培优09 除杂提纯类工业流程(提高练)-2021年高考化学大题培优练(新高考地区专用)

2021年工业流程在高考题中的“考法”全国各省市真题分类2021年工业流程“新动态”1．【2021年北京卷】铁黄是一种化工产品。

由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。

资料：i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4iii.0.1mol/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；0.1mol/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8(1)纯化①加入过量铁粉的目的是_______。

②充分反应后，分离混合物的方法是_______。

(2)制备晶种为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。

过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。

滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。

①产生白色沉淀的离子方程式是_______。

②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。

原因是：沉淀生成后c(Fe2+)_______0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。

③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。

结合方程式解释原因：_______。

④pH≈4时制得铁黄晶种。

若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。

结合总方程式说明原因：_______。

(3)产品纯度测定铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。

wg 铁黄24H SO →加热溶解标准溶液溶液b −−−−−−→224Na C O 溶液溶液c NaOH →酚酞标准溶液滴定资料：Fe 3++32-24C O =Fe(C 2O 4)3-3，Fe(C 2O 4)3-3不与稀碱液反应Na 2C 2O 4过量，会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。

（二）除杂、提纯类化工流程题押题专练一．工艺流程题的解题策略1.关注箭头的方向，进入了什么物质，出来了什么物质，要看产品元素进入了哪一分支，所加辅助物质发生了什么反应，加它目的是什么。

2.各分支的物质是什么状态，固态、液态、还是气态，以便确立分离方法或者写离子方程式时拆与否。

3.关注题给信息，信息怎么用，信息是题中直接给出或是在问题中提示出来的。

有些答案往往就在信息中。

4.关注物质是否有价态变化，所加物质作了氧化剂还是还原剂，写反应方程时往往要用到。

5.写反应方程时，不要在一个反应中出矛盾的物质，利用好阴、阳结合原理和有升就有降原理（并且升、降必相等），关注离子方程书写时的电子、电荷、元素三大守恒。

6.计算时利用好：①以物质的量为中心的计算；②得失电子守恒；③元素守恒（计算时首先通过化学反应方程式构建物质间的物质的量关系，再把题目所给数据引入关系式中，通过计算得出结果。

二.解工艺流程题的几点说明：（1）不要盲目只分析流程图，要根据题目所给问题结合流程图分析，也就是带着问题分析，这样就有了明确思维目的。

（2）当你无法找到答案时，不要忘记题中所给的信息，答案可能就在信息中。

（3）答题时运用好氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学等理论，弄清每步反应利用了教材什么反应原理，如何调pH，如何选择除杂方法和产品分离方法，同时要关注安全(防爆、防中毒)、环保（绿色化学）、经济(原子经济性、循环操作、提高产量与产率、原料廉价易得、降低能耗、设备简单)。

（4）提高浸出效率的方法常有：将原料粉碎、加热、适当增大浸出液的浓度和搅拌。

（特别关注：通入热的气体有两层含意①加热②搅拌）（5）写方程式时在一个反应中不要出现矛盾的物质，写物质化学式时要利用好化合价原则，即正、负化合价代数和等于0的原则。

三.构建“模型思维”四．规范答题从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。

1.要看清题目要求，按要求答题。

除杂、分离、提纯类工艺流程【原卷】1．某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍，工艺流程如图：已知：常温下，有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表：回答下列问题：(1)浸出渣主要成分为___、___ (填化学式)。

(2)"除铜"时，Fe3+与H2S反应的离子方程式为___。

(3)"氧化"的目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，温度需控制在40～50℃之间，该步骤温度不能太高的原因是___。

(4)"调pH"时，pH的控制范围为___。

(5)"除钙"后，若溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1，则2+-c(Ca)c(F)=___。

[已知常温下，()11sp 2CaF 2.710K -=⨯](6)在碱性条件下，电解产生2NiOOH ·HO 的原理分两步，其中第一步是Cl -在阳极被氧化为ClO -，则该步电极反应式为___。

