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【考点剖析】2020 届高考化学二轮专题复习之难点突破专题 5 无机工艺流程题解题技巧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，是无机框图题的创新。
它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、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图 分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。
这类试题具有较强的实用性和综合性，是近几年高考化学命 题的热门题型。
解题思路：1．读流程图(1)箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
(2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。
2．解题要点(1)审题要点：①了解生产目的、原料及产品，②了解题目提供的信息，③分析各步的反应条件、原理 及物质成分，④理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
(2)答题切入点：①原料及产品的分离提纯，②生产目的及反应原理，③生产要求及反应条件，④有关 产率、产量及组成的计算，⑤绿色化学。
考点一 以物质制备为目的的工艺流程【典例 1】[2019 新课标Ⅰ]硼酸（H 3BO 3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、 题 头挖掘题头 信息肥料等工艺。
一种以硼镁矿（含 Mg 2B 2O 5·H 2O 、SiO 2 及少量 Fe 2O 3、Al 2O 3）为原 料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：3 3 3【答案】（1）NH 4HCO 3+NH 3 (NH 4)2CO 3（2）SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3KSCN（3）一元弱转化为H 3BO 3，促进析出（4）2Mg 2++3 C O 2-+2H 2OMg(OH)2·MgCO 3↓+2 HCO -3 3（或2Mg 2++2 CO 2-+H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+CO 2↑）溶浸 高温焙烧【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方 程式为：NH 3+NH 4HCO 3(NH 4)2CO 3。
专题10-第28题-无机工业流程(知识过关)-2020高考化学二三轮复习题型大突破系列(解析版)(总27页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--专题10 第28题无机工业流程知识过关一、试题分析化学工艺流程题是高考的必考题型，题目综合性强，难度大，通常以化工生产中流程图的形式，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、实验方案的评价、产率的计算、K sp的应用、绿色化学思想的体现等，可以说是真正的学科内综合题，无所不考。
二、试题导图三、必备知识知识点1 工业流程的三个阶段原料预处理的常用方法方法目的研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，增大反应速率水浸与水接触反应或溶解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、铝及其氧化物灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土知识点2 常考化工术语及操作1. 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2. 常见的操作与思考角度(常用水浴、冰浴或油浴 )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水溶性的杂质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、有利于析出，减少损耗等④洗涤沉淀方法：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3. 循环物质的确定4. 副产品的判断5. 滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：(1) 反应过程中哪些物质(离子)消失了？(2) 所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子要考虑这些离子间是否会发生反应6.物质分离、提纯的六种物理方法和八种化学方法知识点3．陌生氧化还原反应方程式书写的具体步骤1.常见氧化剂及其还原产物2.常见还原剂及其氧化产物四、回顾高考1．（2019年全国1卷）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。
2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.某化学小组以铝土矿含、和为原料进行炼铝探究流程如下，叙述错误．．的是A. 步骤过程中均需过滤操作B. a、b中铝元素的化合价相同C. 反应的化学方程式为：D. d只能是氧化铝2.是一种常见的化肥，某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如下：3.4.下列说法正确的是A. 通入和的顺序可以互换B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得C. 步骤中反应的离子方程式为D. 通入的和均应过量，且工艺流程中可循环利用5.由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中不正确的是6.A. 均属于氧化还原反应B. 和HCl均可循环利用C. 是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维7.实验室利用废弃旧电池的铜帽、Cu总含量约为回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示：8.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代替C. 加入锌粉反应的离子为D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO9.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：10.11.下列说法错误的是A. Y、Z分别为、B. 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. 极易水解，其完全水解的产物为、、HCl，据此推测中硅元素的化合价为价D. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应12.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。
