无机化工流程题-高考化学逐题突破练习
筑梦化学21届高考12题逐题突破：无机综合(化工流程综合题的研究)——真题调研 把握命题规律
《高考12题逐题突破》：无机综合（化工流程综合题的研究）——真题调研把握命题规律【核心突破】【真题调研】1．(2019·全国卷Ⅰ，26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有________________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是______________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2O H＋＋B(OH)－4，K a＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节到 3.5，目的是________________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为_____________________，母液经加热后可返回________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。
答案(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液(3)一元弱将硼元素转化为H3BO3，促进析出(4)2Mg2＋＋3CO2－3＋2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCO－3(或2Mg2＋＋2CO2－3＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑) 溶浸高温焙烧解析(1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋，硼酸镁能与水解出的H＋反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡NH3·H2O NH3＋H2O，一水合氨浓度增大，促进NH3·H2O分解产生NH3。
2020新高考化学逐题突破通用版精练：第9题 无机化工流程题
[学科素养评价]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V 2O 5、VOSO 4和SiO 2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NH 4VO 3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 、CaCl 2和VCl 2为电解液(其中VCl 2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_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
高考化学二轮小专题复习《无机化工流程图题的突破方法》质量验收试题(Word版含解析)
高考化学二轮复习小专题《无机化工流程题突破方法》过关检测试题时间：40分钟满分：100分1.(除标注外||，每空2分||，共16分)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||，通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+、F、F生成沉淀的pH如下：(1)氯酸钠的作用是||。
(2)调节反应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的温度要控制在60℃左右||，且保持恒温||，可采用的加热方法是;若温度过高||，所得蓝绿色沉淀中会有黑色固体出现||，黑色固体可能是||。
(4)已知滤液中含有碳酸氢钠||，写出生成碱式碳酸铜的离子方程式：__________________________||。
(5)过滤得到的产品洗涤时||，如何判断产品已经洗净||。
【解析】(1)题中要除去Fe2+、Fe3+杂质||，必须先将Fe2+转变为Fe3+||，再调节pH||，故NaClO3的作用是将Fe2+转变为Fe3+||。
(2)要将Fe3+完全沉淀||，但不能将Cu2+沉淀||，故pH应在3.7～4.7||。
除杂时||，不能引入新的杂质||，同时促进Fe3+的水解||，故应选c、d||。
(3)控制反应温度在100℃以下||，可采用水浴加热法||。
碱式碳酸铜受热易分解成黑色的CuO||。
(4)由信息知||，反应物中有Cu2+、C||，生成物中有碱式碳酸铜||，再根据原子守恒和电荷守恒||，反应的离子方程式为2Cu2++3C+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HC||。
(5)沉淀上会吸附Na+、Cl-等||，故可检验Cl-||。
注意一定要强调“最后一次”||。
答案：(1)将Fe2+氧化为Fe3+(2)3.7～4.7（3分）c、d（3分）(3)水浴加热CuO(4)2Cu2++3C+2H2O====Cu2(OH)2CO3+2HC（3分）(5)取最后一次洗涤液||，加入硝酸银、稀硝酸溶液||，无沉淀产生则表明已洗净（3分）2．（除标注外||，每空2分||，共16分）工业废渣、废水回收利用是重要研究课题||。
高考化学一轮总复习第八章课时规范练46突破无机化工流程题
课时规范练461.(2021山东卷,17改编)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。
回答下列问题:(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c平与pH的关系如图所示。
当溶液中可溶组分浓度c5 mol·L1时,可认为已除尽。
平≤1.0×10中和时pH的理论范围为;酸化的目的是;Fe元素在(填操作单元的名称)过程中除去。
(3)冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。
则Na2Cr2O7在(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为。
答案(1)使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行(2)4.5≤pH<9.3 使Cr转化为Cr2浸取(3)H2SO4(4)阳Cr解析(2)中和时调节溶液pH的目的是将含Al、Si元素的离子转化为沉淀过滤除去,由图可知,当溶液pH≥4.5时,Al3+除尽,当溶液pH>9.3时,硅元素又转化为Si,因此中和时pH的理论范围为4.5≤pH<9.3。
将Al元素和Si元素除去后,溶液中Cr元素主要以Cr2和Cr存在,溶液中存在平衡:2Cr+H2O Cr2+2OH,降低溶液pH,平衡正向移动,可使Cr转化为Cr2。
(3)母液中还含有H2SO4,可循环使用。
(4)由电解总反应可知,电解过程中实质是电解水,阳极上H2O失去电子生成O2和H+,阴极上H2O得到电子生成H2和OH,由2Cr+H2O Cr2+2OH可知,Cr2在c平(OH)减小的电极室中制得,即Na2Cr2O7在阳极室产生;电解过程中,阳极室中c平(OH)减小,Cr水解平衡正向移动,c平(Cr)减小,c平(Cr2)增大,为提高制备Na2Cr2O7的效率,Cr通过离子交换膜移向阳极。
无机化工流程题(4) (附答案解析)-高考化学大题
无机化工流程题(4)1．NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。
