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高三化学化工流程题专题练习（1）
1. 【2014深圳一模】（17分）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:
X M NaOH 滤渣A
耕洽—1祝取|一调pH釣3.6并诫热-- ►过陆_遽液一＞操作B—产品
晞找一酸化、还原一|调pH为斤一＞过滤一……
酸ON/0,涪液NaOHiW液淹渣D
已知：①铬渣含有Na2SO4及少量CzO?2—、Fe3+;
② Fe3+、Cr3+完全沉淀(c< 1.0 x i tmol L —1)时pH 分别为 3.6 和 5
（1）______________________________________ 微热”除能加快反应速率外，同时还可以 ________________________________________ ,
滤渣A为 _______ （填化学式）。

（2）根据溶解度（S）s温度（T）曲线，操作B的
最佳方法为________ （填字母序号）
A •蒸发浓缩，趁热过滤
B •蒸发浓缩，降温结晶，过滤
（3）酸化后Cr2O?2―可被SO32「还原成Cr3+，离子方程式为
________ 7
酸C为_____ ，Cr（OH）3的溶度积常数Ksp[Cr（OH）3]=
⑷根据2CrO 42—+ 2H+一9r2072_ + H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,
图中右侧电极连接电源的________ 极，其电极反应式为
总结反思:
NajCfj
O? NaOH f
2. 【2014华附四校联考】（15分）钛有强度高和质地轻的优点，广泛应用于飞机制造业等。

工业上利用钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3 ）制备钛金
属，工业流程如下：
已知：Ti与TiO 2化学性质稳定，不溶于稀硫酸、稀盐酸等。

⑴请写出FeTiO3与稀盐酸反应的离子方程式： _____________________ 。

（2）____________________________________________________ 请写出“熔融氧化”的化学方程式： ____________________________________________ 。

（3）___________________________________________________ 电解氯化镁的阴极反应式为： _________________________________________________，可循环利
用的物质为：____________________________ （填化学式）。

⑷热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂： ________ （填能”或不能”）；原因
为： _________ 。

⑸用此方法制备得到的Ti金属常混有MgCl2和Mg，除杂试剂是 ____________ （填
化学式）。

总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(2)
3. 【2014广州调研】(16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。

以碳酸锰矿(主 要成分为
MnCO 3,还含有铁、镍、钻等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工 艺流程如下：
已知25C ，部分物质的溶度积常数如下:
物质 Mn(OH) 2 Co(OH) 2 Ni(OH) 2 MnS
CoS
NiS
K sp 2.1 X 0 13
3.0 X 0 16
5.0 X 0 16
1.0 柑11
5.0 22
1.0 22
(1) 步骤I 中，MnCO 3与硫酸反应的化学方程式是 __________________________ < (2) 步骤n 中，MnO 2在酸性条件下可将Fe 2+离子氧化为Fe 3+,反应的离子方程式 是 _____ ，加氨水调节溶液的pH 为5.0-6.0,以除去Fe 3+。

⑶步骤川中，滤渣 2的主要成分是 ______________________ 。

⑷步骤V 中，在 _____ (填“阴”或“阳”)极析出 Mn ，电极反应方程式
为 ________________ 。

(5)电解后的废水中还含有 Mn 2+，常用石灰乳进行一级沉降得到 Mn(OH) 2沉淀, 过滤后再向滤液中加入适量 Na 2S ,进行二级沉降。

进行二级沉降的目的
是 __________________ 。

总结反思:
碳酸锰矿粉
(NH 4)2S
出 I V
I n
H 2SO 4 MnO 2 氨水
4. 【20
14汕头一模】(16分)回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉 (含 MnO 2、Mn(OH) 2、Fe 、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取
MnO 2的步骤如下图所 示O co
70 抽 110
110
谓出肝冋Anin
(1)
在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有 Mn 2+、Fe 2+等。

MnO 2与
浓盐酸反应的离子万程万程式： ________________________________ 。

(2) 酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如右上图所示，工业采用的是浸取 60
min ，其可能原因是_
(3) 锰粉经浓盐酸浸取，过滤I 除去不溶杂质后，向滤液中加入足量 H 2O 2溶液， 其作用是_。

(4) 过滤I 所得滤液经氧化后，需加入 NaOH 溶液调节pH 约为5.1，其目 是 _______ 。

(5) 过滤U 所得滤液加入足量 H 2O 2溶液并加入NaOH 溶液调节pH 约为9,使 Mn 2+氧化得到MnO2,反应的离于方程式为 _
(6) 工业上利用KOH 和MnO 2为原料制取KMnO 4。