2．下图为从预处理后的可充电电池粉末(主要为NiO 、CdO 、CoO 和23Fe O 等)中回收重金属的工艺流程。

回答下列问题：(1)“浸取”过程先加入43NH HCO 溶液，再通入3NH ，滤液①中主要含()234Cd NH +⎡⎤⎣⎦、()236Ni NH +⎡⎤⎣⎦、()236Co NH +⎡⎤⎣⎦及23CO -。

写出NiO 浸取时发生反应的化学方程式：___________。

(2)探究“催化氧化”步骤中()236Co NH +⎡⎤⎣⎦氧化为()336Co NH +⎡⎤⎣⎦的实验条件，向()236Co NH +⎡⎤⎣⎦含量为10.38g L -⋅的溶液中通入空气，待反应完全后，记录()336Co NH +⎡⎤⎣⎦浓度数据如下表：由表中数据可得，()236Co NH +⎡⎤⎣⎦氧化的最佳条件为___________。

押全国卷理综第27题无机工业流程高考频度：★★★★★难易程度：★★★★☆一、考题分析化学工艺流程试题是全国卷的必考题型。

化学工艺流程是将化工生产过程中主要生产阶段以流程框图形式呈现出来。

涉及的知识包含元素及其化合物的性质、制备、分离提纯等化学问题。

试题涉及的知识面多而杂，难度较大。

二、近五年考点分布分析全国卷年份题号考点分布制备型流程结合反应原理型其他无机综合型涉及元素及特殊物质I2020 26 √V、钒酸铵2019 26 √B、Mg、硼酸2018 27 √√S 焦亚硫酸钠2017 27 √Li 钛铁矿2016 27 √√Cl、NaClO2 II2020 26氯及其化合物Cl、Cl2O、ClO2、NaClO2等2019 26 √Ba、S 立德粉2018 26 √√Zn 闪锌矿2017 26 √Ca 水泥2016 26 √√N2H4 III2020 27 √Ni、硫酸镍晶体2019 26 √Mn、硫酸锰2018 27 √√I KIO32017 27 √Cr 铬铁矿2016 28 √V、V2O51．（2020年全国1卷）钒具有广泛用途。

黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO 2、Fe 3O 4。

采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示：金属离子 Fe 3+ Fe 2+ Al 3+ Mn 2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。

(2)“酸浸氧化”中，VO +和VO 2+被氧化成2VO +，同时还有___________离子被氧化。

写出VO +转化为2VO +反应的离子方程式___________。

(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为252V O xH O ⋅，随滤液②可除去金属离子K +、Mg 2+、Na +、___________，以及部分的___________。

专题20 工业流程题2021年化学高考题一、单选题1．（2021年山东省高考化学试题（山东卷））工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是A．吸收过程中有气体生成B．结晶后母液中含有NaHCO3C．气流干燥湿料时温度不宜过高D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3【KS5U答案】B【分析】根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为：H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3，NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品，据此分析解答。

【KS5U解析】A．根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；B．结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；C．NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；D．结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确；故选B。

2．（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：下列说法错误的是A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成【KS5U答案】D【KS5U解析】HNO，反应物硝酸的用量减A．硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀3少，可降低反应剧烈程度，A正确；BiONO，水解的离子方程式为B．金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成33+-+Bi+NO+H O BiONO+2H，转化工序中加入稀HCl，使氢离子浓度增大，根据勒夏特323BiONO，B正确；列原理分析，硝酸铋水解平衡左移，可抑制生成3Bi+Cl+H O BiOCl+2H，水解工序中加入少C．氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为3+-+2CH COONa(s)，醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特量3列原理分析，氯化铋水解平衡右移，促进3Bi 水解，C正确；Bi+Cl+H O BiOCl+2H，水解工序中加入少D．氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为3+-+2NH NO(s)，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，氯量43化铋水解平衡左移，不利于生成BiOCl，且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应3+-+Bi+NO+H O BiONO+2H，也不利于生成BiOCl，综上所述，D错误；323故选D。