操作步骤如下：(1)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质，则除去Cu2+的离子方程式为 (2)根据对滤液Ⅱ的操作作答：①往滤液Ⅱ中加入H2O2发生反应的离子方程式为_____________________________________________②调滤液ⅡpH的目的是__________________③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是_____________________________________________(3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是______________________________________________________(4)得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶体①在进行蒸发浓缩操作时，加热到___________________________(描述实验现象)时，则停止加热②为了提高产率，过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中的_____(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置③如果得到产品的纯度不够，则应该进行________________(填操作名称)操作2．氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：已知：①菱锰矿石主要成分是MnCO3，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素②相关金属离子[c(M n＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀时的pH如下：金属离子Al3＋Fe3＋Fe2＋Ca2＋Mn2＋Mg2＋开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.510.68.19.6沉淀完全的pH 5.2 3.79.712.610.111.6③常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10－10、7.42×10－11回答下列问题：(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为__________________________(2)分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度_________，氯化铵与菱锰矿粉的质量之比为________，焙烧时间为__________________________(3)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为_________________；然后调节溶液pH使Fe3＋、Al3＋沉淀完全，此时溶液的pH范围为_________，再加入NH4F沉淀Ca2＋、Mg2＋，当c(Ca2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1时，c(Mg2＋)＝_______mol·L－1(4)碳化结晶时，发生反应的离子方程式为__________________________________________(5)流程中能循环利用的固态物质是___________3．钒具有广泛用途。
化学二轮小专题复习《无机化工流程图题的突破》过关训练试题(Word版含解析)
高考化学二轮复习小专题《无机化工流程题的突破》过关检测试题时间：40分钟满分：100分1.(除标注互外，每空2分，共15分)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调节溶液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+的实验方法是。
(4)“操作X”是将溶液、、过滤洗涤,即得到MgSO4·7H2O晶体。
【解析】(1)通过加入硫酸可以使一次盐泥中的镁、铁、铝、锰转化为可溶的硫酸盐,同时生成CaSO4和H2SiO3沉淀而除去。
(2)ClO-具有强氧化性,将Mn2+转化为MnO2。
其反应离子方程式为Mn2++ClO-+H2O====MnO2↓+Cl-+2H+。
同时将Fe2+转化为Fe3+,其反应离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O,调节溶液的pH使Fe(OH)3(完全沉淀pH≥3.2)、Al(OH)3沉淀(完全沉淀pH≥3.2),分离出来。
(3)利用Fe3+与SCN-形成特征颜色变化,或与苯酚显紫色等,现象明显,灵敏度高,可检验Fe3+。
(4)对滤液蒸发浓缩,得到高浓度的MgSO4溶液,然后经冷却结晶即可得到MgSO4·7H2O晶体。
答案：(1)将一次盐泥中的碳酸盐和硅酸盐转化为可溶性的硫酸盐,同时生成硫酸钙和硅酸沉淀而除去（3分）(2)Al(OH)3 Fe(OH)3 Mn2++H2O+ClO-====MnO2↓+Cl-+2H+(3)取滤液Ⅱ1 mL～2 mL于试管中,加入少量的KSCN溶液,若不显红色,证明滤液Ⅱ中无Fe3+(4)蒸发浓缩冷却结晶2.(每空2分，共18分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。
01无机化工流程题的解题策略(附答案解析)-2023年高考化学大题逐空突破
无机化工流程题的解题策略1．无机工艺流程试题的结构模型流程图一般三大部分：原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式识图方法箭头的意义 图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质2．设问角度(1)原料预处理方法及反应(2)加入试剂判断及加入试剂的作用 (3)陌生化学(离子)方程式的书写 (4)分离、提纯的仪器、操作及操作目的 (5)滤渣、滤液成分判断(6)实验条件的选择，温度或pH 调节(7)图表、图像分析 (8)物质循环利用 (9)计算 2．(1)审题“四角度”审题干 ①明确原料的主要成分和杂质成分 ②明确目的审信息①寻找信息再流程中的作用 ②寻找信息与某设问的对立关系审流程 ①明确三线：主线产物，分支副产物，回线为循环物②结合设问的问题细审流程中转化原理，找出进料物质(反应物)和出去物质(生成物)的主产物和副产物审设问明确答什么，答的问题与哪步流程有关，考查的什么知识等(2)破题“三方法”(3)第一步：读题头，得目的，找原料，明产品，解决“干什么”通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素第二步：读题干，析过程，看措施，推用意，解决“怎么做”题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。
分析流程中的每一步骤的反应物是什么？发生了什么反应？利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)？该反应造成了什么后果？(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的？如何体现绿色化学思想？)每一步操作进行到什么程度最佳？在此过程中抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务，在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。
无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练含答案
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。
高考化学一轮复习练习： 热点专题突破2 无机化工流程题的突破方法练习
无机化工流程题的突破方法专题训练1．[2017·四川绵阳二诊]采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O)，某学习小组设计了如下流程：下列说法错误的是( )A．酸浸时选用足量硫酸，试剂X为铁粉B．滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al(OH)3C．从滤液B得到绿矾产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解D．试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矾答案 D解析硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣a为二氧化硅；在滤液A中加入铁粉将Fe3＋还原为Fe2＋，调节pH使Al3＋完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣b为氢氧化铝，滤液B为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。
