2025届高三化学一轮复习---工业流程题

2025届高三化学复习---工业流程题 1．（23-24高三下·云南曲靖·期末）我国近代化学工业英基人侯德榜先生设计出“侯氏制碱法”，提高了食盐的转化率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染。一中学化学实验社团模拟“侯氏制碱法”开展如下实践学习，工艺流程如图所示： (1)上述制备纯碱()的实验过程中，可以循环使用的物质是 (填化学式)。 (2)氨化和碳酸化过程在如图所示装置中进行，a导管应通入的气体是 (填“”或“”)，仪器c的作用是 。 (3)写出煅烧固体时发生的化学方程式： 。 (4)工业上可以用氨生产尿素，其方程式为，一定温度下，将1 mol和2 mol充入体积为1 L的密闭容器中，5 min后测得的物质的量为0.6 mol，则： ①对上述反应，若适当升高温度，化学反应速率会 (填“增大”或“减小”)。 ②用的浓度变化表示该反应的平均速率为 mol/(L·min)。 2．（23-24高三下·甘肃金昌·阶段练习）高纯硅制备过程中会产生副产物，某同学在实验室以和硅镁石(含、及少量的氧化物)为原料，制备氯化镁晶体并回收的工艺流程如图所示： 已知： 开始沉淀的 2.2 9.6 沉淀完全的 3.5 11.6 回答下列问题： (1)已知溶液1为盐酸，写出“水溶”过程中发生反应的化学方程式： 。 (2)“氧化”时加发生反应的离子方程式为 ，反应温度不易过高，主要原因是 。 (3)试剂X的作用为“调”将杂质转化为沉淀而除去，同时不引入杂质，沉淀3为 (填化学式)，试剂X可以是下列试剂中的 (填字母)。 A．    B．    C．    D． (4)“沉淀1”灼烧后所得固体与“沉淀2”共同用于回收，“沉淀1”灼烧时应在 (填仪器名称)中进行。 (5)若以为原料，理论上制得的质量为 g(假设反应过程中Cl元素无损耗)。 3．（23-24高三下·浙江丽水·期末）亚硝酸钠是一种重要的工业原料，可作防腐剂。工业上用碳酸钠溶液吸收硝酸工厂产生的氮氧化物的尾气制备亚硝酸钠，基本流程如图所示。 请回答下列问题： (1)中元素化合价为 。 (2)工业上，溶液从设备顶部以雾状喷下，吸收从底部通入的尾气，其优点是 。 (3)若产生的、体积比为，在“碱吸收池”中发生的化学反应方程式是 。 (4)误食会引起中毒，原因是将血红蛋白中的低价铁转化为高价铁，下列物质可用于解毒的是___________。 A．维生素 B． C．高锰酸钾 D．碳酸钠 (5)含有亚硝酸钠的废液不能直接排放，可先将废液酸化，再投加尿素，生成无毒无害的氮气。请写出该反应的离子方程式 。 4．（2024·四川成都·模拟预测）碲是发展高科技产业、国防与尖端技术不可或缺的原料。H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸，工业上常用铜阳极泥[主要成分是碲化亚铜(Cu2Te)，含少量的Ag、Au]回收碲，其工艺流程如下： 已知：CuC2O4的Ksp为2.2×10-8；离子浓度小于1×10-5mol/L时，即离子完全沉淀。 (1)Cu2Te中Te的化合价是 。TeO的空间构型为 。 (2)滤渣的成分是 ，用蒸馏水洗涤，检验是否洗涤干净的操作是 。 (3)“氧化酸浸”步骤的氧化产物为 。该步H2O2的实际用量通常比理论用量更大，原因是 。 (4)若要使Cu2+完全沉淀，应控制C2O的浓度不低于 。 (5)还原反应的离子方程式为 。 5．（23-24高三下·湖南张家界·期末）硼酸锰是玻璃和陶瓷工业的原料。工业上以水锰矿（主要成分为MnO、，还含有少量的、、FeO、）为原料制备硼酸锰的流程如图所示： 已知：常温下，相关物质的，如下表： 物质 请回答下列问题： (1)写出中锰的化合价为 。 (2)“酸浸”时，提高锰的浸取率可采用的方法有 （填两条）。 (3)滤液1中无，其原因是 （用离子方程式表示）。 (4)滤液2加热时发生反应：（未配平），该反应中消耗5.4g时，生成标准状况下的体积是 L；写出滤渣1与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式： 。 (5)氧化钙晶胞的结构如图所示，两个最近钙离子间的距离为anm，用表示阿伏加德罗常数的值。 ①与每个钙离子等距离且最近的氧离子所围成的空间构型是 。 ②该氧化钙晶体的密度为 （用含a、的代数式表示）。 6．（23-24高三下·江苏苏州·期末）磷酸亚铁锂()广泛用作锂电池正极材料。