主要生产过程分两步进行： 第一步将MnO 2和固体KOH 粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续 搅拌以制取K 2MnO 4；
第二步为电解K 2MnO 4的浓溶液制取KMnO 4。

① 第一步反应的化学方程式为_
② 电解K 2MnO 4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为 ___________ 。

猛粉
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2
7.6 9.6 Mn(OH) 2
8.3
9.8
£0
根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。

8 6 d. UJe'yy
潯
出歩
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习（3）
5. 【2014湛江一模】（16分）铬铁矿的主要成分可表示为 FeO ・Cr 2O 3,还含有MgO 、
Al 203、Fe 2O 3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K 2Cr 2O 7） 的工
艺流程。

已知2：
① 焙烧时有Na 2CrO 4、 Fe 2O 3、NaAlO 2等生成。

② Cr 2O 72- + H 2O ——2CrO 42- + 2H + ; Cr 2O 72 一具有很强的氧化性 回答问题：
⑴浸出”步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有 ____________________ （要求 写一条）。

（2） 固体b 中主要含有
（填写化学
式）。

（3） __________________________________________________ 要检测酸化操作中溶液的pH 是否等于4.5，应该使用 _________________________ （填写仪器或 用品名称）。

（4） ____________________________________________________________ 酸化步骤用醋酸调节溶液的 pH < 5,其目的是 _________________________________ ; 不用盐酸调节溶液pH 的原因是 _________________________________________ 。

（5）
操作山发生反应的化学方程式是
要得到K 2Cr 2O 7晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、
、
物质 0C 40 r 80 r KCl 28.0 40.1 51.3 NaCl 35.7 36.4 38.0 K 2Cr 2O 7
4.7 26.3 73.0 Na 2Cr 2O 7
163.0
215.0
376.0
碳酸钠 铬铁矿
已知1：物质的溶解度（g/100g 水）
和干燥。

总结反思：
6. 【2014江门一模】(15分)从明矶［KAI(SO 4)2 12出0］制备Al、K2SO4和H2SO4
明矶焙烧的化学方程式为：4KAI(SO4)2 12H2O+3S = 2K2SO4 +2AI2O3+9SO2T +48HO
请回答下列问题：
(1) 在焙烧明矶的反应中，氧化剂是____________________ 。

(2) 步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有______________ 。

A .粉碎固体混合物
B .降低温度C.不断搅拌 D .缩短浸泡时
间
⑶从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是_______________ 。

(4) 步骤③电解的化学方程式是，电解池的电极是用碳素材料
做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是：______________________ O
⑸以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时
NiO(OH)转化为Ni(OH) 2，则该电池的正极电极反应式是O
⑹焙烧a吨明矶(摩尔质量为b g/mol)，若SO2的转化率为96%，可生产质量分数为98%的H2SO4质量为_____________________________ 吨(列出计算表达式)°
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习（4）
7. 【2014梅州一模】（16分）用含有AI2O3、SiO2和少量FeO・xFe2O3的铝灰制备
Al2（SO4）3 I8H2O 0工艺流程如下：
（一定条件下，MnO 4 —可与Mn2+反应生成MnO 2）已知：生成氢氧化物沉淀的pH
AI(OH) 3Fe(OH)2Fe(OH)3
怡灭f 落足f
开始沉淀时 3.4 6.3 2.7
完全沉淀时 5.29.7 3.2
⑴H2SO4溶解A12O3的离子方程式是_______________________
（2）检验滤液中还存在Fe2*的方法是_______________________________ （注明试剂、现象）。

（3）除杂”环节有如下几个步骤，
（I）向滤液中加入过量KMnO 4溶液，调节溶液的pH为3.2;
（U）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色
（川）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。

①步骤I的目的： _________ ;调节溶液的pH为3.2的目的是____________ <
②向U的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象
是____________ ，写出其反应方程式：______________________________ :
③川中加入MnSO 4的目的是___________ o
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是______________________ 0 （填化学式）
总结反思:
8.【2014肇庆一模】(16分)为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲
⑴绿矶的化学式为____________ 。

(2) ______________________________________________________________ 写出反应①的化学方程式__________________________________________________ , 反应②生成沉淀的离子反应方程式______________________________________ 。