由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X为铁粉，A正确；根据以上分析可知滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al(OH)3，B正确；Fe2＋易被空气中的氧气氧化，而且绿矾受热易失去结晶水，所以从滤液B得到FeSO4·7H2O产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解，C正确；试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，D错误。
2．[2017·江西第三次联考]如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。
回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是________。
(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化________(填化学式)，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是________和________。
(3)沉淀混合物为________和________(填化学式)。
高三第二轮专题复习——突破无机化工流程题
高三第二轮专题复习——突破无机化工流程题【教学目标】1、通过三个流程的解答讨论让学生进一步体验解题过程。
2、通过分析对比，使学生学会分析无机工艺流程题的基本方法——构建基本模型，总结常考点，规范有序作答。
3、通过题目的命制，进一步明确命题意图，方向，总结规律。
【教学过程】【引入】【活动一】体验篇1. 工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a．浓H2SO4b．稀HNO3c．NaOH溶液d．氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是___________________________(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为__________________________________________。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________。
a．电能全部转化为化学能b．粗铜接电源正极，发生氧化反应c．溶液中Cu2＋向阳极移动d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au、Zn等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为____________________________。
试题分析：答案：(1)c，d (2)Fe3＋；取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色(3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu (4)b (5)4H＋+O2+4e- === 2H2O2. 以黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2）为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。
近年来，湿法炼铜有了新进展，科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿氧化成硫酸盐，某工厂运用该原理生产铜和绿矾（FeSO4的晶体，含结晶水）。
三轮冲刺2020届高考化学考题必刷——无机化工流程大题【能力突破】Word+解析
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。
无机化工流程专题练习
无机化工流程题专题练习考点一操作流程式例1．过氧化钙可以用于改善地表水质,处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等;工业上生产过氧化钙的主要流程如下：已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加热至350 ℃左右开始分解放出氧气;1用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是________；2检验“水洗”是否合格的方法是________；3沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右,其可能原因是写出两种：①____________；②____________;4测定产品中CaO2的含量的实验步骤：第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI 晶体,再滴入少量2 mol·L－1的H2SO4溶液,充分反应;第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;第三步：逐滴加入浓度为c mol·L－1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL;已知：I2＋2S2O错误!===2I－＋S4O错误!①CaO2的质量分数为____________用字母表示；②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能________填“不受影响”、“偏低”或“偏高”,原因是_________;考点二物质变化流程例2．碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等;某化学兴趣小组在实验室利用Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备并检验碱式碳酸铜,实验步骤如下：错误!错误!错误!黏胶状错误!蓝绿色沉淀错误!错误!错误!蓝绿色晶体1写出制备碱式碳酸铜的化学方程式___________________________________;2用研钵分别研细Na2CO3·10H2O和CuSO4·5H2O的目的是___________________;3检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是______________________________;4碱式碳酸铜可以看成CuOH2·CuCO3,该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有CuOH2、CuCO3;①各装置连接顺序为________________;②装置B中试剂的名称是__________,装置C中试剂的名称是__________;③证明含有CuCO3的实验现象是_________________________________________,证明含有CuO H2的实验现象是_________________________________________;考点三综合流程型例3．