一种以磷铁粉(主要成分为FeP、)为原料制备磷酸亚铁锂的生产流程如下： (1)“焙烧”是在700℃条件下使磷、铁元素分别转化为和，反应中放出。写出焙烧时FeP发生反应的化学方程式： 。 (2)研究发现，用硫酸直接浸取的反应性很差，需要先将其还原为二价铁。“还原”时的固碳比[固碳比)]对“酸浸”时铁浸出率的影响如图所示。当后，铁浸出率降低，其原因是 。 (3)向溶液中加入的目的：①调节混合液的pH；② 。 (4)“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是 。和的理论投入量的物质的量之比为 。 (5)产品中铁元素含量测定：准确称取4.000g产品，加入足量盐酸溶解，过滤除碳，滤液移入100mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00mL于锥形瓶中，加入还原剂，将全部还原为，用溶液与反应(反应原理为，未配平)，恰好完全反应时，消耗溶液16.00mL。计算产品中铁元素的质量分数。 (写出计算过程) 7．（2024高三下·广东佛山·竞赛）战略储备金属钽()的获取可先通过溶剂萃取法对合金废料(主要成分为、及、、W等氧化物)进行提纯制备，其工艺流程见图： 已知：①为甲基异丁基甲酮，对、的氟络离子具有较高萃取度 ②在低酸度溶液中极易被洗脱 ③的水化物性质与族元素相似 ④的 回答下列问题： (1)“酸溶”步骤中当氢氟酸过量时，主要以存在，写出该过程的离子方程式： (2)“废液”中钛、镍、钨等杂质元素以氟络离子形态存在，其中位于由若干个构成的正八面体空隙内，则的存在形式为 (3)“酸洗”的目的是 ，硫酸浓度与产物纯度的关系如图所示，则硫酸的最佳浓度为 (4)“反萃”使用的最佳试剂X为_______。 A．稀盐酸 B．纯水 C．氨水 D．溶液 (5) (选填“能”或不能)用代替进行“沉钽”，原因是 。 (6)室温下，向反萃液中通入至时沉淀完全，则此时 。 8．（23-24高三下·上海杨浦·期末）工业上常用钛铁矿(主要含和少量、、、等)通过如图所示工艺流程制取钛，并进一步回收镁、铝、铁等的化合物。 已知：①酸浸后，钛主要以形式存在；为强电解质，在溶液中仅能电离出和一种正离子； ②，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表所示。 金属离子 开始沉淀的 2.2 6.5 3.5 9.5 恰好沉淀完全时的 3.2 9.7 4.7 11.1 (1)要提高酸浸速率，可采取的措施是 (至少列两条)。 (2)的电离方程式是 。 (3)从水解平衡角度解释“水浸”时生成的原因可能是 。 (4)“分步沉淀”：用氨水逐步调节至11.1，依次析出的沉淀是： 、；恰好沉淀完全时，“母液”中的浓度是 ？(写出计算过程) 9．（22-23高三下·山东淄博·期末）以水泥厂废料（主要成分为，含少量、、、、、等杂质）为原料制备的工艺如图所示。 已知：该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀 2.3 4.0 7.6 9.3 完全沉淀 4.1 5.2 9.6 10.8 回答以下问题： (1)“酸浸”中，为提高镁的浸取效果，可采取的措施有 （任写一种）。已知该条件下，镁元素的浸出率随温度和时间变化如图所示，当镁元素的浸出率为70%时，所采用的实验条件为 。 (2)“氧化”中，加入的作用是： ①将氧化为，该反应的离子方程式为 ； ② 。 (3)“精制Ⅰ”目的是调节使部分离子沉淀，加入的试剂X为 （填化学式），调节溶液的理论范围是 ；“滤渣”的主要成分除和少量外，还有 （填化学式）。“精制Ⅱ”目的是进一步除钙，相关物质的溶解度（S）随温度变化曲线如图所示，则“精制Ⅱ”的实验操作为：蒸发浓缩、 。 (4)称取样品加水溶解配制250mL溶液，量取25mL于锥形瓶中，加入的盐酸和足量溶液，充分反应后，得白色沉淀，则样品纯度为 （用含m、n的代数式表示）。 10．（23-24高三下·四川成都·期末）黄铜系铜锌合金(Cu的质量分数约为65%及以上)是重要的金属材料，广泛用于机械、电气工业。下图是某化学小组利用工业使用过的废黄铜屑(表面常附着有油污)来制备的流程： 回答下列问题： (1)“碱洗”黄铜屑的主要目的是 。 (2)“酸浸”时应选择的化学试剂为 (填化学式)。 (3)“氧化”步骤中Cu参与反应的离子方程式为 ；该过程中，逐滴加入稀的速率不能太快，是因为 ；在该工艺流程中，下列物质中 可代替硝酸作氧化剂(填标号)。 A．酸性溶液    B．