高考化学解题技巧：提纯类工艺流程题高考化学中，提纯类工艺流程题是常见的题型，主要考察学生对化工工艺流程的理解和应用能力。

以下是一些解题技巧：1. 理解工艺流程的目的：在解题之前，首先要明确提纯的目的是什么。

例如，是为了去除杂质、分离混合物、得到纯净产品等。

理解工艺流程的目的可以帮助你更好地判断所需的操作步骤。

2. 注意反应和物质之间的相互关系：提纯工艺往往涉及到化学反应和物质的相互转化。

要根据给定的反应方程式，判断每个步骤中所需的化合物和反应条件。

同时，需要注意不同物质之间的溶解性、挥发性和沉淀性等特点，以便选择适当的分离和提纯方法。

3. 考虑操作步骤的顺序：在解题时，需要根据提纯过程的特点，选择合适的操作步骤顺序。

通常情况下，先进行物质的溶解或溶液的制备，然后进行分离或提取，最后进行晶体生长或干燥等步骤。

4. 注意温度、压力和溶剂选择：温度、压力和溶剂选择是工艺流程中重要的因素。

根据题目中的条件和反应性质，选择适当的温度和压力条件，以及合适的溶剂来实现提纯。

需要注意的是，不同物质对温度、压力和溶剂的适应性有所差异。

5. 综合分析和合理思考：解题时需要综合考虑不同步骤之间的相互关系，遵循物质转化的原则，合理地选择每个步骤中的操作方法和条件。

在实际解题中，要灵活运用所学的化学知识，结合题目具体要求，进行合理推理和判断。

总的来说，提纯类工艺流程题需要学生灵活运用化学知识和解题技巧，理解化学原理和工艺流程，同时进行综合分析和推理，以实现有效地提纯。

通过多做练习和积累经验，可以提高解题的能力和答题的准确性。

11．现有NaCl 、24Na SO 和3NaNO 的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的3NaNO 晶体，相应的实验流程如图所示。

(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X_______，沉淀A_______。

(2)上述实验流程中①①①步均要进行的实验操作是_______(填操作名称)。

(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_______(填化学式)杂质。

为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的_______(填化学式)。

(4)①实验室需要 240 mL 2.0013mol L NaNO -⋅溶液，所用仪器除天平、烧杯、药匙、玻璃棒外还有_______、_______(填仪器名称)；①配制该溶液时，若出现以下情况，会导致溶质的物质的量浓度偏高的是_______(填序号) a.洗净的容量瓶未烘干 b.溶液转移至容量瓶中后没有洗涤烧杯c.定容时俯视刻度线d.发现凹液面超过了刻度线，立即将多余的溶液吸出2用海底锰结核(主要成分为MnO 2，含少量MgO 、Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2)为原料，制备金属锰、镁的一种工艺流程路线如图：已知：①几种难溶物的溶度积(25①)如表所示： 化学式 Mg(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3K sp1.8×10−11 1.8×10−13 1.0×10−33 4.0×10−38①溶液中某离子浓度≤1.0×10−6 mol∙L−1时，认为该离子沉淀完全。

(1)“锰结核粉末”中MnO 2与SO 2反应的离子方程式为 _______。

(2)“滤液1”中c(Mn 2+)为0.18 mol∙L −1，则“调节pH”的范围为_______，“滤渣2”的成分为_______。

(3)“①”处“萃取剂”萃取的成分是_______；(4)MgCl 2·6H 2O 制取无水MgCl 2时，需要在干燥的HCl 气流中加热分解，其中HCl 的作用为_______。