氯化亚铜在工业上应用广泛;氯化亚铜CuCl为白色晶体,微溶于水,能溶于氨水、浓盐酸,并生成配合物,不溶于硫酸、稀硝酸和醇;实验药品：铜丝20 g、氯化铵20 g、65%硝酸10 mL、36%盐酸15 mL、水;1反应①的化学方程式为_____________________________________________,用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是____________________________________________________________________________________________________ ____;2工业化生产时,95%乙醇可通过__________的方法回收并循环利用,而NH4Cl、____________填化学式可直接循环利用;3实验室用下图装置制备CuCl;①实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,最宜选择下列装置中的________填字母序号;②实验开始时,温度计显示反应液温度低于室温,主要原因是_____________________________________________________________________________________ ____;电炉加热升温至50 ℃时停止加热,反应快速进行,烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色,从环保角度考虑,当______________________________时才能停止通入氧气；待冷却至室温后,再打开瓶塞,沿________填字母口倾出棕色反应液于1 000 mL大烧杯,加水500 mL,即有大量白色沉淀析出;变式探究以黄铜矿主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾FeSO4·7H2O;其主要工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表;沉淀物CuOH2FeOH3FeOH2开始沉淀pH完全沉淀pH1反应Ⅰ的化学反应方程式为___________________________________________;该反应中错误!被________填“氧化”或“还原”,其目的是____________________;2试剂a是__________,具体操作为____________,目的是__________________________________________________________________ ___;3反应Ⅲ的离子方程式为_______________________________________________;试剂c参与反应的离子方程式分别为______________________________________、__________________________________________________________________ ____;2016年高考真题专练1．2016年高考北京卷12分以废旧铅酸电池中的含铅废料Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用;其工作流程如下：1过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________;2过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42＝2Fe3++PbSO4+2H2Oii: ……①写出ii的离子方程式：________________;②下列实验方案可证实上述催化过程;将实验方案补充完整;a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红;;3PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡：PbOs+NaOHaq NaHPbO2aq,其溶解度曲线如图所示;①过程Ⅱ的目的是脱硫;滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是_____选填序号;A．减少PbO的损失,提高产品的产率B．重复利用氢氧化钠,提高原料的利用率C．增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率②过滤Ⅲ的目的是提纯,综合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作_______________________;2．2016年高考海南卷8分KAlSO42·12H2O明矾是一种复盐,在造纸等方面应用广泛;实验室中,采用废易拉罐主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质制备明矾的过程如下图所示;回答下列问题：1为尽量少引入杂质,试剂①应选用___填标号;A．HCl溶液B．H2SO4溶液C．氨水D．NaOH溶液2易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________;3沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是__________;4已知：K w=×10-14,AlOH3AlO2-+H++H2O K=×10-13;AlOH3溶于NaOH 溶液反应的平衡常数等于_________;3．2016年高考江苏卷12分以电石渣主要成分为CaOH2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下：1氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行;氯化时存在Cl2与CaOH2作用生成CaClO2的反应,CaClO2进一步转化为CaClO32,少量CaClO2分解为CaCl2和O2;①生成CaClO2的化学方程式为▲;②提高Cl2转化为CaClO32的转化率的可行措施有▲填序号;A．适当减缓通入Cl2速率B．充分搅拌浆料C．加水使CaOH2完全溶解2氯化过程中Cl2转化为CaClO32的总反应方程式为6CaOH2+6Cl2＝CaClO32+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤;①滤渣的主要成分为▲填化学式;②滤液中CaClO32与CaCl2的物质的量之比n CaClO32∶n CaCl2▲1∶5填“＞”、“＜”或“＝”;3向滤液中加入稍过量KCl固体可将CaClO32转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100gL-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是▲;4．2016年高考四川卷16分资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用;磷尾矿主要含Ca5PO43F和CaCO3·MgCO3 ;某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、MgOH2、P4和H2,其简化流程如下：已知：①Ca5PO43F在950℃不分解；②4Ca5PO43F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问题：1950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________;2实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________;3NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________;4在浸取液II中通入NH3,发生反应的化学方程式是____________;5工业上常用磷精矿Ca5PO43F和硫酸反应制备磷酸;已知25℃,101kPa时：CaOs+H2SO4l=CaS O4s+H2Ol △H=-271kJ/mol5 CaOs+H3PO4l+HFg= Ca5PO43F s+5H2Ol △H=-937kJ/mol则Ca5PO43F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________;6在一定条件下COg+H 2Og CO 2g+H 2g,当CO 与H 2Og 的起始物质的量之比为1:5,达平衡时,CO 转化了5/6.