体积分数②工业上利用上述反应原理提纯金属钨的示意图如右：反应在真空石英管中进行，先在温度为T1端放入不纯W粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T2的一端得到纯净的晶体，则温度T1___________T2(填：“>”、“<”或“=”)。
（4）写出黑钨矿中FeWO4在步骤Ⅰ中反应的化学方程式__________________________。
【答案】 (1). 为提高水浸速率，粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可 (2). 氢气易与产物钨分离且不产生有毒气体(3). 54g (4). 4∶1 (5). C (6). < (7).4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；【解析】（1）粉碎、搅拌、升温等方法都可以达到目的；正确答案：粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可；(2)①氢气的氧化产物为水，对环境无危害，且气体易与固体分离；而碳的氧化产物易产生一氧化碳，对环境有危害；正确答案：氢气易与产物钨分离且不产生有毒气体；② 根据电子守恒规律：设消耗金属铝xmol,钨由+6价降到0价。
铝由0价升高到+3价；3×x=6×1，x=2mol,m(Al)= 2×27=54g, 正确答案：54g；（3）① W(s) + I2(g) WI2(g) △H<0。
起始量 2 0变化量2×20% 2×20%平衡量 1.6 0.4则平衡时c（I2(g)）∶c（WI2(g)）=4:1 ；平衡常数为温度的函数，温度不变，平衡常数不变，A错误；增大反应物的浓度，反应速率加快，但不是成正比关系，B错误；该反应为反应前后气体的总量不变的反应，I2(g)的物质的量浓度增大2倍，相当于加压，平衡不动，平衡时I2(g)的物质的量浓度是原平衡的2倍，平衡时WI2(g)的体积分数保持不变；C正确，D错误；正确答案：4∶1 ；C；② 碘单质受热易升华，温度升高，碘固体变为碘蒸气，从固体中分离；所以温度T1小于T2；正确答案：<；（4）黑钨矿在氢氧化钠、空气的条件下，高温发生反应，+2价铁变为+3价（氧化铁），发生氧化反应，氧由0价降低到-2价，发生还原反应，然后根据电子得失守恒进行配平，正确答案：4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；3. 随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。
为了回收利用含钢催化剂(V2O5、VOSO4及不溶性杂质)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。
该工艺的主要流程如图所示:已知:部分含钒物质在水中的溶解性:(1)由V2O5冶炼金属钒采用铝热剂法，反应的化学方程式为:___________(2)V2O5通常用作为反应2SO2+O22SO3的理想催化剂，其催化的机理可能是加热时可逆地失去氧的原因，其过程可用两个化学方程式表示:_________、4V+5O22V2O5.(3)反应①的目的是_________.(4)将滤液1与滤液2混合后用氯酸钾氧化，氯元素被还原为最低价，其反应的离子方程式为______。
(5)反应③的沉淀率(又称沉钒率) 是回收钒的关键之一，下图是反应温度与沉钒率的关系图，则控制温度的方法是____________.(6)反应④在NH4VO3的焙烧过程中，固体质量的减少值(纵坐标) 随温度变化的曲线如图2所示，则其分解过程中_______(填字母代号)。
A.先分解失去H2O，再分解失去NH3B.先分解失去NH3，再分解失去H2OC.同时分解失去H2O 和NH3D.同时分解失去H2和N2和H2O(7)全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+。
电池充电时阳极的电极反应式为__________【答案】 (1). 3V2O5+10Al6V+5A12O3 (2). 5SO2+V2O55SO3+2V (3). 将V2O5转化为可溶性的VOSO4 (4). C1O3-+6VO2++3H2O=6VO2++6H++C1- (5). 将反应容器置于80℃的水浴中 (6). B (7). VO2++H2O-e- =VO2++2H+【解析】(1)高温下，用金属铝从活泼性比铝差的金属氧化物中置换出该金属，既为铝热剂法；正确答案：3V2O5+10Al 6V+5A12O3。
(2)用2SO2+O22SO3反应减去4V+5O22V2O5反应，消去氧气，即可得到第一个反应的方程式；正确答案：5SO2+V2O55SO3+2V。
(3) 根据题给信息，V2O5 不溶于水，因此在酸性条件下，用亚硫酸钠把V2O5还原为可溶性的VOSO4，便于氯酸钾把VOSO4氧化为(VO2)2SO4；正确答案：将V2O5转化为可溶性的VOSO4。
(4) 易溶于水VOSO4被氧化为易溶的(VO2)2SO4，而氯酸钾中氯元素被还原到Cl-；正确答案： C1O3-+6VO2++3HO=6VO2++6H++C1-。
2(5)从图像中看出，温度为80℃时，沉钒率最高，因此可以用水浴加热进行操作；正确答案：将反应容器置于80℃的水浴中。
(6)由图像中曲线变化可知：200℃时左右时，固体质量大约减少17克，应该为氨气的质量；400℃左右时，固体质量大约又减少18克，应该为水的质量；所以NH4VO3在焙烧过程中200℃时左右先失去氨；在400℃左右再失去水，最终NH4VO3在焙烧发生分解反应，最终产物为V2O5、NH3和H2O；正确答案：B。
(7)充电过程为电解的过程，阳极发生氧化反应，VO2+中钒为+4价，氧化为+5价的VO2+；正确答案：VO2++H2O-e-=VO2++2H+。
4. 二氧化锆(ZrO2)是最重要的氧离子固体电解质，用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。
可由锆英砂（主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2·SiO2；含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质）通过如工艺流程法制得。
已知：①ZrO2具有两性，高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3，与酸反应生成ZrO2+。
