专题10 工艺流程综合题-2022年高考化学2年模拟题精选分项汇编（全国卷）

专题十 工艺流程综合题 1．（2022·江西·模拟预测）钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2∙xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2.一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图。 已知：①“酸浸”后VO2▪xH2O转化为VO2+；②1g2=0.3； ③Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30； ④有关物质的溶解度(g/100gH2O)如表所示： 温度/℃ 20 40 60 80 100 Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0 Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5 回答下列问题： (1)写出“滤渣”的一种用途__________________，“氧化”生成VO，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (2)若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.125mol·L-1，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~___________。(结果保留1位小数) (3)“溶液1”中含CrO，加入H2O2后发生的化学反应方程式为________________________________。 (4)“溶液2调pH”，所发生反应的离子方程式_______________________________________。 (5)“多步操作”包括蒸发浓缩、___________、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。 (6)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化-水解沉钒率的影响，得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在80℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用Na2S2O8、H2O2进行“氧化”时，应选择的适宜温度是___________、___________，在“氧化”工艺中不采用H2O2氧化的原因是__________________________________________________________________________(写出两点)。 2．（四川省天府名校2021届高三4月诊断）二氧化钛(TiO2)可用作颜料、催化剂和食品添加剂等。实验室以假金红石(主要成分Fe2Ti3O9，含有少量MgO、SiO2杂质)为原料制备TiO2的一种工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)“粉碎”的目的为___________________________________。 (2)Fe2Ti3O9中Ti为+4价，若石油焦记作碳单质，则“煅烧”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 (3)MgCl2的电子式为______________。 (4)甲苯可作为流程中“萃取”工序的萃取剂的原因为___________________________________。 (5)实验室进行“蒸馏”操作时，所需主要玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、锥形瓶、牛角管和_______。从SiCl4的有机液中提取出的溶剂可返回______________工序循环利用。 (6)“水解”反应的化学方程式为___________________________________；“水解”反应后，过滤、洗涤得TiO2·xH2O，其中检验TiO2·xH2O已洗涤干净的方法为____________________________。 3．（2022·四川成都·模拟预测）黄钠铁矾渣的主要成分如下表所示，利用其制备镍锌铁氧体(Ni0.5Zn0.5Fe2O4)的工艺流程如下图所示： 元素 Fe(III) Ni Mg Al Pb SiO2 Ba Ca 百分含量/% 28.750 2.625 0.031 0.452 0.086 0.369 8.785 0.198 已知：i．浸取液中的阳离子有Fe2+、Ni2+、Mg2+、Al3+、Ca2+； ii．晶体完整度与晶体中Ni、Zn、Fe的比例有关； iii．Zn(OH)2是两性氢氧化物。 (1)无烟煤的主要作用是________________________________，控制其他条件不变，Fe和Ni的浸出率与浸出温度和浸出时间的关系如下图所示，则浸出过程中最适宜的条件是__________________。 (2)浸渣的主要成分除SiO2外还有_________________________。 (3)净化I的目的是________________________________。 (4)为按计量制得镍锌铁氧体，加入试剂X是为了引入___________(填离子符号)。 (5)在Fe2+、Ni2+、Zn2+共沉淀过程中，若以Me代表Fe、Ni、Zn元素，则生成MeCO3·2Me(OH)2·H2O沉淀的