若akg 含Ca 5PO 43F 相对分子质量为504的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca 5PO 43F 转化为P 4,将产生的CO 与H 2Og 按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H 2________kg;5．2016年高考新课标Ⅲ卷14分过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂;以下是一种制备过氧化钙的实验方法;回答下列问题：一碳酸钙的制备1步骤①加入氨水的目的是_______;小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于____;2右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______填标号;a ． 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b ．玻璃棒用作引流c ．将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁d ．滤纸边缘高出漏斗e ．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度二过氧化钙的制备CaCO 3−−−−−−→稀盐酸、煮沸、过滤②滤液−−−−−→氨水和双氧水冰浴③−−−→过滤 白色晶体 3步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈____性填“酸”、“碱”或“中”;将溶液煮沸,趁热过滤;将溶液煮沸的作用是___________;4步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_________;5将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_______;6制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品;该工艺方法的优点是______,产品的缺点是_______;6．2016年高考新课标Ⅲ卷14分以硅藻土为载体的五氧化二钒V2O5是接触法生成硫酸的催化剂;从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用;废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/% ~ ~ 22~28 60~651~2<1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：1“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+;“废渣1”的主要成分是__________________;2“氧化”中欲使 3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol;3“中和”作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中;“废渣2”中含有_______;4“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ V4O124R4V4O12+4OH 以ROH为强碱性阴离子交换树脂;为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性填“酸”“碱”“中”;5“流出液”中阳离子最多的是________;6“沉钒”得到偏钒酸铵NH 4VO 3沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________;2015年高考真题专练1．2015浙江理综化学某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3,不考虑其他杂质制取七水合硫酸亚铁FeSO 4·7H 2O ,设计了如下流程： 下列说法不正确．．．的是 A ．溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X 选用铁粉B ．固体1中一定含有SiO 2,控制pH 是为了使Al 3+转化为AlOH 3,进入固体2C ．从溶液2得到FeSO 4·7H 2O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D ．若改变方案,在溶液1中直接加NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO 4·7H 2O2．2015天津理综化学18分废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍;湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品;某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下：回答下列问题：1反应Ⅰ是将Cu 转化为CuNH 3 42+,反应中H 2O 2 的作用是 ;写出操作①的名称： ;2反应II 是铜氨溶液中的CuNH 3 42+与有机物RH 反应,写出该反应的离子方程式： ;操作②用到的主要仪器名称为 ,其NaOH 溶液 控制pH 试剂X 足量酸 烧渣 固体溶液固体FeSO 4·7H 2O 溶液目的是填序号;a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度3反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和;若操作③使用右图装置,图中存在的错误是;4操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液;阴极析出铜,阳极产物是;操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是;5流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是;循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是;3．2015四川理综化学16分为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣铁主要以Fe2O3存在转变成重要的化工原料FeSO4反应条件略;活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应;请回答下列问题：1第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是;2检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择填字母编号;A．KMnO4溶液B．K3FeCN6溶液C．KSCN溶液3第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽;通入空气引起溶液pH降低的原因是;4FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料;已知25℃,101kPa时：4Fes + 3O2 g =2Fe2O3s H=-1648kJ/molCs+O2g=CO2g∆=-393kJ/molH2Fes+2Cs+3O2g=2FeCO3s∆=-1480kJ/molHFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是;5FeSO4在一定条件下可制得FeS2二硫化亚铁纳米材料;该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S,正极反应式是;6假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%;将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计;按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3 kg;4．