溶液    C．溶液    D．热空气 (4)步骤Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (5)滤液Ⅱ中主要存在的阳离子有、 。 11．（23-24高三下·河北承德·阶段练习）某硫酸厂以硫铁矿焙烧后的烧渣(其主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)为原料来制取铵明矾晶体的一种工艺流程如图。 请回答下列问题： (1)SiO2属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物，CO2属于 (填“电解质”或“非电解质”)。 (2)“试剂Ⅰ”为 (填试剂名称)，“滤渣b”为 (填化学式)。 (3)滤液a中加入H2O2反应的离子方程式为 。 (4)写出“滤液a”和NaOH溶液反应的离子方程式： 、 。 (5)“滤渣c”的化学式为 ，证明铁元素已沉淀完全的实验方法是 。 (6)向NaAlO2溶液中通入足量CO2反应的离子方程式为 。 12．（23-24高三下·北京·期末）从含铜废渣（主要成分为）和含砷废渣（主要成分为）中回收铜和砷的一种流程示意图如下。 资料：Ⅰ．沉铜过程主要发生反应； Ⅱ．易分解生成微溶于水的；随着硫酸浓度增大，；在硫酸溶液中的溶解度变小。 (1)已知As元素位于元素周期表第四周期ⅤA族，下列说法正确的是______。 A．酸性： B．非金属性： C．原子半径： D．热稳定性： (2)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时，浸出速率反而会下降，原因是 。 (3)“氧化浸出”步骤中，被氧化为和，离子方程式为 。 (4)沉铜前，需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。 稀释倍数较小时，滤渣2中As含量较高的原因是 。 (5)母液中可循环使用的物质是 。 (6)粗三氧化二砷中砷含量的测定 i．取0.1g样品于锥形瓶中，加入NaOH溶液，使样品完全溶解； ii．加入适量乙酸铅溶液，消除-2价硫的干扰； iii．用稀硫酸调，加入3g碳酸氢钠和淀粉溶液； iv．用碘溶液（溶质按计）将砷氧化至最高价态。向锥形瓶中逐滴滴加碘溶液，消耗碘溶液V mL时，锥形瓶中溶液恰好变蓝且颜色不再变化，该过程中的溶液pH值基本不变。 资料：样品中砷只以+3价的形式存在。 ①若样品中有-2价硫，没有步骤ii，测定结果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 ②样品中砷的质量分数为 。 ③结合化学用语解释步骤iii中加入碳酸氢钠的原因 。 13．（23-24高三下·江苏南京·阶段练习）以废锌铁合金(含、及少量、、、和油污)为原料制备的流程如下： (1)“酸溶”所得滤液中不含，证明滤液中不含的实验操作为 。 (2)“氧化”过程控制体系温度为的方法是 。“氧化”后的溶液中，阳离子有 。 (3)三价铁在不同温度和下沉淀的形式如下左图所示，图中阴影部分是黄铁矾钠[]稳定存在的区域；硫酸锌溶解度曲线如下右图所示。已知：。 以“氧化”后所得溶液制备的方案如下：在下，用计测定“氧化”后所得溶液的为，滴加 调节溶液至；边搅拌边向溶液中滴加溶液同时用溶液控制溶液保持在左右，产生大量沉淀； ，停止滴加溶液；趁热过滤；将滤液在下蒸发浓缩至有晶膜出现，降温至，蒸发溶剂，冷却至室温，过滤，冷水洗涤， 得产品。实验中可选用的试剂：溶液、溶液、溶液、溶液。 14．（24-25高三上·湖南·开学考试）最近，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在钽酸锂(LiTaO3)异质集成晶圆及高性能光子芯片领域取得突破性进展。以含钽废渣(主要成分是Ta2O5，含少量FeO和油脂等)为原料制备LiTaO3的工艺如下。 回答下列问题： (1)基态锂原子电子云轮廓图的形状为 (填名称)；Fe位于元素周期表 区。 (2)“碱浸”中浸渣呈红色，其主要成分是 。“焙烧”采用逆流操作(即空气从沸腾炉下部通入，含钽废渣从沸腾炉中上部加入)的优点是 。 (3)在KTaO3溶液中滴几滴酚酞溶液，若溶液变 色，则证明HTaO3是弱酸。 (4)“沉钽”中常会发生副反应，若副反应生成黄绿色气体单质，还原产物为TaCl3。写出该副反应的离子方程式： 。 (5)将“灼烧”产生的气体R依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水，现象分别为变蓝色、变浑浊。