无机工艺流程题专项训练1

高考化学必考题型一
无机工艺流程题专项训练
1、制备型工艺流程题
（1)明确题目目的是制取什么物质,从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。

善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素及化合物知识，善于从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。

箭头进入的是投料(反应物）,箭尾是生成物。

（2）注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择。

读懂流程图，写出主要的化学反应方程式或制备原理。

(3）要解决一个物质的制备、合成等实际的化学问题往往从成本角度、环保角度、现实角度等多角度考虑.
2、化学工艺流程常涉及的化学反应原理有：
(1）沉淀溶解平衡的相关应用
①沉淀的最小浓度控制；②沉淀转化的条件.
（2)反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用
①反应速率控制；②化学平衡移动；③化学平衡常数的应用;④反应条件的控制.
(3）氧化还原反应的具体应用
①强弱规律；②守恒规律；③选择规律。

（4)盐类水解的具体应用
①水解规律;②水解反应的控制(抑制或促进）。

3、实验技术类
无机化工类实验题主要以无机化工流程图为载体，联系中学化学中基本实验方法,如装置气密性检查,混合物分离、提纯和检验以及产品收集与尾气处理等。

无机化工实验题的命题热点主要有：
金属冶炼类,如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，联系产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物分离和提纯等。

中学重要化工产品的制备,如胆矾、绿矾、明矾、氧化铜、硝酸铜和碳酸钙等物质的制备.
模拟化工原理,设计实验.如探究接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理.
快速浏览，整体把握题目，明确知识考查背景，以及考查了哪方面的化学反应原理。

逐字逐句认真审题,深入思考,准确把握题目提供的条件及求解问题，充分探究题干、图表提供的信息以及问题中的隐含信息。

结合条件、信息与问题,联系化学原理知识要求,分析推理解决问题.
各个问题逐个突破，切不可因一个问题没有解决而放弃其他问题。

认真作答，规范书写,把握答题要点切不可似是而非。

认真检查再次突破搁置难点。

1．（14分)工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下：
已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：
（1）在浸出过程中除了生成Fe2（SO4）3、Cr2（SO4）3外,主要还有__________________。

（2）在除铁操作中，需要除去Fe3＋和CaSO4,请完成相关操作：
①加入石灰乳调节pH到约____________，
检验Fe3＋已经除尽的操作是；
②将浊液加热到80℃，______________________。

（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体反应的离子方程式：，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95％，若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题
是________。

（4）当离子浓度小于或等于1×10—5mol·L-1时可认为沉淀完全，若要使Cr3＋完全沉淀则要保持c(OH－)≥______。

K SP Cr（OH）3＝6.3×10－31,≈4.0]。

2．（16分)ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料。

某课题组设计由含锌工业废料（含Fe、Cu、Mn等杂质）生产ZnO的工艺流程如下:
已知：黄钠铁矾在pH为1。

5，温度为90℃时完全沉淀,且易于过滤。

2Cu +O2 +2H2SO4 ==2CuSO4+2H2O
（1）步骤①的浸取液里除含有Zn2+、Mn2+以外,还含有的金属离子有，所加试剂X为Na2SO4和_________的混合液.
（2）步骤②可进一步氧化除铁,还氧化除去了Mn2+,试写出相应的除去Mn2+的离子方程式_________________________，步骤③加入的试剂是_______，整个工艺流程中可
以循环使用的试剂是_____________.
（3）步骤⑤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是____________________________。

（4）步骤④碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌，取该样品7.18 g,充分灼烧后测得残留物质量为4.86 g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得到2。

00 g沉淀，
则此碱式碳酸锌的化学式是________________。

3（14分)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理.某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ)的处理工艺流程如下。

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。

（1）实验室用18。

4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4。

8 mol·L－1的H2SO4溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需_______________________ 。

（2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有______________________________（答出两点）。

（3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72—,写出此反应的离子方程式：_____________________________________________________________。

（4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
274
________；但溶液的pH不能超过8，其理由是_________________________。

(5）钠离子交换树脂的反应原理为M n＋＋nNaR―→MR n＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是_______________________________。

（6）写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：
____________________。

4．（14分）硫酸亚铁是一种重要的化工产品，在工业上有重要的用途。

学生探究烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备绿矾（FeSO4·7H2O式量为278），并进一步计算产品的纯度。

工艺流程如下所示：
(1)烧渣在进行酸溶时用到的酸为。

（2)过程中灼烧时产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是
A．品红溶液 B．紫色石蕊溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．红色的酚酞试液（3）X是，此时滤液N中发生反应的离子方程式为.检验溶液Q中含有的金属阳离子的实验方法是。

