第二篇 第8题 以工艺流程为主流的无机综合题-（配套word题库）2023老高考化学【步步高】大二轮专题复习与增分策略（陕新蒙赣青甘豫

第8题　以工艺流程为主流的无机综合题 热点题空 考情预测 1.原料预处理(酸浸、碱浸、提高浸出率) 2.工艺过程中物质转化(离子、化学方程式) 3.操作及条件控制 4.循环物质、滤渣、滤液等成分的确定 5.含量的测定(氧化还原反应滴定) 预测2022年高考仍会以元素及其化合物知识为载体，围绕原料的预处理，考影响速率的因素；围绕经济原则考查循环利用；围绕产品纯度考查物质的分离提纯(调pH、结晶、过滤、洗涤)；围绕核心反应或副反应考查物质变化及定量关系；陌生方程式的书写与含量计算是化工流程题的重要组成部分，也是学生失分较多的能力点，复习时应加以重视！ 1.(2021· 全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： (1)I2的一种制备方法如下图所示： ①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成________________________后可循环使用。 ②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为________________________；若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)＝1.5时，氧化产物为________；当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5后，单质碘的收率会降低，原因是______________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为________________________________________________________。 (3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 mol I2，消耗的KI至少为________ mol。I2在KI溶液中可发生反应：I2＋I－I。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是____________________________。 答案　(1)①2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－　AgNO3　②FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2 　I2、FeCl3　I2被进一步氧化 (2)2IO＋5HSO===I2＋5SO＋H2O＋3H＋ (3)4　防止单质碘析出 解析　(1)①由流程分析可知，加入Fe粉进行转化反应的离子方程式是2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－；生成的沉淀为Ag，Ag与HNO3反应生成AgNO3，AgNO3可以循环使用。②由于还原性：I－>Fe2＋，故通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，该产物应是I2，此时反应的化学方程式是FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2；若＝1.5，正好将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的化学方程式是2FeI2＋3Cl2===2FeCl3＋2I2；当＞1.5后，单质I2的收率会降低，说明Cl2可以进一步将I2氧化为高价态的碘的化合物。(2)NaIO3具有氧化性，NaHSO3具有还原性，二者发生氧化还原反应生成NaI和Na2SO4，反应的离子方程式是IO＋3HSO===3SO＋I－＋3H＋；NaI和NaIO3在酸性条件下，继续发生氧化还原反应生成I2，反应的离子方程式是5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，故制备I2的总反应的离子方程式是2IO＋5HSO===I2＋5SO＋H2 O＋3H＋。(3)由题给信息可推断出CuSO4和KI发生反应的化学方程式是2CuSO4＋4KI===2CuI↓＋I2＋2K2SO4，故若生成1 mol I2，消耗的KI至少为4 mol；I的生成增大了I2在水中的溶解度，反应中加入过量的KI可以防止单质碘析出。 2.(2021· 全国乙卷)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表： 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋ 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出A