2015山东理综化学19分毒重石的主要成分BaCO3含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:1毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是;实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的;a．烧杯b．容量瓶c．玻璃棒d．滴定管2Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH加入NH3·H2O调节pH=8可除去填离子符号,滤渣Ⅱ中含填化学式;加入H2C2O4时应避免过量,原因是;已知：KspBaC2O4=×10-7,KspCaC2O4=×10-93利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行;已知：2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20 Ba2++CrO42—=BaCrO4↓步骤Ⅰ移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL;步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL;滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的填“上方”或“下方”;BaCl2溶液的浓度为mol·L－1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将填“偏大”或“偏小”;5．2015福建理综化学15分无水氯化铝在生产、生活中应用广泛;1氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为;2工业上用铝土矿主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃180升华300升华1023①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是只要求写出一种;②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 ;③已知： Al 2O 3s+3Cs=2Als+3COg ΔH 1=+ ·mol -12AlCl 3g=2Als+3Cl 2g ΔH 2=+ ·mol -1由Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式为 ;④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH 冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 ________;⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 ;6．2015安徽理综化学14分硼氢化钠NaBH 4在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO 2为主要原料制备NaBH 4,其流程如下：已知：NaBH 4常温下能与水反应,可溶于异丙酸沸点：13℃;1在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____,原料中的金属钠通常保存在____中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____,_____,玻璃片和小刀等;2请配平第①步反应的化学方程式：□NaBO 2+□SiO 2+□Na+□H 2==□NaBH 4+□Na 2SiO 33第②步分离采用的方法是______；第③步分离NaBH 4并回收溶剂,采用的方NaBO 2sH 2g NaBH 4s Na SiO s 溶液 异丙酸lNaBH 4s 循环使用① ③ ②法是______;4NaBH4s与水l反应生成NaBO2s和氢气g,在25℃,101KPa下,已知每消耗克NaBH4s放热,该反应的热化学方程式是_______;7．2015广东理综化学16分七铝十二钙12CaO·7Al2O3是新型的超导材料和发光材料,用白云石主要含CaCO3和MgCO3和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：1煅粉主要含MgO和,用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶, 若溶液I中cMg2+小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于MgOH2的Ksp=5×10-12；该工艺中不能用NH42SO4代替NH4NO3,原因是;2滤液I中的阴离子有忽略杂质成分的影响；若滤液I中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低;3用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为;4电解制备AlOH3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为;5一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为;8．2015江苏化学12分以磷石膏只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等为原料可制备轻质CaCO3;匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和cSO42－随时间变化见由右图;清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________；能提高其转化速率的措施有____填序号A．搅拌浆料B．加热浆料至100℃C．增大氨水浓度D．减小CO2通入速率2当清液pH接近6．5时,过滤并洗涤固体;滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________填化学式；检验洗涤是否完全的方法是_________;3在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中cCa2＋增大的原因___________;2014年高考真题专练1．2014年高考海南卷锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌;某含锌矿的主要成分为ZnS还含少量FeS等其他成分,以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：回答下列问题：1硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为____;2焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作.3浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________,其作用是__________________;4电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是____;5改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质;“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为___________________;6我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌;明代宋应星着的天工开物中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也;”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为____;注：炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌2．