某小组以粗氧化锌含铁、铜的氧化物为原料模拟工业生产活性氧化锌，步骤如下：13.已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示开始沉淀完全沉淀下列说法不正确的是A. “酸浸”中稀硫酸可用浓硫酸配制，需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器B. “除铁”中用ZnO粉调节溶液pH至C. “除铜”中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响D. “沉锌”反应为14.工业上用粗盐含、、等杂质为主要原料采用“侯氏制城法”生产纯碱和化肥工艺流程如图所示。
三三三三2020三三三三三三三三三——三三三三三三三三三三三三三三三三1. 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、廯等皮肤病的治疗。
纯化工业氧化锌(含有Fe(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下：提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：Fe(OH)3在pH 约为4时完全沉淀。
下列说法正确的是( )A. ②中除去的杂质离子只有Mn 2+，其反应是2MnO 4−+3Mn 2++2H 2O =5MnO 2↓+4H +B. 调节pH 约为5的目的是增强高锰酸钾溶液的氧化性C. ③中过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有Fe 和NiD. 取干燥后的滤饼11.2g ，煅烧可得到产品8.1g ，④中产物的成分可能是ZnCO 3⋅Zn(OH)22. 实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ，还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体，其实验流程如下：已知：K sp (CaSO 4)=4.8×10−5，K sp (CaCO 3)=3×10−9。
下列说法错误的是( )A. 过滤需要的玻璃仪器有：漏斗、玻璃棒和烧杯。
B. 滤液中得到(NH 4)2SO 4晶体的方法是：蒸发结晶、趁热过滤C. 浸取废渣时，向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是：增加溶液中CO 32−的浓度，促进CaSO 4的转化D. 室温下，反应CaSO 4(s)+CO 32−(aq)⇌CaCO 3(s)+SO 42−(aq)达到平衡，则溶液中c(SO 42−)c(CO 32−)=1.6×1043.某实验小组采用废铁屑来制备硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O]，具体流程如下：下列说法不正确的是()A. 步骤①可采用热的纯碱处理B. 步骤②中加铁屑至将稀硫酸恰好反应完全C. 步骤③中5％的H2O2应适当过量，目的是确保将Fe2+完全氧化和过氧化氢催化分解消耗问题D. 步骤⑤的操作方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥4.MnO2是重要的化学物质，某学习小组设计了将粗MnO2样品(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)转化为纯MnO2的实验流程，下列说法不正确的是A. 在第①步操作中可以通过研磨粗MnO2样品提高酸浸率B. 由第②步反应可以判断氧化性强弱顺序为：ClO 3−>MnO2C. 在第④步操作中最终得到的固体除NaClO3外，含钠的化合物还含有NaClO、NaOHD. 第④步生成的NaClO3固体可以循环利用5.利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂K2FeO4流程如图：下列说法不正确的是()A. 废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污B. 步骤②是将Fe2+转化为Fe(OH)3C. 步骤③中发生的反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO−=2FeO42−+3Cl−+4H++H2OD. 步骤④中反应能发生的原因是在相同条件下，K2FeO4的溶解度小于Na2FeO46.重铬酸钾是一种重要的化工原料，工业上由铬铁矿(主要成分为FeO⋅Cr2O3、SiO2等)制备，制备流程如图所示：已知：a.步骤①的主要反应为：2FeO⋅Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2b.Cr2O42−+2H+⇌Cr2O72−+H2O，下列说法不正确的是A. 步骤①反应中Na2CrO4和Fe2O3为氧化产物B. 步骤①熔融、氧化可以在石英坩埚中进行C. 滤渣2中含有H2SiO3D. 步骤④调滤液2的pH使之变小有利于Cr2O72−生成7.工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SilCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。
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。
无机化工生产流程题（选择题）1.高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。
某课外学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾。
下列说法不正确的是( ）A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价,具有强氧化性B。
反应2Fe3++3ClO—+10OH-2Fe+3Cl—+5H2O中，生成2 mol Fe时,转移6 mol 电子C。
制备高铁酸钾的化学方程式为2KOH+Na2FeO4K2FeO4+2NaOH，根据复分解反应原理,高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度D.明矾、硫酸铁、高铁酸钾都能净水，其净水原理完全相同【解析】选D。
