高考化学二轮复习常考题型大通关(新高考)工业流程综合

1.钒是“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。铝土矿的主要成分23Al O (含22523SiO V O Fe O 、、等杂质），利用Bayer 法从铝土矿生产氧化铝的母液中提取钒的过程如图所示：

（1）赤泥中除了含有水合铝硅酸钠外，还有 。

（2）生成34

VO -

的离子方程式为 。

（3）沉淀物中含有水合铝酸钙()2322CaO Al O 8H O ⋅⋅、水合铝硅酸钙 (水化石榴石

23223CaO Al O SiO 4H O ⋅⋅⋅)和钒酸钙()253CaO V O ⋅，其中存在

3-24

253Ca(OH)(s)2VO 3CaO V O (s)6OH -+⋅+，加入23Na CO 能够使钒酸钙溶解的原因：

。(用平衡原理解释)。

（4）加入离子交换树脂()1218C H NCl 进行吸附和淋洗液解吸附的过程为

()12181218R C H NCl

C H N R Cl n n n n --++吸附解吸，R n -的结构为 。

0.1mol/L 25V O 在不同pH 的存在形态如表所示。

（5）为了减少排放,实现原料的重复利用，除了洗液、流出液所含的物质可以循环利用外，还

有 物质可以重复利用(至少写两种)。

（6）利用铝热反应从25V O 中制取510 g V 需要铝的质量为 。

2.工业上以菱锰矿（主要成分是3MnCO ，还含有少量2323A1O Fe O 、、FeO 、CaO 、MgO 等）为原料制取二氧化锰，其工艺流程如图所示：

已知:①3

sp 2()K MnF 5.310-=⨯；()10

sp 2K CaF 1.510

-=⨯；()1sp 1

2MgF 7.4K 10

-=⨯。

②相关金属离子()

n+-1

c M =0.1mol L ⎡⎤⋅⎣⎦

形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：

(1)焙烧时温度对“酸浸”步骤中锰浸取率的影响如图所示，则焙烧时应选择的温度为 ;该工序产生的气体Y 在“吸收”中发生反应的化学方程式为 。

(2)在“除杂1”中添加适量的2MnO 的作用是 ，应调节溶液pH 的范围为 。

(3)“除杂2”主要是将2+Ca 、2+Mg 转化为相应的氟化物沉淀而除去，除去2+Mg 的离子方程式为()()

()2+

2+22MnF Mg

MgF M s aq s (aq n )++，该反应的平衡常数

为 .

(4)在“沉锰”中生成23Mn H ()O MnCO ⋅沉淀的离子方程式为 ，“母液”经加热等系列操作后可返回“ ”工序循环使用。

(5)工业上常采用间接氧化还原滴定法测定2MnO 纯度， 过程如下:准确称量0.920 0 g 2MnO 样品，与足量酸性KI 溶液充分反应后，配制成100 mL 溶液：取其中10.00 mL 溶液，恰好

与 25. 00 mL 0.0800-2231N m L a o S l O ⋅,溶液反应(2236

224I 2S O 2I O S ---

==++)。计算该样品纯度为____________________%(保留三位有效数字）；若实验操作过程反应耗时过长，样品纯度的计算结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

3.某铁矿石的主要成分是氧化铁,还含有少量的二氧化硅。实验室测定铁矿石样品中的铁含量时,首先对铁矿石进行预处理,其过程如图所示:

已知:①溶液D 中只有Fe 2+和钨蓝(H 0.5WO 3)能将227Cr O -还原为Cr 3+。

②加入少量稀K 2Cr 2O 7溶液时,Fe 2+不反应。

将溶液E 稀释至100.00 mL,取出25.00 mL,加3 mL 硫酸-磷酸混合酸,再加4~5 滴二苯胺磺酸钠指示剂,立即用0.1000 mol •L -1 K 2Cr 2O 7标准溶液滴定至溶液呈稳定的蓝紫色即为终点,平行测定3次,平均消耗K 2Cr 2O 7溶液的体积为12.50 mL 。

(1)该铁矿石样品与足量盐酸反应的离子方程式为_______________,Na 2WO 4中钨元素的化合价为______________。

(2)溶液D 中加入少量的稀K 2Cr 2O 7溶液后,发生反应的离子方程式为____________。 (3)设计实验证明溶液C 中不含Fe 3+：_________________。

(4)用250 mL 容量瓶配制0.1000 mol •L -1 K 2Cr 2O 7标准溶液时,用电子天平准确称取K 2Cr 2O 7固体的质量为_______________(保留到小数点后3位),还需要用到的主要玻璃仪器有_________。

(5)铁矿石样品中铁元素的质量分数为_________________。

(6)预处理所得溶液E 放置时间过久,对测定结果的影响是____________(填“偏高”“偏低”“无影响”)。

4.CoCl 2·6H 2O 是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co 2O 3、Co(OH)3，还含少量Fe 2O 3、Al 2O 3、MnO 等)制取CoCl 2·6H 2O 的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H +、Co 2+、Fe 2+、Mn 2+、Al 3+等； ②酸性条件下，3

ClO -不会氧化Co 2+，3

ClO -转化为Cl －；

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：(金属离子浓度为：0.01mol/L)

④CoCl 2·6H 2O 熔点为86℃，加热至110-120℃时，失去结晶生成无水氯化钴。 请回答：

1.写出浸出过程中Co 2O 3发生反应的离子方程式___________。

2.向浸出液中加入 NaClO 3发生主要反应的离子方程式___________。

3.“加Na 2CO 3调pH 至5.2”，过滤所得到的沉淀℃成分为___________。

4.萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系如图所示，萃取剂使用的适宜pH 范围是___________。(填选项序号字母)

A 1.0-2.0

B 2.5-3.5

C 4.0-5.0

5.制得的CoCl 2·6H 2O 在烘干时需减压烘干的原因是___________。

6.为测定粗产品中CoCl 2·6H 2O 含量，称取2g 的粗产品溶于水，配成100mL 溶液，取出20mL 置于锥形瓶，加入K 2CrO 4做指示剂( Ag 2CrO 4为砖红色沉淀)，用0.2mol/L 的AgNO 3溶液滴定至终点，重复2-3次，平均消耗AgNO 3标准溶液10.00mL 。该粗产品中CoCl 2·6H 2O 的质量分数为___________。用K 2CrO 4做指示剂时，需要控制溶液pH 值为6.5-10.5，试分析原因______________________。

5.水晶石是生产玻璃的原料，工业上回收水品石废料（主要含2SiO ，还含有2CeO 、CaO 、MgO 、2Na O 等）中的2SiO 并富集稀土元素Ce(铈)的一种流程如图1所示：