题型十二 工艺流程分析（1）——2024届高考化学高频题型专项训练

题型十二 工艺流程分析（1） ——2024届高考化学高频题型专项训练 1.钛铁矿的主要成分为，含少量等氧化物，某实验室利用钛铁矿制取的流程如图所示。 已知：①“酸浸”时转化为；为橘黄色的稳定离子，易溶于水。 ②室温下，溶液中离子沉淀完全的pH如表所示。 离子 沉淀完全的pH 3.2 9.0 1.05 回答下列问题： （1）为提高酸浸速率，除粉碎钛铁矿外，还可以采取的措施是___________（写1条措施即可）；水解生成沉淀的离子方程式为___________。 （2）“萃取”操作之前，需要检漏的玻璃仪器是___________。 （3）“洗钛”时的作用是_________、__________。 （4）“酸溶”所得溶液中含有等。若此溶液中的浓度为，“氨水调pH”时应控制的pH范围是_________{已知}。 （5）“沉钪”形成的复盐沉淀化学式为，在“脱水除铵”过程中取7.47 g该复盐进行热分解，剩余固体质量与温度的关系如图所示，其中在380~400 ℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到。由图中数据得__________。 （6）传统制备的方法是先得到沉淀，再高温脱水得，通常会含有ScOF杂质，原因是__________（用化学方程式表示）；与传统方法制备相比，上述流程制得纯度却很高，原因是___________。 2.可用于玻璃和陶瓷的着色剂。由含钴矿（Co元素主要以的形式存在，还含有Fe、Mg、Ca元素，碳及有机物等）制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图1所示： 已知：①焦亚硫酸钠（）常用作食品抗氧化剂。 ②难溶于水。 ③部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的pH如表所示： 开始沉淀pH 0.3 2.7 7.2 7.6 9.6 完全沉淀pH 1.1 3.2 9.2 9.6 11.1 回答下列问题： （1）“550 ℃焙烧”的目的是___________。 （2）“浸取”的过程中，的主要作用是_____________（用离子方程式表示）。若用盐酸代替和的混合液也能达到目的，从环保角度分析不采用盐酸的原因_____________。 （3）“滤液1”中加入溶液，反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （4）“滤渣2”的主要成分为_________（填化学式）。 （5）已知，当恰好沉淀完全时（浓度为），溶液中___________（保留3位有效数字）。 （6）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴的装置如图2、3所示。 ①图3中Co电极应连接乙醇燃料电池的_________极（填“a”或“b”）。 ②电解过程中Ⅱ室溶液pH变小，则离子交换膜2为________（填“阴”或“阳”）离子交换膜。 3.工业上利用赤铁矿渣（主要成分为和，还含有少量的Ga和In）获得Ga和In单质的流程如下： 已知：①Ga、In与Al同族； ②比在醚中的溶解度更高； ③和在酸性条件下不易被沉淀； ④当离子浓度小于或等于时认为该离子沉淀完全； ⑤部分物质的如表。 物质 回答下列问题： （1）“高压酸浸还原”时，CuO发生反应的化学方程式为_________。“沉渣”中除含有含铜元素的物质和S外，还主要含有__________（填化学式）。 （2）“滤液2”中含有的离子主要是_______。 （3）若“滤液1”中的浓度均为，“中和”时，加入调节pH的范围是________（保留小数点后一位）。 （4）“碱化电解”前“含Ga水相”需要加入NaOH溶液调节溶液呈碱性，_________（填“能”或“不能”）用氨水代替NaOH溶液，原因是___________。为探究在氨水中能否溶解，计算反应的平衡常数__________。（已知：） 4.联合多种工业制备是节能环保，高效生产，减少损耗的重要途径。钛和钛合金性能优良，广泛用于航空、造船和化学工业中。以钛铁矿（主要成分为，含有少量）为主要原料制取Ti和绿矾，同时联合氯碱工业生产甲醇的工艺流程如图1所示。 已知： 回答下列问题： （1）酸浸工序中发生的主要反应的化学方程式为（浓）______。 （2）某化学兴趣小组在实验室模拟该工艺流程，保持其他反应条件不变，测得体系中Fe（Ⅲ）含量随反应温度的变化如图2所示。为达到实验目的，最佳反应温度为________。 （3）下列关于工序①的叙述正确的是________（填标号）。 a.工序①为趁热过滤、洗涤、干燥 b.将滤液迅速置于冰盐浴中冷却，有利于析出大颗粒晶体 c.先用适量稀硫酸洗涤绿矾并将洗涤液与滤液合并，可提高钛的产率 （4）灼烧工序制得一种钛的氧化物，可