以混合物的分离、提纯为目的的工业流程题一、解题策略第一步：挖掘题干信息，分析原材料，确定主要成分及所含杂质。

第二步：原材料预处理，通过酸浸和碱浸等手段，完成初步分离。

第三步：分析核心反应，通过氧化、中和及离子交换等手段完成主要物质到产物的转化。

第四步：产品的分离与提纯及含量测定，通过沉淀、结晶及煅烧等手段，得到粗品，通过滴定等定量过程，完成含量测定。

二、题型分类【典例1】【2018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题16图所示。

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃）×100%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CO2，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Fe2O3。

Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。

【答案】（1）SO2+OH−HSO3−（2）①FeS2②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中（3）NaAlO2 Al(OH)3（4）1∶16【解析】根据流程，矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，在空气中CaO可与SO2反应生成CaSO3、CaSO3再与O2反应生成CaSO4；“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。

例1：一种磁性材料的磨削废料的主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约21%)，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。

由该废料制备氢氧化镍，工艺流程如下：回答下列问题：(1)“酸溶”时，溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成，废渣的主要成分是_______；金属镍溶解的离子方程式为___________________。

(2)“除铁”时H2O2的作用是________________，加入碳酸钠的目的是_______________________________________。

(3)“除铜”时，反应的离子方程式为_______，若用Na2S代替H2S除铜，优点是_______。

(4)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量不能过多的理由为________________。

(5)已知常温下K sp[Ni(OH)2]=2.0×10−15，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液pH约为_______时，Ni2+才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的浓度≤1.0×10−5mol/L；lg2=0.30)。

(6)100kg废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31kg，则镍回收率为_______(列式即可)。

(7)镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型，其工作原理如下：M+Ni(OH)2HM+NiOOH(式中M 为储氢合金)。

写出电池放电过程中正极的电极反应式___________________。

优选例题除杂提纯类工艺流程大题优练5【答案】（1）SiO 2 5Ni+12H ++2NO −3=5Ni 2++N 2↑+6H 2O（2）将Fe 2+氧化为Fe 3+ 调节溶液的pH ，使Fe 3+完全沉淀为黄钠铁矾渣（3）H 2S+Cu 2+=CuS↓+2H + 无易挥发的有毒气体H 2S 逸出，可保护环境（4）过量的F −与溶液中H +结合生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器（5）9.15（6）31599321⨯⨯×100% （7）NiOOH+H 2O+e −=Ni(OH)2+OH −【解析】废料的主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物，酸溶后过滤，得到的滤液中含有Fe 3+、Fe 2+、Ni 2+、Cu 2+、Ca 2+、Mg 2+等，二氧化硅不与酸反应，废渣为二氧化硅，“除铁”时加入H 2O 2可将Fe 2+氧化为Fe 3+，加入碳酸钠可调节溶液的pH ，使Fe 3+完全沉淀为黄钠铁矾渣；“除铜”时，通入H 2S 气体，生成CuS 沉淀，除去Cu 2+；加入NaF ，生成CaF 2、MgF 2沉淀，除去Ca 2+、Mg 2+，滤液中加入氢氧化钠生成Ni(OH)2沉淀，过滤得到Ni(OH)2固体。

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 。

工艺流程题1．（2020届河北省名校联盟高三联考）硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。

工业生产中利用方铅矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）制备PbSO4的工艺流程如图：已知：i.PbCl2难溶于冷水，易溶于热水。

ii.PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) ΔH>0iii.K sp(PbSO4)=1.08×10-8，K sp(PbCl2)=1.6×10-5。

（1）“浸取”时需要加热，此时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为__。

（2）“调pH”的目的是__。

（3）“沉降”操作时加入冰水的作用是__。

（4）20℃时，PbCl2(s)在不同浓度的盐酸中的最大溶解量(g·L-1)如图所示。

下列叙述正确的是__（填字母）。

A．盐酸浓度越小，K sp(PbCl2)越小B．x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等C．当盐酸浓度为1mol·L-1时，溶液中c(Pb2+)一定最小D．当盐酸浓度小于1mol·L-1时，随着HCl浓度的增大，PbCl2溶解量减小是因为Cl-浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动（5）PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4，当c(Cl-)=0.1mol·L-1时，c(SO42-)=__。

