专题12 工艺流程综合题（主观题）-学易金卷：2023年高考化学二模试题分项汇编（山东专用）

专题12 工艺流程综合题（主观题） 1．（2023·日照校际二模）某钒矿石的主要成分为和。一种从该矿石中提钒的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.在酸性介质中具有较强的氧化性，能被、乙醇、草酸和酒石酸还原为。 Ⅱ.萃取剂对中的有很强的萃取能力，对、、和其它微粒无萃取能力。萃取的平衡为：。回答下列问题： (1)“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是_______。该步操作中发生反应的化学反应方程式为_______。 (2)“还原”时，发生反应的离子方程式为_______。 (3)“操作x”为_______；试剂y为_______(填化学式)。 (4)室温下，随着值和浓度的变化，微粒的区位优势图如下。以氧化物的性质为分类依据，物质类别为_______。“调”时，调节的目的是_______；N点存在平衡，其平衡常数的数值为_______。 2．（2023·烟台二模）是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物，，C等)制备的工艺流程如下所示：    已知：①常温下，溶液中相关离子的与溶液pH的关系如图所示。当溶液中离子浓度mol⋅L-1时，可认为已除尽。    ②萃取的原理为(水相)(有机相)(有机相)(水相) 回答下列问题： (1)“预处理”操作可以选择用_____(填标号)来除去含镍废料表面的矿物油污。 A．纯碱溶液 B．NaOH溶液 C．酒精 D．硫酸溶液 (2)“氧化”时主要反应的离子方程式为______；“氧化”所得溶液中含有、、，验证不能氧化所需的试剂是___________。 (3)常温下，“调pH”时，溶液中浓度为0.10mol·L，需控制溶液的pH范围是___________；滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。 (4)“萃取”和“反萃取”的目的是___________；为提高离子的“反萃取”率，在“反萃取”时可采取的措施有___________(回答一条即可)；实验室进行萃取操作时，需要不时打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示___________(填标号)。    3．（2023·潍坊二模）钛及其合金具有密度小、比强度高、耐热、耐低温等特性，是制造飞机、火箭等的优异材料。工业上以钛铁矿(主要成分为，含的氧化物等杂质)制备钛和的工艺流程如图： 已知：①时相关物质的见下表： 物质 ②I．， Ⅱ．， 回答下列问题： (1)“酸浸”时元素转化为，发生反应的离子方程式为___________。 (2)“还原”操作单元加入过量铁粉的两个作用是___________，___________。 (3)通过计算说明“高温、氯化”操作单元加入碳粉的理由___________。 (4)该工艺流程中可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 (5)用氨水调溶液的时，的理论最小值是___________；“沉铁”操作单元发生反应的化学方程式为________。 4．（2023·德州二模）钛酸钡()是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，一种以富钛渣(主要成分为，含少量Si和Al的氧化物杂质)和重晶石(主要成分是)为原料，制备钛酸钡的工艺流程如图所示。 已知：①粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/℃ 136 57 180 ②草酸氧钛钡晶体的化学式为。 回答下列问题： (1)沸腾氯化时气体与矿料逆流而行，目的是_______；若沸腾氯化时生成的反应中氧化产物为CO，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。 (2)除硅、铝过程中，分离中含Si、Al杂质的方法是_______；高温还原时，和碳粉的投料比(物质的量之比)要大于，目的是_______；生产过程中应避免氧气进入，主要原因是_______。 (3)转化过程中溶液中的钛元素在不同pH时主要以、、这三种形式存在(变化曲线如图所示)。 ①实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH为_______，再进行转化，写出该条件生成草酸氧钛钡晶体的离子方程式：_______。 ②滤液2的主要成分为_______(填化学式)。 (4)常温下，用溶液浸泡固体，也能将转化为。不考虑的水解，向340 mL 3.0溶液中加入4.66 g，恰好完全转化为，则_______。［已知：；溶液体积变化忽略不计］ 5．（2023·淄博市部分学校二模）回收稀土元素对促进稀土资源循环利用有十分重要的意义。利用钕铁硼合金废料制备和的工艺流程如下：    已知：①钕能与盐酸发生反应，硼不与盐酸反应；钕离子可与生成可溶性配合物。 ②25℃，相关物质的见下表 物质 回答下列问题： (1)探究不同条件下，“酸浸”操作中钕、铁元素的浸出率，如下表所示。 序号 温度(℃)