写出“灼烧”发生反应的化学方程式： 。 (6)产品纯度的测定。称取样品溶于适量浓盐酸中完全反应(还原产物为)，稀释至250mL，准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中，加入NH4Cl-NH3缓冲溶液，加入紫脲酸铵混合指示剂，用cmol⋅L-1的EDTA()标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色()(终点)，消耗EDTA溶液VmL。该样品纯度为 %。 15．（23-24高三下·江苏无锡·期末）工业上从海水中获取某些重要化工原料的流程如下： 已知：“苦卤”中主要含有、、、、和等离子。 (1)海水淡化的主要方法有 (写出其中一种)。 (2)“精制过程”是为了除去粗盐中的、、杂质离子。 向粗盐中加入适量蒸馏水溶解，依次加入过量的 、 、溶液，过滤，向滤液中加适量盐酸调节至中性，将滤液蒸发结晶获得晶体。 (3)工业上将苦卤中的转化为沉淀应选择的最佳试剂为 (填试剂名称)。 (4)“吸收塔”内发生反应的化学方程式为 ；请设计实验验证“吸收塔”产生的溴化氢溶液中含有 。 (5)分别在“吹出塔”和“蒸馏塔”两次通入的目的是富集溴元素，若按上述流程每获得，理论上需消耗 。 16．（23-24高三下·安徽阜阳·期末）金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题： (1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是______（填字母）。 A． B． C． D． (2)白口铁（镀锌铁）在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿（主要成分是，以及CuO、FeO、MgO和等）制备白口铁的流程如下： 已知“浸取”后溶液中金属阳离子有、、、、。 ①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是 。 ②“滤渣1”的主要成分是 （填化学式）。 ③“滤渣3”中主要成分是和，写出“氧化”时发生反应的离子方程式： 。 ④加Zn时转化的离子方程式为 。 ⑤取一定量的白口铁样品于试管中，加入足量稀硫酸，收集到标准状况下11.424L气体；再加入过量溶液，最后加入适量氨水使其恰好完全沉淀，过滤、洗涤、干燥后得到54.49g固体，该白口铁样品中铁的质量为 g（结果保留一位小数）。 17．（23-24高三下·江苏盐城·期末）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如图所示流程脱除或利用。 已知：。请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径I脱除，写出反应化学方程式 。下列实验操作一定能提高石灰石吸收效率的有 (填序号)。 A．将石灰石粉末加水制成浆液　　B．提高反应的温度 C．加快搅拌速率　　　　　　　　D．降低通入气体的速率 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①化合物A是一种无机酸酯。试写出化合物A的结构简式 。 ②下列说法正确的是 。 A．煤的干馏为化学变化 B．与足量的氧气充分反应转移 C．工业上途径Ⅱ产生的也可用水吸收 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素 (可选用试剂：氢氧化钠溶液、盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液)。 18．（23-24高三下·江苏盐城·期末）一种新型的“水浸——分步沉淀法”实现了以不锈钢酸洗污泥（主要含有NiO、、、CaO、等组分）为原料，高效回收镍铁铬。其工艺流程如下 已知：性质与类似。 回答下列问题： (1)“酸浸”中产生的滤渣①的主要成分有 （填化学式）。 (2)“除镍”中生成滤渣②的离子方程式为 。 (3)“沉铁”时生成的滤渣为，加入发生的离子方程式为 。 (4)“沉铬”时，滴加NaOH溶液时，若pH过大，则会造成产率下降，其原因是 （用离子方程式表达）。 (5)将27.0g草酸亚铁晶体（）在空气中加热分解，得到分解产物的热重曲线（样品质量随温度的变化情况）如题图所示。