（6）“滤液a”经过处理后可以返回到__工序循环使用。

利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)，该反应的化学方程式为__。

【答案】（1）MnO2 +PbS+4HC1PbC12+S+MnC12+2H2O （2）除去Fe3+（3）温度降低，PbC12+2C1-PbC142-平衡左移，使PbC142-转化为PbC12，便于析出PbC12晶体(或PbC12难溶于冷水，降低PbC12的溶解度，便于析出PbC12晶体（4）BD （5）6.75×10-6mo1•L-1（6）浸取 4PbSO4+6NaOH=3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O【分析】方铅矿精矿(主要成分为PbS，含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入稀盐酸，盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S，MnO2被还原成Mn2+，加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq)平衡正向移动使更多的Pb元素存在于溶液中；加入Fe2O3溶液调节溶液pH，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，然后过滤；PbCl2难溶于冷水，将滤液冷水沉降过滤得到PbCl2晶体，之后加入稀硫酸发生沉淀转化，生成硫酸铅晶体，过滤得到晶体烘干得到硫酸铅粉末，滤液a中主要成分为HCl。

2021高考化学分离、提纯类工艺流程题的考向与复习1．物质分离提纯的原则(1)不增：不引入新的杂质。

(2)不见：不减少被提纯的物质。

(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。

(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。

2．常用的提纯方法2．过滤问题(1)3个基本操作①检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，用胶头滴管取上层清液少许放入小试管中，向其中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则说明离子沉淀完全。

②洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。

③检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若没有特征现象出现，则证明沉淀已洗涤干净。

(2)特定洗涤目的①冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。

②乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。

3．结晶方式(1)蒸发浓缩、冷却结晶：适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质分离提纯，如除去KNO3中的少量NaCl或受热易分解的物质，如晶体水合物、铵盐等。

(2)蒸发结晶、趁热过滤：适用于杂质的溶解度随温度变化较大物质的分离提纯，可减少杂质晶体的析出，如除去NaCl中的少量KNO3。

趁热过滤的方法：漏斗预热，用少量热蒸馏水通过过滤器，带加热装置的漏斗、抽滤。

提醒：晶体的干燥：要得到干燥的晶体，常见的干燥方法有自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(适用于热稳定性较好的物质)。

4．调节溶液pH分离提纯(1)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。

例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 1.5 3.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，可先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节溶液的pH在3.7≤pH<8.3。

2021届一轮高考化学：物质的检验、分离和提纯培优练习含答案专题：物质的检验、分离和提纯一、选择题1、实验室用如图所示装置可制备少量MnSO4溶液,反应原理为MnO2+H2SO3MnSO4+H2O。

下列说法错误的是()A.若实验中将N2换成空气,则反应液中变大B.缓慢通入混合气体可提高SO2的转化率C.若不通N2,则烧瓶中的进气管口容易被堵塞D.石灰乳对尾气的吸收效果比澄清石灰水更好【答案】A2、《炼丹秘诀》中的“抽汞法”有如下叙述:“朱砂不计多少。

入砂锅中以炭屑填平锅口,剪蛎壳板如锅大密钻小窍盖之,却将空砂锅一个与前锅二口相合,铁丝固济(包括有用铁丝缠和用盐泥固济二法),地下掘一穴安埋空锅,锻炼之后候冷取出,大概银朱一两只有真汞三钱。

”文中涉及的操作方法是()A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取【答案】A3、下列有关实验能成功的是()。