⑶为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为(试剂自选)：。

(4) 在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因
(5) 若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和试剂丫制胆矶晶体，试剂丫
为无色液体，则反应④的总化学方程式为______________________________ ;若不考虑绿色化学工艺，所选试剂丫为1mol/L的硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4，则需该硝酸的体积 _______ L0
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(5)
9. 【2014广州一模】(16分)某地煤矸石经预处理后含 SiO 2( 63%)、Al 2。

3( 25%)、
Fe 2O 3 (5%、及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下:
(1) _____________________________________________ “酸浸”过程中主要反应
的离子方程式为 _____________________________________ 、 __________________ ⑵“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有 _______________ 、 ____________ 。

(写出 两个)
⑶物质X 的化学式为 _________________ 。

“碱溶”时反应的离子方程式为 (4) 已知Fe 3+开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为2.1和3.2,AI 3+开始沉淀和沉淀完 全的pH 分别为4.1和5.4。

为了获得产品Al(OH) 3,从煤矸石的盐酸浸取液 开始，若只用CaCO 3 —种试剂，后续操作过程是 ____________________________ 。

(5) 以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后， 常温下向AlCl 3溶液中不断通入HCI 气体，可析出大量 AICI 36H 2O 晶体，结 合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因： __________________________ 。

总结反思:
盐战
CaCO,
201落涯
L
母腋
10. [2014茂名一模】(16分)工业上利用含有一定浓度的I2和CuS04溶液的工业废
水制备饲料添加剂Ca(IO 3)2,其生产流程如下：
I : ;HNO, : : I
Na;s| H J O J I石灰乳]
會第嘴就一折就卜片液第过诞制弔优卜厲节垃滤—CsflOj)! H;O
~I ~J
滤港母液
已知：Ca(IO 3)2微溶于水，溶于硝酸；Ksp(Cul)=1.1 X IO_12, Ksp(Cu2S)=2.5 K0_48; 氧化性：HNO 3>I0 3一>H 2O2
(1) _______________________________________________________ 还原”过程中主要反应的化学方程式为：2Na2S2O3+ I2 = _____________________ +2NaI。

⑵在还原过程还伴随有CuI生成，写出加入Na2S的离子反应方程式。

⑶在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸，而不直接加入浓硝酸的目的
⑷加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO3)2，贝U要调节pH至 _______ (填酸
性”或中性”或碱性”)，原因是 ________________________________________ 。

(5) ___________ C a(IO 3)2也可用电化学氧化法制取：先充分电解KI溶液，然后在电解后的溶液中加入CaCb，最后过滤得到Ca(IO3)2。

写出电解时阳极发生的电极反应方程式 __ ,用该方法制取Ca(IO3)2,每1kg碘化钾理论上可生产纯度为
97.8%Ca(IO 3)2的质量为 ___ kg (计算结果保留3位有效数字)。

总结反思:
高三化学化工流程题专题练习（6）
11. [ 2014韶关一模】（16分）工业上生产高氯酸（沸点：90°）时还同时生产了
亚氯酸钠，其工艺流程如下：
NaCIO3浓H2SO4 NaOH 出0 SO2
（1）__________________________________________ 实验室进行过滤操作的常用玻璃仪器有______________________________________ o
（2）___________________________ 反应器I中的温度最佳为_______________ （填序号）；操作②的名称为_________ o
A. 0 C ;
B. 20 C ;
C. 80 C ;
D. 120 C
（3）反应器II中发生反应的离子方程式为_
（4）________________________________ 加快反应器II中反应速率的措施有（写出一种措施即可）等。

从反应
器II中获得NaCIO2粗品的实验操作依次是______ （填序号，下同），进一步提纯的操作名称为 _____ o
A.过滤
B.重结晶
C.蒸馏
D.蒸发浓缩
E.蒸干灼烧
F.冷却结晶
G. 萃取分液（5）__________________________________________ 上述流程中可循环使用的物质为____________________________________________ ，副产品除NaCIO2、NaHSO4外还有______ （填化学式）。

总结反思:
12.
【2014佛山一模】(15分)磷酸盐骨水泥具有
良好的生物相容性和生物活性。

医药工业利用共沉淀原理，通过控制
Ca/P 物
质的量比［n(Ca)/n(P)］制备相应
产品［Ca 5(PO 4)3OH 和 Ca 3(PO 4)2 的 n(Ca)/n(P)分别为 1.67和 1.5］流程如下: (注：Ca 5(PO 4)3OH 、Ca 3(PO 4)2 和 CaHPO 4 均难溶于水；Ca(H 2PO 4)2 溶液 pH<7) 下表为n(Ca)/n(P) = 1.5时，不同pH 值制得滤饼的产率以及分析结果：
pH 值 6.8 7.2 8.0 9.0 10.0 产率(%)
92.6 95.3 96.7 94.6 95.6 n
(Ca)/n(P
) 1.51
1.50
1.51
1.52
1.52
⑴流程中强调 滴加速度100mL/45min ”的作用是 __________ 。