（4)操作III的操作步骤为蒸发浓缩、、过滤(填操作名称)、、干燥。

(5）测定绿矾产品中Fe2+含量的实验步骤：
a．称取6.0g产品,溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25。

00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0。

01mol·L—1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为
40.00mL。

（滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）.
①标准液应盛装在滴定管中(填“酸式”或“碱式"），计算上述产品中FeSO4·7H2O
的质量分数为;
②若在a步操作中，进行定容时仰视刻度线定容，则会使测得的产品中FeSO4·7H2O
的质量分数.（填“偏大”“偏小”或“无影响"）。

16（15分）．钛合金是航天航空工业的重要材料．由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：
已知：①TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中
②TiCl4的熔点—25。

0℃,沸点136.4℃；SiCl4的熔点—68.8℃，沸点57.6℃
回答下列问题:
（1）写出钛铁矿酸浸时,主要成分TiO2反应的离子方程式，加入铁屑的作用是。

（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有。

(3）（3）向“富含TiO2+溶液"中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·nH2O,请用恰当的原理和化学用语解释其原因，废液中溶质的主要成分是(填化学式）．
（4）用金红石（主要含TiO2）为原料，采用亨特（Hunter）法生产钛的流程如下:
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式,制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质，可采用方法除去．
（5）TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法,电解液为某种可以传导O2-离子的熔融盐，原理如图所示，则其阴极电极反应为：，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有
5．(14分）草酸亚铁为黄色固体，作为一种化工原料，可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。

合成草酸亚铁的流程如下: （1）配制（NH4）2Fe（SO4)2溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是。

(2）得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤，检验是否洗涤干净的方法是。

（3)将制得的产品（FeC2O4·2H2O）在氩气气氛中进行加热分解，结果如下图（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。

①则A→B发生反应的化学方程式为：。

②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成,写出B→C的化学方程
式；
（4)某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。

为了测定不纯产品中草酸根的含量，某同学做了如下分析实验：
Ⅰ．准确称量m g样品，溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。

Ⅱ．取上述溶液20mL,用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，溶液变为淡紫色，消耗高锰酸钾溶液的体积为V1 mL。

Ⅲ．向上述溶液中加入足量Zn粉，使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+.
Ⅳ．过滤，洗涤剩余的锌粉和锥形瓶，洗涤液并入滤液
Ⅴ．用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色,消耗KMnO4溶液的体积V2mL。

已知：2MnO4—+5H2C2O4+6H+＝2Mn2+ +10CO2+8H2OMnO4—+8H++5Fe2+＝5Fe3+ + Mn2++4H2O 回答下列问题:
①若省略步骤Ⅳ,则测定的草酸根离子含量(填“偏大"、“偏小”或“不变”).
②m g样品中草酸根离子的物质的量为（用c，V1,V2的式子表示，不必化简）。

6．（14分）MnCO 3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料，某地有含锰矿石（主要成
分是MnO 2还含CaO 、Al 2O 3、FeS 等杂质），由此矿石生产MnCO 3的工艺流程如下：
已知：
(1) 操作Ⅰ为:。

(2） 取溶液Ⅰ加入KSCN 溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中FeS 发生反应的
离子方程式：。

(3) 调节溶液pH 所用物质X 最好为（ ）
A ．NaOH 溶液
B ．氨水
C ．MnCO 3固体
D ．盐酸
(4) 滤渣Ⅰ为，滤渣Ⅱ为.
（5) 沉锰的化学方程式为：.
（6) MnCO 3也是制造锂离子电池的重要原料，在此电池的正极，充放电过程中发生
LiMn 2O 4与Li 1—x Mn 2O 4之间的转化，写出该电池充电时正极发生的反应式:。

7．(14分）氯化亚铜(CuCl ）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；
见光则分解，变成褐色。

下图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe 3＋、Cu 2＋、Fe 2＋、Cl －)生产CuCl 的流程：
根据以上信息回答下列问题：
(1
）写出生产过程中X________，Y________.
（2）写出产生CuCl 的化学方程
式:__________________________________________________。

（3）在CuCl 的生成过程中理论上不需要补充SO 2气体，结合化学方程式和必要的文字
说明理由：。

（4)在
CuCl 的生成过程中除环境问题、安全问题外,你认为还应该注意的关键问题是
______。

（5）实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示：
析出_________.
（6）氯化亚铜的定量分析：
①称取样品0。

25 g和10 mL过量的FeCl3溶液于250 mL锥形瓶中,充分溶解。

②用0.10 mol·L－1硫酸铈标准溶液滴定。

已知：CuCl＋FeCl3 ===CuCl2 ＋FeCl2、Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。

三次平行实验结果如下（平行实验结果相差不能超过1％）：。