K2FeO4中K为+1价、O为—2价，由化合价代数和为0可知Fe为+6价，化合价处于较高价态具有强氧化性,故A正确；反应2Fe3++3ClO—+10OH- 2Fe+3Cl-+5H2O中，铁元素从+3价升高为+6价，则生成2 mol Fe时，转移6 mol 电子,故B 正确;根据复分解反应原理，反应2KOH+Na2FeO4K2FeO4 +2NaOH能进行,说明生成了更难溶的物质，所以高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度，故C正确;高铁酸钾具有强氧化性，可用于杀菌消毒，还原生成的铁离子水解生成氢氧化铁胶体,具有吸附性,可吸附水中悬浮物聚沉以达到净水的目的,而明矾、硫酸铁只能作净水剂,故D错误。
2.如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。
该方法对H2S的吸收率达99％以上，并可制取H2和S。
下列说法正确的是( )A。
吸收H2S的离子方程式为Fe3++H2S Fe2++S↓+2H+B。
电解过程中的阳极反应式为2Cl--2e—Cl2↑C。
该工艺流程体现绿色化学思想D。
实验室可用充分燃烧的方法消除H2S的污染【解析】选C。
由图中的流程图可知,FeCl3与H2S反应生成S和Fe2+,得失电子不守恒，故A错误；电解的是氯化亚铁和盐酸溶液,阳极发生的是氧化反应,所得滤液中含有Fe2+、H+和Cl-,由于还原性Fe2+〉Cl—（或根据图示循环)，电解时阳极反应式为Fe2+—e—Fe3+，故B 错误；该过程中吸收的H2S最后转化为H2和S，因此体现绿色化学思想，故C正确；由于H2S充分燃烧的化学方程式为2H2S+3O22SO2+2H2O,生成的SO2也是一种有毒气体,故D错误。
2020高考化学化工流程能力提升专题引言：化工流程题主要考查同学们获取信息的能力和分析推理能力，注重知识的综合运用。
本专题抽取出了一些化工流程题中较难的若干小问，方便同学们绕过繁杂的包装，直接切入主题。
一、铺垫：提升两种能力（部分题虽然不是化工流程题，但体现的能力是一样的）获取并应用信息的能力从图中获取信息1.（2013全国Ⅱ，节选）锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。
两种锌锰电池的构造如图所示。
回答下列问题：（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH，该电池中，负极材料主要是______________，电解质的主要成分是________，正极发生的主要反应是________________________（2）与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是____________________________。
答案：（1）Zn NH4Cl MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3（2）碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
解析：（2）仔细对比图中两种干电池的不同之处2. （2018武汉二调，节选）某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。
不同温度下，将模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物2和0.0525 mol CO2，则Y的化学式为______________。
（2）实验过程中采用NO模拟NOx ，而不采用NO2的原因是____________________________。
答案：（1）N2（2）注：（1）问，用好坐标轴的信息；（2）问，若回答“NO能模拟x≥1的情况而NO2只能模拟x≥2的情况”，角度偏了。
从题目上下文中获取信息1.（2016江苏，节选）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
题型强化卷(二)无机化工生产流程题的突破方法【考题体验组】(20分钟30分)1.(8分)(2021·龙岩一模)MgSO4·7H2O在医药上常用作泻药,工业上可用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产。
已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。
其主要工艺如下：请回答下列问题：(1)用H2SO4调整溶液pH至1～2,H2SO4的作用是_________________________。
(2)加NaClO溶液至pH为5～6并加热煮沸5分钟～10分钟,沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物,这两种难溶物的化学式分别为、;其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为________________________________。
(3)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的试验方法是。
(4)“操作X”是将溶液、、过滤洗涤,即得到MgSO4·7H2O晶体。
2.(10分)(2021·连云港一模)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料。
工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有FeCl3、CuCl2、FeCl2)制备,其制备过程如下：查阅资料知,通过调整溶液的酸碱性可使Cu2+、F e2+、F e3+生成沉淀的pH如下：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开头沉淀pH 4.7 7.5 1.4沉淀完全pH 6.7 14 3.7(1)氯酸钠的作用是。
(2)调整反应A所得溶液的pH范围为 ,可以选择的试剂是(填序号)。
a.氨水b.硫酸铜c.氢氧化铜d.碱式碳酸铜(3)反应B的温度要把握在60℃左右,且保持恒温,可接受的加热方法是;若温度过高,所得蓝绿色沉淀中会有黑色固体毁灭,黑色固体可能是。
(4)已知滤液中含有碳酸氢钠,写诞生成碱式碳酸铜的离子方程式：__________________________。
(5)过滤得到的产品洗涤时,如何推断产品已经洗净。
三三三三2020三三三三三三三三三——三三三三三三三三三三三三三三1.KMnO4是一种常见的强氧化剂，主要用于化工、防腐、制药工业等。
以某种软锰矿(主要成分MnO2，还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2等)生产高锰酸钾，并脱除燃煤尾气中的SO2，其工艺流程如图所示(反应条件已经省略)。
已知：K sp[Mn(OH)2]=6.3×10−13，K sp[Al(OH)3]=1×10−32，K sp[Fe(OH)3]= 4×10−38。
回答下列问题：(1)浸出渣A的成分是_____________(填化学式)。
(2)工艺流程中，为了提高步骤①的浸出率。
除提高硫酸浓度、粉碎软锰矿外，还可以___________________(任填两种合理的措施)。