流程中调pH 选氨
水，不选生石灰或石灰乳的理由是 ____ 。

(2) 从表中数据分析生成Ca 3(PO 4)2时，“p*x ”中的x 的最佳取值为 __________ 滤饼的化学成分 Ca 5(PO 4)3OH 、Ca 3(PO 4)2、CaHPO 4和 ________ 。

(3) 酸性条件下产率偏低的原因是 ________ 。

(4) 高温煅烧”滤饼，化学反应方程式为 _________ 。

⑸下图是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线，依据图信息计算磷的初始浓度
为
0.70mmol/L ，pH = 10.0条件下反应前10min 内磷的沉淀速率为 ______ 。

总结反思: 血和
⑷押200
,11■
蝕
反应时即min
■ • pjf—P.0 Mi pH—101』】■ “|)IT 1 I
(|
参考答案
1. 【2014深圳一模】（17分）
⑴促进Fe3*水解生成Fe（OH）3而除去；（2分）Fe（OH）3；（2分）
⑵A （2分）
⑶3SO32「+ Cr2O72「+ 8H + = 2Cr3+ + 3SO42「+ 4H2O; （3 分，化学式和配平错误0分）
H2SO4；（2 分）1.0 X0^32 mol4 L 一4（2 分，不带单位扣1 分）
（4）正极，（2 分）4OH - 4e = O2 t+ 2H2O （2 分）（无“T扣分 1 分）
2. 【2014华附四校联考】（15分）
（1）FeTiO3+2H+一Fe2++TiO 2+H2O （3 分）（2）TiO 2+ 2C+ 2Cl 2 一TiCl 4+ 2CO （3 分）
（3）Mg2+ + 2e_ = Mg （3 分）Cl2 和Mg （2 分）
（4）能；（1分）钠的还原性比镁强（1分）
（5）HCI （2 分）（填写H2SO4、HNO3均可）
3. 【2014广州调研】（16分）
（1）MnCO 3+H2 SO4 = MnSO4+ CO2T +HO （3 分）
⑵ MnO 2+2Fe2++4H += Mn 2++2Fe3++2H 2O （3 分）
（3）CoS和NiS （3分，错、漏均扣1分）
⑷阴（1 分），Mn2++2e_ = Mn （3 分）
（5）沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+（3分）
4. 【2014汕头一模】（16分）
（1）MnO2+4H++C1_= Mn 2++C12 t +2HO （3 分）
（2）60min后，再延长浸出时间，增加生产成本，而浸出的量会不明显（2分）
⑶将Fe2+转化为Fe3+（2分）
⑷使Fe3+完全转化为Fe（OH）3沉淀，并防止Mn2+变成Mn（OH）2 （2分）（5） Mn 2++H2O2+2OH「二Mn O2J +2HO （3 分）
⑹①2Mn O2+4KOH+O2 = 2K2M nO 4+2H2O （2分）②产生无色气泡（2分）
5. 【2014湛江一模】（16分）
（1）加热；或研磨；或搅拌；（2分）（2）Al（OH）3 （2分）；
⑶pH计或精密pH试纸（2分）
⑷使CrO42-转化为Cr2O72_ （2分）；Cr2O72-会把盐酸（或氯离子）氧化为氯气
（3分）
⑸Na2Cr2O7 + 2KCI= K 2C2O7 J +2NaCI（3 分，没威没配平扣 1 分），过滤、洗涤（2分）
6. 【2014江门一模】（15分）
⑴KAI（SO 4）2 12H2O （2 分）
⑵AC （2分，多选、错选0分）
（3）蒸发结晶（2分，蒸发浓缩、冷却结晶”给1分）
通电
2 A|2O
3
4 AI+ 3O 2 '
（4）970 °C冰晶石（2分）
阳极中碳被氧化成CO2 （CO）（2分，用化学方程式表示也可，如：高温高温
C + O2=高温：=CO2或2C+ O2=S=^=2CO ，条件用加热或970C也可）（5）NiO（OH）+H 2O + e丄Ni（OH）2+ OH - （2 分）
（6）9mol 98g/mol 96% a或216a（3分，不带单位不扣分，化简也可以）4mol bg / mol 98% b
7. 【2014梅州一模】（16分）
（1）Al2O3 6H 2Al3 3H2O （2 分）
（2）取少量滤液，滴加KMnO 4溶液（2分），KMnO 4溶液褪色（1分）
⑶①将Fe2+氧化为Fe3+, （2分）调节pH值使铁完全沉淀；（2分）
②生成有黄绿色气体（2分）；MnO2+ 4HCl^^MnCl 2+ Cl2 t +2HO （2分）
③除去过量的MnO4_。