其中B点时，固体只含有一种铁的氧化物，则B点的固体物质为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)CO2 (2) 吸收尾气，防止污染空气 (3) (4) 增大 0.12 2．(1) (2) 温度过高，易分解； (3) (4)坩埚 (5)812 3．(1)+3 (2)气液逆向吸收(增大气液接触面积)，使氮氧化物与碳酸钠溶液反应更充分 (3) (4)A (5) 4．(1) -2 三角锥形 (2) Ag、Au 向最后一次洗涤液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成说明已洗涤干净 (3) H2TeO3、CuSO4 氧化产物中的Cu2+对H2O2分解有催化作用 (4)2.2×10-3mol/L (5)H2TeO3+2SO=2SO+Te↓+H2O 5．(1)+2 (2)将矿石粉碎，提高酸浸温度等 (3) (4) 3.36 (5) 正八面体 6．(1) (2)淀粉量不足，部分未被还原为，导致铁浸出率降低 (3)调节铁、磷两种元素的比例约为1：1 (4) 防止被氧化 1：1 (5) 7．(1) (2) (3) 提高的萃取率，除去以外的其他杂质离子 (4)B (5) 不能 可溶于过量强碱，降低钽的回收率 (6) 8．(1)粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等 (2) (3)水解：，加热水促进水解平衡右移，生成 (4) 1.0×10-24.2mol/L 9．(1) 加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度等 浸取时间为9h (2) 将Fe2+氧化为Fe3+ (3) MgO或Mg(OH)2或MgCO3 5.2 Fe(OH)3、Al(OH)3 趁热过滤 (4) 10．(1)洗去表面的油污、溶解金属锌 (2)适当浓度的硫酸 (3) 3Cu+2NO+8H+=3Cu2++4H2O+2NO↑ 稀硝酸过量会生成硝酸铜杂质，影响硫酸铜产品的纯度 BD (4)漏斗、玻璃棒 (5)Zn2+ 11．(1) 酸性 非电解质 (2) 稀硫酸 SiO2 (3)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (4) Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Al3++4OH-=+2H2O (5) Fe(OH)3 取少量反应后的上层清液于试管中，加入KSCN溶液，溶液不变红，则铁元素已沉淀完全 (6)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ 12．(1)AD (2)分解，浓度降低 (3) (4)易分解生成，稀释倍数较小时，硫酸浓度较大，溶解度较小，导致滤渣2中含量较高 (5) (6) 偏大 0.75cV 滴定过程中产生，平衡正移，使基本稳定 13．(1)取少量溶液于试管内，滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3+ (2) 水浴加热 Zn2+、Fe3+、H+ (3) 1.0mol/L Na2SO4溶液 至沉淀量不再增加 低温干燥 14．(1) 球形 d (2) Fe2O3 增大空气与废渣接触面积，提高反应速率 (3)红(或粉红) (4) (5) (6) 15．(1)蒸馏法、离子交换法、电渗析法（任写一种） (2) BaCl2溶液 Na2CO3溶液 (3)Ca(OH)2 (4) Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 少量溴化氢溶液于试管中，滴加几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则该溶液中含有SO (5)2 16．(1)A (2) 提高浸取速率 SiO2 3Fe2++MnO+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ Zn+Cu2+=Zn2++Cu 28.0 17．(1) AC (2) A (3)取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素 18．(1)和 (2) (3) (4) (5) 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$