(3)沉淀B的成分除MnCO3以外还有_____________(填化学式)，为使沉淀B沉淀完全，步骤②应将溶液的pH最小调节为____________(已知：离子浓度<1×10−5mol·L−1)。
(4)滤液C中加入KMnO4时发生反应的离子方程式是__________________________。
(5)步骤④中反应的氧化剂和还原剂物质的量之比是__________________。
(6)电解制备KMnO4的装置如图所示。
电解时，a极的电极反应式为________________，为制得较纯的KMnO4，电解液中最好选择________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
2.纳米微晶Zn4CO3(OH)6(碱式碳酸锌)属于高端精细化工产品，晶粒粒度介于9～10.4nm之间，不溶于水和醇。
某高校实验室用工业级硫酸锌(主要成分ZnSO4，含少量Fe2+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+)制备纳米微晶碱式碳酸锌样品的流程如下：已知：a.Fe(OH)3、Fe(OH)2、Zn(OH)2的pK sp(即−lgK sp)分别是37.4、15.4、16.2。
三三三三2020三三三三三三三三三——三三三三三三三三三三三三三三1.KMnO4是一种常见的强氧化剂，主要用于化工、防腐、制药工业等。
以某种软锰矿(主要成分MnO2，还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2等)生产高锰酸钾，并脱除燃煤尾气中的SO2，其工艺流程如图所示(反应条件已经省略)。
已知：K sp[Mn(OH)2]=6.3×10−13，K sp[Al(OH)3]=1×10−32，K sp[Fe(OH)3]= 4×10−38。
回答下列问题：(1)浸出渣A的成分是_____________(填化学式)。
(2)工艺流程中，为了提高步骤①的浸出率。
除提高硫酸浓度、粉碎软锰矿外，还可以___________________(任填两种合理的措施)。
(3)沉淀B的成分除MnCO3以外还有_____________(填化学式)，为使沉淀B沉淀完全，步骤②应将溶液的pH最小调节为____________(已知：离子浓度<1×10−5mol·L−1)。
(4)滤液C中加入KMnO4时发生反应的离子方程式是__________________________。
(5)步骤④中反应的氧化剂和还原剂物质的量之比是__________________。
(6)电解制备KMnO4的装置如图所示。
电解时，a极的电极反应式为________________，为制得较纯的KMnO4，电解液中最好选择________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
2.纳米微晶Zn4CO3(OH)6(碱式碳酸锌)属于高端精细化工产品，晶粒粒度介于9～10.4nm之间，不溶于水和醇。
某高校实验室用工业级硫酸锌(主要成分ZnSO4，含少量Fe2+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+)制备纳米微晶碱式碳酸锌样品的流程如下：已知：a.Fe(OH)3、Fe(OH)2、Zn(OH)2的pK sp(即−lgK sp)分别是37.4、15.4、16.2。
2020年高考真题之化工流程全国1卷27．（14分）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后，_____________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL 葡萄酒样品，用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。
全国2卷26．（14分）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SiO2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[c0(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_______________________。
（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。
第9题无机化工流程题错误!1．（2019·莆田模拟）从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。
某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程：(1）为了提高“酸浸"效率，可以采取的措施有________（填两种）。
(2）“还原"工序中反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________.（3)“沉钒"得到NH4VO3沉淀，需对沉淀进行洗涤，检验沉淀完全洗净的方法是__________________________________________________________ _______________________________________________________________ _________。
(4)写出流程中铝热反应的化学方程式__________________________________________________________________________________________ _________________________________________________。
(5）电解精炼时，以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液（其中VCl2以分子形式存在)，粗钒应与电源的________(填“正”或“负”）极相连,阴极的电极反应式为__________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________。
【【【【【【2020【【【【【【【【【【【—— 【【【【【【【【【【【【【【【【【【【【20+4【【【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。
专题六化学热点大题6.1无机化工流程题1．（2020·全国二卷）立德粉ZnS·BaSO 4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。
回答下列问题：（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（BaSO 4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：①在回转炉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______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。