2014年高考山东卷工业上用重铬酸钠Na2Cr2O7结晶后的母液含少量杂质Fe3+生产重铬酸钾K2Cr2O7;工艺流程及相关物质溶解度曲线如图1由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为;通过冷过结晶析出大量K2Cr2O7的原因是;2向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是;3固体A主要为填化学式,固体B主要为填化学式;4用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液填“I”“II”或“III”中,既能提高产率又可使能耗最低;3．2014年高考新课标Ⅰ卷磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3PO42·H2O〕和磷灰石〔Ca5OHPO43〕等形式存在;图a为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸;图b是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程;部分物质的相关性质如下：熔点沸点备注/℃/℃44白磷PH难溶于水,具有还原性3SiF-90 -86 易水解4回答下列问题：1世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的℅;2以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5FPO43反应的化学方程式为：;现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸吨;3如图b所示,热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷;炉渣的主要成分是：填化学式冷凝塔1的主要沉积物是：冷凝塔2的主要沉积物是：4尾气中主要含有,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去再通入次氯酸钠溶液,可除去均填化学式5相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是：;4．2014年高考新课标Ⅱ卷将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一;一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品;回答下列问题：1下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是填序号;①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁的提取工艺2采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收;碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O NaBr+N aBrO3+NaHCO3,吸收1m ol Br2时,转移的电子数为mol;3海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子Na+Mg2+Cl-SO42-浓度/g/L该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为,产品2的化学式为,1L浓海水最多可得到产品2的质量为g;4采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为；电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式;。
高三化学无机化工流程图题专题练习
湖南省湘潭市凤凰中学高三化学无机化工流程图题专题练习24．以软锰矿（主要成分MnO2）和硫铁矿(主要成分FeS2)为原料制取高纯度MnO2，可提高矿产资源的附加值。
工艺设计流程如下：回答下列问题：（1）MnO2在酸性条件下具有强氧化性，它可以将FeS2氧化，而本身被还原成Mn2+，反映复杂且速率缓慢。
①下列物质在上述反映中弗成能生成的是A、Fe3＋B、H2SC、SO42－D、S②下列法子不能提高反映速率的是A、使矿粉更碎B、提高浸泡温度C、适当提高硫酸浓度D、改变软锰矿粉与硫铁矿的比例（2）加入物质X调节滤液①的pH＝5.4以除去Fe3+离子，物质X不宜采用的是A、MnCO3B、Na2CO3C、氨水（3）滤液②中含有杂质Zn2+，加入MnS可除去，反映方程式为：MnS+Zn2+＝ZnS+Mn2+。
反映完全后，滤液③中的Mn2+与Zn2+离子的浓度比是。
（已知Ksp(MnS)＝2.0×10－10，Ksp(ZnS)＝4.0×10－22）（4）副产品的化学式是（5）已知：2MnO(s)+O2(g)＝2MnO2(s)ΔH1=a kJ•mol－1；MnCO3(s)＝MnO(s)+CO2(g) ΔH2=b kJ•mol－1。
写出焙烧碳酸锰的热化学方程式：（6）高温焙烧后仍有部分MnCO3不能转化为MnO2，还需加入热稀硫酸和KClO3溶液进行氧化处理，反映如下：MnCO3＋ClO3－＋H＋――MnO2＋Cl2↑+CO2↑+ H2O（未配平），该反映中MnCO3与ClO3－的物质的量之比为。
25．（15分）利用染化厂的废料铁泥（主要成分是Fe2O2、FeO和铁）制备可用于隐形飞机涂层的纳米四氧化三铁的生产流程为：请回答：（1）在物质分类中，纳米四氧化三铁的主要成分属于。
（2）过程①主要反映的离子方程式为。
（3）已知氢氧化亚铁的Ka p=1×10-13，氢氧化铁的Kap=1×10-26，通过计算所得数据说明过程②调节pH=9的原因是。
2024年高考化学一轮考点复习第46讲突破无机化工流程题
解答化工流程题的基本步骤
(1)从题干中获取有用信息,阅读题干时要随手圈出目的及相关信息,了解
反应物是什么,产品是什么,主要分析出产品中各种元素的来源,即分析“元
素流向”。
(2)了解流程中一些实验操作的目的,通常都是为了净化原料或者提纯产品。
(3)对反应条件的分析可从以下几个方面着手:
7.2×107
(5)减少 MnSO4·H2O 在水中的溶解,得到更多产品
2024
第八章
高考总复习
GAO KAO ZONG FU XI
第46讲 突破无机化工流程题
内
容
索
引
01
考点一
物质制备类化工流程题
02
考点二
物质分离及提纯类化工流程题
03
真题演练 角度拓展
复习目标
1掌握分析化工流程题的基本思路及方法,能提取关键信息,并与所学知识
相结合,解决相关实际问题。
2学会将化工流程实际问题分解,通过相关知识,采用分析、对比、推测、
①对反应速率有何影响;
②对平衡转化率有何影响;
③对综合生产效益有何影响(从原料来源、能源成本、环境保护、循环利
用等方面考虑)。
对点训练
软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂
质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表
8.1
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为
a.进一步粉碎矿石
b.鼓入适当过量的空气
c.降低焙烧温度
完全沉淀pH
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[学科素养评价]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_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量，需测定“酸浸”液中VO＋2的浓度。
每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO ＋2→VO 2＋)，若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL ，则VO ＋2的浓度为________g·L －1(用含a 、b 的代数式表示)。