（2分）
（4）K2SO4。

（2 分）
8. 【2014肇庆一模】（16分）
（1） FeSO4 7H2O （2 分）
⑵ 2Al+2NaOH+2H 2O—2NaAIO 2+3H2 t AIO2_
+CO2+2H2O—AI（OH）3J +HCO_ （4 分）
（或2AIO2- +CO2+3H2O一2AI（OH）3；+CO2「）［未写离子方程式扣1 分，不
配平扣1分，离子符号错0分］
（3）用试管取少量滤液D （1分），向滤液中滴加KSCN （或NaSCN、或NH4SCN）］溶液无明显现象（1分），再滴入氯水（或双氧水，或通入CI2）若变成血红色，则溶液则中存在Fe2* （1分）。

（4）铜、铁与稀硫酸形成了原电池（或发生了电化腐蚀，或有电流产生）（2分）
⑸ Cu+H 2O2+H2SO4—CuSO4+2H2O （2 分。

配平 1 分，化学式错0 分）
2 （
3 分）[说明：反应式为3Cu+2HNO 3+3H2SO
4 3CuSO4+2NO? +4出0]
9. 【2014广州一模】（16分）
⑴ Al2O3+6H+===2AI3++3H2O ; Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O （4 分，每
个2分）
（2）盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个4分，每个2分）
（3）CO2 ；Al（OH）3 +OH - =AIO2- +2H2O （4 分，每个 2 分）
（4）加入CaCO3调节pH到3.2,过滤除去Fe（OH）3后，再加入CaCO3调节pH 到5.4,过滤得到Al（OH）3 （2分）
⑸ AlCl 3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl 3 6H2O（S）= Al 3+（aq） +3C「（aq）
+6H2O（l），通入HCI气体使溶液中c（C「）增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl 3晶体（2分）
10. 【2014茂名一模】（16分）
（1）Na2S4O6 （2 分）
（2）2Cul（s）+S2_=Cu2S（s）+2「（3 分）
⑶减少氧化过程中生成的氮的氧化物的污染（2分）
⑷中性（2 分）Ca（IO 3）2在硝酸溶液中溶解，故要中和过量的酸；在碱性溶液中，会混有微溶的Ca（OH）2造成产品不纯。

（2分）
⑸ 3H2O+I 一一6e_=IO3- +6H+（3 分）； 1.20 （2 分）
11. 12014韶关一模】（16分）
（1）（普通）漏斗、玻璃棒、烧杯（3分，各1分）
⑵C;蒸馏（各1分）
（3）2ClO2+SO2+4OH _=2CIO2- +SO42- +2H2O （2 分）
（4）适当升高温度（增大NaOH溶液的浓度、增大气体（SO2、CIO2）和NaOH 溶液的接触面积等）（2分）；DF（A）（2分）；B （1分）
⑸硫酸；Na2SO4 （各2分）
12. 【2014佛山一模】（15分）
（1）使反应物充分接触（2分）；若选择生石灰或石灰乳调节pH会改变n（Ca）/n （P）（2分）
（2）7.2 （2 分）；CaCO3 （2 分）
（3）酸性条件下，容易造成钙的流失。

（或酸性条件下，容易造成钙磷流失。

”或酸性条件下，难溶产物易溶解转化为易溶物质造成钙磷流失”）
或酸性条件下，Ca5（PO4）3OH、Ca3（PO4）2和CaHP0 4等易转化为可溶的
Ca（H2PO4）2，造成钙磷流失”）（2分）
（4）2CaHPO4+CaCO 3 咼温 Ca3（PO4）2+H2O+CO 2 T
或Ca5（PO4）3OH+CaHPO 4 咼温 2Ca3（PO4）2+H2O （2 分）
（5）0.056 mmol L71 min一1（3分）。