其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
（3）成品中S 2−的含量可以用“碘量法”测得。
称取m g 样品，置于碘量瓶中，移取25.00mL 0.1000mol·L −1的I 2−KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min ，有单质硫析出。
以淀粉溶液为指示剂，过量的I 2用0.1000mol·L −1Na 2S 2O 3溶液滴定，反应式为I 2+2223S O -=2I −+246S O -。
测定时消耗Na 2S 2O 3溶液体积V mL 。
终点颜色变化为_________________，样品中S 2−的含量为______________（写出表达式）。
【点睛】本题难度较低，重点考查基础知识运用能力，易错点：第（2）小题第①问没有注意焦炭过量生成CO ；（3）关系式法在计算中的应用。
2．（2019·全国三卷）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。
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微专题突破练(四)无机化工生产流程题(非选择题)1.(2018·浙江11月选考真题)某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)相关信息如下:①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。
pH金属离子开始沉淀完全沉淀Fe3+ 1.5 2.8Fe2+ 5.5 8.3Zn2+ 5.4 8.2②ZnSO4的溶解度(物质在100 g水中溶解的质量)随温度变化曲线。
请回答:(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是___________________。
②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是____________________。
(2)步骤Ⅱ,需加入过量H2O2,理由是________________________________。
(3)步骤Ⅲ,合适的pH范围是_____________________________________。
(4)步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜;b.在60 ℃蒸发溶剂;c.冷却至室温;d.在100 ℃蒸发溶剂;e.过滤。
请给出上述操作的正确顺序____________(操作可重复使用)。
(5)步骤Ⅴ,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得ZnSO4·7H2O 晶体颗粒大小分布如图1所示。
根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择________方式进行冷却结晶。
A.快速降温B.缓慢降温C.变速降温(6)ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。
①下列关于滴定分析,正确的是________。
A.图2中,应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端B.滴定前,锥形瓶和滴定管均需用标准溶液润洗C.将标准溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移D.滴定时,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转E.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡,则测得的体积比实际消耗的小②图3中显示滴定终点时的读数是________mL。
【解析】(1)①碳酸钠水解,溶液显碱性,促进油污水解。
②镀锌层完全反应后,无法形成锌铁原电池,产生气泡的速率会显著变慢。
(2)要使滤液中的Fe2+尽可能被氧化转化为Fe3+,需加入尽可能多的H2O2;另外,H2O2在 Fe3+催化下会加速分解产生氧气,所以需加入过量H2O2。
(3)步骤Ⅲ中,要使Fe3+沉淀完全,Zn2+不沉淀,故合适的pH范围是2.8～5.4。
(4)步骤Ⅳ中,需要蒸发掉水,得到粗ZnSO4·7H2O,由题中图可知,ZnSO4·7H2O的溶解度在60℃时最高,在100℃蒸发溶剂至溶液出现晶膜,冷却至60℃时晶膜消失,所以在60℃继续蒸发溶剂,至溶液出现晶膜,然后再冷却至室温,过滤。
(5)由图1所示,为了得到颗粒大小相对均一的ZnSO4·7H2O较大晶粒,宜选择变速降温方式进行冷却结晶。
(6)①为了防止液体泄漏,应将凡士林在旋塞孔的两边沿圆周涂上一薄层及涂在滴定管装活塞小头处,即图2旋塞的a端和旋塞套内的c端,A正确;锥形瓶不用标准溶液润洗,B错误;将标准溶液装入滴定管时,直接从容器内倒入滴定管即可,不用借助烧杯或漏斗等玻璃仪器,C错误;滴定时,用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转,D正确;滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡,气体占据液体应有的体积,使测得的体积比实际消耗的小,E正确。
②滴定管越向下读数越大,读数精确至0.01 mL,图3的读数为20.60 mL。
答案:(1)①碳酸钠水解,溶液显碱性,促进油污水解②产生气泡的速率显著变慢(2)使Fe2+尽可能转化为Fe3+,H2O2易分解(Fe3+催化加速分解)(3)2.8～5.4 (4)dabace (5)C(6)①ADE ②20.602.硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料,难溶于水,可由炼锌的废渣锌灰制取,其工艺流程如下图所示。
(1)为提高锌灰的浸取率,可采用的方法是________(填序号)。
①研磨②多次浸取③升高温度④加压⑤搅拌(2)步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是______(写化学式)。
(3)步骤Ⅲ中可得Cd单质,为避免引入新的杂质,试剂X应为________。
(4)步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S。
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是___________________________。
②Na2S可由等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下制取。
