第05练 以简单工业流程突破金属及其化合物-2022年【暑假分层作业】高二化学（2023届高三一轮复习通用）

第04练 以简单工业流程突破金属及其化合物 【知识结构】 【思维模型】 【解题步骤】 1．审读试题三步骤 （1）读题干——明确原料成分和生产目的。 （2）读流程——分析明确流程转化原理和目的。 （3）读设问——明确所答问题，答什么。 2．破题关键 （1）看原料：明确化工生产或化学实验所需的材料。 （2）看目的：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。 （3）看箭头：进入的是投料(即反应物)；出去的是生成物(包括主产物和副产物)。 （4）看三线：主线主产品；分支副产品；回头为循环。 （5）找信息：明确反应条件的控制和分离提纯方法。 （6）关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。 3．破题方法 （1）首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。 （2）分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点。 （3）交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。 1．纳米氧化镁是在磁性、催化方面有许多特异功能的新材料，具有重要价值。工业以菱镁矿(主要成分为MgCO3，少量FeCO3和SiO2杂质)为原料制备纳米氧化镁工艺流程如图： 试回答下列问题： （1）“焙烧”时生成的主要气体有___________；滤渣I的主要成分为___________。 （2）已知在该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Mg2+ 开始沉淀pH 6.3 1.5 8.9 完全沉淀pH 8.1 2.8 10.9 上述流程中“氧化”的目的是___________。氧化剂常用空气或H2O2而不选用酸性KMnO4，解释其原因___________。 （3）试剂a可能是___________。 （4）资料显示锻烧MgCO3比锻烧Mg(OH)2更容易生成MgO纳米材料。“沉淀”时若将NH4HCO3更换成Na2CO3，则产生的后果是___________ 。 （5）该流程中可以循环利用的物质是___________。 2．铝土矿是工业上制备金属铝的主要原料，其主要成分是Al2O3，同时还含有SiO2和Fe2O3。工业上可使用碱浸法提取铝土矿中的 Al2O3，其工业流程如图所示。根据图示信息，回答下列问题。 （1）为了提高铝土矿的浸取效率，可采用的方法是_______。(任写一条均可) （2）第一次沉淀时发生了一系列离子反应，除了生成固体 B 的反应外，还有另外两个反应，请分别写出它们的离子方程式_______，_______。 （3）液体试剂 a 的化学式为_______。 （4）该工艺的副产品存在于滤液 X 中，除 Na2SO4外，其主要成分是_______(填化学式)。试列举一项该副产品在工业生产或日常生活中的用途_______。 （5）操作①的名称为_______。若在实验室中进行该操作，样品应放置在_______中。 （6）取 10.0 g 铝土矿按照上述工艺进行处理，并在工艺中使用 5.0 mol/L的稀硫酸。第一次沉淀时所得沉淀的质量与加入硫酸的体积变化关系如图所示。则该铝土矿样品中 Al2O3的质量分数为 _______。 3．工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3以及少量Fe2O3、SiO2等)，提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。提取流程如图表示： （1）操作I的名称是____，此操作所需要的主要玻璃仪器除了漏斗、烧杯外还有____。 （2）写出溶液A中加入过量NaOH溶液生成溶液B的离子方程式：____；滤渣B的主要成分是____(填化学式)。 （3）写出溶液B中通入过量CO2产生沉淀的化学方程式：____；该步骤中____(填“能”或“不能”)改用盐酸代替通入CO2，原因是____。 （4）若提取的过程中省略了操作I，将对所得的最后产品(Al2O3)产生的影响是_____。 4．某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、、FeO、、CuO和可燃性有机物，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收A1、Cu、绿矾等。回答下列问题： （1）“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物，并除去___________。 （2）“碱浸”时发生反应的化学方程式为____