专题14 化学工艺流程综合（分层练）-【高频考点解密】2024年高考化学二轮复习高频考点追踪与预测（新高考专用）

专题验收评价 专题14 化学工艺流程综合 内容概览 A·常考题不丢分 【考点一 物质制备类化工流程题】 【考点二 提纯类化工流程题】 【微专题 化工流程题中定量计算】 B·综合素养拿高分/拓展培优拿高分 C·挑战真题争满分 【考点一 物质制备类化工流程题】 1．（2023·山东淄博·统考一模）工业上以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含有SiO2、Fe3O4、MgO、CaO杂质)为原料制备金属钛，并得到副产品FeSO4•7H2O，其工艺流程如图： 已知：①TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中；高温下Ti易与N2，H2反应。 ②25℃时相关物质的Ksp见表： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 TiO(OH)2 Ksp 1.0×10-16.3 1.0×10-38.6 1.0×10-11.6 1.0×10-29 回答下列问题： （1）矿渣的主要成分是_____；试剂A为_____(填化学式)。 （2）“酸段”时，钛铁矿与浓硫酸在160～200℃反应，FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+，该工序主要反应的化学方程式为_____；加水浸取前需先冷却的目的是_____。 （3）“转化”工序，加入试剂B调节pH。 ①试剂B为_____(填标号)。 A．H2SO4      B．H2O2      C．Na2CO3      D．NH4Cl ②为沉钛完全[c(TiO2+)≤1.0×10-5mol•L-1]需要调节溶液的pH略大于_____。 （4）“沸腾氯化”中，氯气与矿料逆流而行，目的是_____，充分反应后，混合气体中各组分的分压如表： 物质 TiCl4 Cl2 CO CO2 分压MPa 4.59×10-2 4.98×10-9 1.84×10-2 3.70×10-2 该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为_____。 （5）高温下镁与TiCl4反应制备粗钛时需加保护气，下列可作为保护气的是_____(填标号)。 A．N2 B．H2 C．CO2 D．Ar 2．（2023·全国·高三）高铁酸钾是一种暗紫色固体，在低温碱性条件下比较稳定，微溶于浓溶液。工业上湿法制备的流程如图： （1）强碱性介质中，可氧化生成高铁酸钠，写出该反应的离子方程式：___________。 （2）请比较工业上湿法制备的条件下和的溶解度大小：___________(填“>”“<”或“=”) （3）将粗品[含有等杂质]转化为的实验方案为 a、在不断搅拌下，将粗品溶于冷的溶液中，快速过滤除去等难溶的物质。 b、将滤液置于___________中，向滤液中加入___________，过滤。 c、对产品进行洗涤时使用乙醇，其目的是___________(答两点)。 （4）高铁酸盐具有强氧化性，溶液越小氧化性越强，可用于除去废水中的氨、重金属等。的浓度与关系如图1所示；用除去某氨氮废水，氨氮去除率与关系如图2所示；用处理浓度为的含锌废水，锌残留量与关系如图3所示[已知：与反应生成的过程中，可以捕集某些难溶金属的氢氧化物形成共沉淀]。 ①图2中，越大氨氮的去除率越大，其原因可能是___________。 ②图3中，时锌的去除率比时大得多，其原因是___________。(从锌元素的存在的形态角度说明)。 3．（2023上·河南南阳·高三统考期末）硫化镍矿的主要成分是NiS，还含有MgS、FeS、一些不溶性物质等，工业上用硫化镍矿制备金属镍的工艺流程如图所示： （1）硫化镍矿粉磨的目的是 ，“酸浸”时，硫化镍与稀盐酸反应的化学方程式为 。 （2）“氧化、除铁”过程中加入H2O2溶液时，发生反应的离子方程式为 ，加入氧化镍的目的是除去铁元素，用化学平衡移动原理解释除去铁元素的原因 。 （3）已知Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，Ksp[Mg(OH)2]=2.0×10-11，若“除镁”后的滤液中Ni2+的浓度等于10-5mol·L-1，则滤液中c(Mg2+)= 。 （4）电解硫酸镍溶液时，在 极得到镍单质，电解产物 (填化学式)可以循环使用。 4．（2023上·北京海淀·高三统考期中）软锰矿浆(主要成分)可吸收烟气中的，同时可制备，工艺流程如下： 资料：①吸收后的软锰矿浆中含有、、、等阳离子； ②金属离子沉淀的pH如下表。 金属离子 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 6.2 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 8.2 （1）脱硫的产物是，软锰矿中所起的作用是 。 （2）过程1向浆液中通入的目的是 。 （3）滤渣1的成分