化学方程式为________________________________;(5)若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol,步骤Ⅲ所得Cd为d mol,最后得到V L、物质的量浓度为c mol·L-1的Na2SO4溶液。
则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为________。
【解析】锌灰与硫酸反应得含有镉离子、锌离子、铁离子、亚铁离子等的溶液,加入双氧水将二价铁离子氧化为三价铁离子,用碳酸锌调节pH使Fe(OH)3完全沉淀,过滤后得到含有镉离子、锌离子的滤液Ⅰ和滤渣Fe(OH)3、ZnCO3;步骤Ⅲ中可得Cd单质,为避免引入新的杂质,试剂X应为锌,过滤后得溶液Ⅱ为硫酸锌溶液,硫酸锌溶液中加入硫化钠可得硫酸钠和硫化锌。
(1)搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末、搅拌、多次浸取等都可提高锌灰的浸取率,不采用的方法是⑤加压,答案选①②③⑤;(2)根据上面的分析可知,步骤Ⅱ所得滤渣为Fe(OH)3、ZnCO3;(3)根据上面的分析可知,试剂X应为锌;(4)①ZnS固体是从硫酸钠溶液中析出的,所以检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管,滴加几滴BaCl2溶液,若出现浑浊则未洗净,反之则已洗净;②等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下生成Na2S,根据元素守恒可知,该化学反应方程式为Na2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2;(5)步骤Ⅲ所得Cd为d mol,则用于置换镉的锌的物质的量为d mol,硫酸钠的物质的量为V L×c mol·L-1=cV mol,所以硫酸锌的物质的量为cV mol,根据锌元素守恒可知,样品中锌元素的物质的量为cV mol-d mol-b mol,所以锌灰中含有锌元素的质量为65 g·mol-1×(cV mol-d mol-b mol)=65(cV-b-d)g。
答案:(1)①②③⑤(2)Fe(OH)3、ZnCO3(3)Zn(或锌) (4)①取最后的洗涤液少许于试管,滴加几滴BaCl2溶液,出现浑浊则未洗净,反之则洗净②Na2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2 (5)65(cV-b-d)g3.二硫化钨(WS2,其中W的化合价为+4)可用作润滑剂,还可以在石油化工领域中用作催化剂。
由钨铁矿(其主要成分是FeWO4,还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)FeWO4中铁元素的化合价为________。
(2)FeWO4在“熔融”过程中发生反应的化学方程式为______________________;“熔融”过程中为了提高熔融速率,可采取的措施有________________________________(写出一条即可)。
(3)过量CO2通入粗钨酸钠溶液中发生反应的离子方程式为________________,操作Ⅰ中用作引流的玻璃仪器是_____________________________________。
(4)生成二硫化钨的化学方程式为2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O,若反应中转移8 mol电子,则生成WS2的质量是________g。
【解析】(1)FeWO4中O、W分别为-2和+6,根据化合物中各元素化合价的代数和为0可求出Fe的化合价为+2。
(2)结合题给流程图可知钨铁矿在熔融时与NaOH、O2反应生成Fe2O3和钨酸钠,根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式为4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O。
“熔融”时为了提高熔融速率,可采取的措施有将钨铁矿粉碎或搅拌等。
(3)粗钨酸钠溶液中含有少量的NaAlO2溶液,通入过量CO2时,NaAlO2与CO2、H2O反应生成Al(OH)3和NaHCO3。
操作Ⅰ为过滤操作,实验中需要用作引流的玻璃仪器是玻璃棒。
(4)结合题给流程图可知(NH4)2WS4中W和S分别为+6和-2,根据化合价变化可知,每生成2 mol WS2时转移16 mol电子,则反应中转移8 mol电子时,生成 1 mol WS2,其质量为(184+32×2)g·mol-1×1 mol=248 g。
答案:(1)+2(2)4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O 粉碎钨铁矿(或搅拌等)(3)Al+CO 2+2H2O Al(OH)3↓+HC玻璃棒(4)2484.(2020·嘉兴模拟)钼是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。
如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。
(1)写出反应①的化学方程式:_______________________________。
(2)反应①的尾气可以再利用,写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂________。
(3)如果在实验室模拟操作1和操作2,则需要使用的主要玻璃仪器有________。
(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼,三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠;三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。
钼酸钠的化学式为________。
(5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2+CH42CO+2H2, CH4+H2O CO+3H2。
含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应,甲烷转化率为90%,用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼,理论上能生产钼的质量为________。
【解析】(1)二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫。
(2)二氧化硫可收集再利用,制备硫酸和盐类等。
(3)操作1和操作2都是分离固体与液体混合物,都是过滤操作。
(4)钼酸是二元酸,可直接写出钼酸钠。
(5)根据反应方程式知,1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体,而:3CO+MoO3Mo+3CO2,3H2+MoO3Mo+3H2O,3 mol还原性气体理论上生成 1 mol钼。