A．苯加到溴水中，将会和溴发生取代反应而使溴水褪色B．用冷却结晶法来提纯含少量KCl杂质的KNO3晶体C．将10%的葡萄糖溶液加到新制氢氧化铜悬浊液中，出现砖红色沉淀D．进行淀粉水解实验时，为检验水解产物和水解程度，加液顺序为：淀粉溶液→H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→新制Cu(OH)2悬浊液【答案】B4、日常生活中一些事例常涉及到化学知识，下列分析不正确的是（）A．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料B．用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物C．某雨水样品采集后放置一段时间，pH由4.68变为4.28，是因为水中溶解了较多的CO2D．蒙古牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶有其科学道理：用银器盛放鲜牛奶，溶入的极微量的银离子，可杀死牛奶中的细菌，防止牛奶变质【答案】C。

5、实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。

下列分析正确的是()。

A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去B.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤【答案】C6、下列实验中,所选装置不合理．．．的是()。

高三化学培优强化训练9 钛(Ti)高三化学培优强化训练9 钛(Ti)2021/8/241．某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇制备联合生产，大大提高原料利用率，并减少环境污染。

流程如下：回答下列问题：(1)写出以石墨为电极电解饱和食盐水的离子方程式。

(2)钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学方程式是，生成1mol四氯化钛时转移电子的物质的量为 mol。

(3)利用四氯化钛制备TiO2.xH2O时，需加入大量的水并加热的目的是(4)钛广泛用于航天领域。

氩气在冶炼钛的流程中的作用是。

(5)利用CO和H2制备甲醇：①已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol。

写出CO和H2制备甲醇的热化学方程式。

②假设联合生产中各原料利用率为100%，若得到6mol甲醇，则需补充标准状况下的H2 L。

2．钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO・TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。

利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示：已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H+＋4Cl＝Fe2+＋TiOCl42＋2H2O (1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是。

(2)滤渣A的成分是。

－(3)滤液B中TiOCl42转化生成TiO2的离子方程式是。

(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。

反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是。

(5)反应③的化学方程式是。

－－(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H 2C2O4的质量比是。

(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池，其工作原理为： Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4 ，写出该电池充电时阳极反应式是。

专题一工艺流程题考向13 除杂、提纯类专项练习1．以工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4，杂质含Si、Fe、Cu、Cd等元素)为原料，可以制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄，工艺流程如图所示：HNO；已知：①PbSO4难溶于3②常温下，K sp(PbCO3)=8×10-14，K sp(PbSO4)=1.6×10-8，K sp(PbCrO4)=2.8×10-13，K sp[Pb(OH)2]=1.0×10-16，K sp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。

回答下列问题：(1)为提高“碱浸”速率，可采取的措施是______(任写一条)。

(2)“碱浸”过程中PbSO4发生的反应为______，气体A的化学式为______。

(3)滤液E中溶质的主要成分为______。

(填化学式)(4)“沉降Ⅰ”过程中发生反应的离子方程式为______。

(5)如图为“酸浸”过程中铅元素的浸出率与硝酸浓度和反应温度之间的关系曲线，由此分析“酸浸”过程中应选择的最佳浓度和温度分别为______。

(6)常温下，若测得“酸浸”后所得溶液中c(Pb2+)=0.1mol/L，则“除铁”过程中需要控制溶液pH的范围为______[c(Fe3+)≤1 10-5mol/L时，认为Fe3+完全沉淀]。

2．为充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，从工业废液中(主要成分为FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收铜并制备氯化铁晶体。

(1)试剂b的名称_______；滤渣Y的成分_______(填化学式)；操作Ⅰ的名称_______。

(2)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是_______(填化学式)，证明Fe3＋存在的现象是_______。

(3)加入过量试剂a后的离子反应方程式_______；_______。

(4)试剂c的最佳选择_______；并写出Z→W相应的化学方程式_______。

2021届高考化学考前集训【新高考版】工艺流程大题（二）一、非选择题1.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Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。

溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（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:2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(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Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。

写出生成HF的化学方程式:__________。

（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2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,CaCO3稍过量,充分反应后仍有2-SO残留,原因是__________;4加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是__________。

（6）取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L−1 NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是__________。

(已知:H3PO4摩尔质量为98g·mol−1)2.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。