重点4 无机化工流程分析-2021年高考化学专练【热点·重点·难点】

重点4 无机工艺流程分析 【命题规律】 本专题考点为高考必考题型。主要考查形式为填空题。其题引一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)；题干以工业生产为主要背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现；题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题，主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等。 难度较大。对于学科素养的考查较为全面，基本囊括5大学科核心素养。 【备考建议】 2021年高考备考应关注真实情境下的流程分析。 【限时检测】（建议用时：40分钟） 1．【2020新课标Ⅰ】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SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 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 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 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VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式___________。 （3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。 （4）“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。 （5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。 （6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。 2．【福建省莆田市2021届高三毕业班第一次教学质量检测】 是染料工业中常用的还原剂，难溶于乙醇，受热易分解。某研究小组对 的性质与制备方法进行了研究。 Ⅰ.锌粉法制备 。 (1) 的制备过程要在无氧条件下进行，其原因是___________；为了增大 的吸收效率，可采取的措施有___________(任写一点)。 (2)步骤②需要控制温度在 ，可能的原因是___________。 (3)步骤③中加入一定量 固体的目的是___________。 Ⅱ.对 性质的探究。 (4)常温下， 的 溶液的 约为8，露置在空气中，溶液的 逐渐减小至5，再经过一段时间，溶液的 减小至1，则溶液的 从8逐渐减小至5的过程中，可能发生反应的化学方程式为___________，后来 继续减小至1的原因是___________。 (5) 固体在隔绝空气的条件下加热至 时完全分解，生成 、 、 ，检验产物中是否含有 的实验方法是___________。 3．【广东省肇庆市2021届高三毕业班第一次统一检测】我市某企业对高砷高锡铅阳极泥进行脱砷处理，分离出锡铅废渣的同时制备了砷酸钠晶体（ ）。其工艺流程如下： 已知：i．砷在高砷高锡铅阳极泥中以单质形式存在； ii．砷酸钠晶体有毒性； iii．“浸出液”呈碱性，其主要成分为 和 。 请回答下列问题： （1）储存砷酸钠晶体时应张贴的危险品标志为__________（填选项字母）。 A B C D （2）焙烧前需要将阳极泥与碳酸钠固体充分混合，其目的是_____________。 （3）用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图，则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为____________________。 （4）“焙烧”时生成 的化学方程式为_____________________。 （5）“氧化”过程中若使用 作氧化剂，则发生反应的离子方程式为______________。 （6）“一系列操作”具体为________、_______、过滤﹑洗涤、干燥。 （7）若 的阳极泥（砷百分含量为 ）经过上述工艺流程最后制得 晶体，则砷酸钠晶体的产率为______________%。（用含有 、 的式子表示，产率 ） 4．【河北省“五个一名校联盟”2021届高三上学期第一次诊断考试】氧锰八面体纳米棒(OMS-2)是一种新型的环保催化剂。用软锰矿和黄铁矿(主要成分分别为MnO2、FeS2)合成OMS-2的工艺流程如下： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Mn2＋ 开始沉淀的pH 2.2 7.5 8.8 完全沉淀的pH 3.2 9.O 10.8 (1)“调pH值”步骤中，pH的调节范围是___________。 (2)已知Fe3O4可改写成Fe2O3·FeO的形式，