解析：(1)增大浸出效率的方法：将工业废钒粉碎，充分搅拌，适当提高温度；(2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂，可将V 从＋5价还原为＋4价，对应的离子方程式为2VO ＋2＋H 2C 2O 4＋2H ＋===2VO2＋＋2CO 2↑＋2H 2O ；(3)KClO 3反应后被还原为Cl －，对沉淀进行洗涤即是为了除去Cl －等离子；(4)由铝热反应原理知10Al ＋3V 2O 5=====高温6V ＋5Al 2O 3；(5)类比电解精炼铜，粗钒应作为阳极电解，即与正极相连；阴极上发生还原反应，电极反应式为VCl 2＋2e －===V＋2Cl －；(6)由得失电子关系可知：VO ＋2 ～(NH 4)2Fe(SO 4)2，故n (VO ＋2)＝n [(NH 4)2Fe(SO 4)2]＝ab ×10－3mol ，所以VO ＋2的浓度为83×ab ×10－325×10－3＝83ab 25 g·L －1。
答案：(1) 将工业废钒粉碎；充分搅拌；适当提高温度(2)2VO ＋2＋H 2C 2O 4＋2H ＋===2VO 2＋＋2CO 2↑＋2H 2O(3)取最后一次洗涤液，加入用稀硝酸酸化的AgNO 3溶液，若无沉淀，则已洗净(4)10Al ＋3V 2O 5=====高温6V ＋5Al 2O 3(5)正 VCl 2＋2e －===V ＋2Cl －(6)83ab 252．(2019·惠州调研)三氧化二镍(Ni 2O 3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。
工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC 2O 4·2H 2O)，再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。
已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。
工艺流程图如图所示：请回答下列问题：(1)加入H 2O 2发生的主要反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________；加入碳酸钠溶液调pH至4.0～5.0，其目的为_______________________________________ _____________________________。
(2)草酸镍(NiC2O4·2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧，可制得Ni2O3，同时获得混合气体，该混合气体的主要成分为(水除外)_____________。
(3)工业上还可用电解法制取Ni2O3，用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。
电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO－，再把二价镍氧化为三价镍。
ClO－氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。
a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为________mol。
(4)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，该电池总反应的化学方程式是________________ _____________________________________________，其放电时正极电极反应式为_________________________________________________________________。
解析：(1)加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，加入碳酸钠溶液调节pH至4.0～5.0，可促使Fe3＋水解，生成Fe(OH)3沉淀除去。
(2)NiC2O4·2H2O在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧可制得Ni2O3，Ni元素的化合价升高，则必有元素化合价降低，故生成CO，又生成的是混合气体，必有CO2生成。
(3)ClO－具有强氧化性，将Ni(OH)2氧化成Ni2O3，自身被还原为Cl－，发生反应的离子方程式为ClO－＋2Ni(OH)2===Cl－＋Ni2O3＋2H2O，由离子方程式可知，a mol二价镍全部转化为三价镍时，消耗0.5a mol ClO－，再由Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O可知，电解产生的Cl2的物质的量为0.5a mol80%＝0.625a mol，再由2Cl－－2e－===Cl2↑可知，外电路中转移电子的物质的量为0.625a mol×2＝1.25a mol。
(4)该电池放电时，NiO(OH)转化为Ni(OH)2，Ni由＋3价变为＋2价，故正极的电极反应式为NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，负极的电极反应式为Al －3e －＋4OH －===AlO －2＋2H 2O ，该电池总反应的化学方程式为Al ＋3NiO(OH)＋NaOH ＋H 2O===3Ni(OH)2＋NaAlO 2。
答案：(1)2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O促进Fe 3＋水解，使沉淀完全(2)CO 、CO 2(3)ClO －＋2Ni(OH)2===Cl －＋Ni 2O 3＋2H 2O 1.25a(4)Al ＋3NiO(OH)＋NaOH ＋H 2O===3Ni(OH)2＋NaAlO 2NiO(OH)＋H 2O ＋e －===Ni(OH)2＋OH －3．硝酸铈铵[(NH 4)2Ce(NO 3)6]广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下： Ce (NO 3)3·6H 2O 六水合硝酸铈(Ⅲ) ――→Ⅰ Ce (OH )4氢氧化铈(Ⅳ)――→ⅡH 2Ce (NO 3)6硝酸铈(Ⅳ)溶液 ――→Ⅲ(NH 4)2Ce (NO 3)6硝酸铈铵(Ⅳ)晶体回答下列问题：(1)(NH 4)2Ce(NO 3)6中铈(Ce)的化合价为________。
(2)加热(NH 4)2Ce(NO 3)6发生反应：(NH 4)2Ce(NO 3)6=====△CeO 2·8OH ＋8M ↑；CeO 2·8OH =====△CeO 2＋4H 2O ＋2O 2↑。
M 的化学式为________；在空气中加热硝酸铈铵晶体除固体颜色发生变化外，还可能观察到的现象是________________________。
(3)步骤Ⅰ的过程为将Ce(NO 3)3·6H 2O 溶于水配成溶液，用氨水调pH 在5～6，以H 2O 2使铈完全氧化沉淀出Ce(OH)4。
写出制备氢氧化铈的总反应的离子方程式：________________________________________________________________。
(4)(NH 4)2Ce(NO 3)6在水中的溶解度与温度、硝酸浓度的关系如图所示。
下列说法正确的是________(填字母)。
A．硝酸浓度相同时，硝酸铈铵晶体的溶解度随温度降低而减小B．温度相同时，硝酸浓度越大，硝酸铈铵晶体的溶解度越大C．硝酸浓度越大，温度对硝酸铈铵晶体的溶解度影响越小(5)298 K时，K sp[Ce(OH)4]＝1×10－29。
在步骤Ⅰ中，为了使c(Ce4＋)≤1×10－5 mol·L－1，需控制溶液pH不低于________。
(6)氢氧化铈溶于硫酸得到硫酸铈，标准硫酸铈溶液常作Fe2＋的滴定剂。
为了测定KMnO4溶液浓度，进行如下实验：取x mL KMnO4溶液于锥形瓶中，加入V1 mL c1 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1标准Ce(SO4)2溶液滴定Fe2＋至终点，消耗V2 mL标准Ce(SO4)2溶液(滴定反应：Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)。