猜押 工艺流程综合题（天津专用）-2025年高考化学冲刺抢押秘籍

猜押 工艺流程综合题 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 制备类化工流程综合题 2023年第16题 化学工艺流程综合题是高考化学中的一类综合性大题，通常以工业生产或实验室制备为背景，考查学生对化学原理、反应条件、物质分离与提纯、环境保护等知识的综合运用能力。题目往往涉及多个化学反应步骤，要求学生分析流程、书写方程式、计算产率或纯度，并提出优化建议。 高频考点：化学反应方程式的书写、物质分离与提纯方法（如过滤、结晶、蒸馏）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂）。 中频考点：循环利用原料、副产物的处理、能量利用（如热交换）、环境保护（如废气处理）。 高考命题趋势 注重实际应用：高考命题越来越注重化学知识在工业生产或实验室制备中的实际应用。 综合性强：题目常结合多个知识点，如化学反应、物质分离、环境保护等。 创新性高：近年来出现了一些结合绿色化学、资源循环利用的创新题型。 押题方向 热点材料：锂离子电池、稀土材料等热点材料的提取与回收工艺。 经典工艺：硫酸、硝酸、氨的合成等经典化工流程。 环境保护：结合“碳中和”“碳达峰”等政策，考查废气、废水的处理。 实验与生产结合：以实验室制备为背景，考查物质分离与提纯方法。 除杂提纯类化工流程综合题 化学基本原理类化工流程综合题 2022年第16题 2021年第16题 图表信息类化工流程综合题 押题一 制备类化工流程综合题 1．提取中药药剂。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“沉砷”中所用的电子式为 。 (2)已知：与过量的存在以下反应：；“沉砷”中的作用是 。 (3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是 。 (4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式： 。 (5)调节时，请写出由制备反应的离子方程式： 。 (6)一定条件下，用雄黄()制备的转化关系如图所示。若反应中， (其中As元素的化合价为+2价)参加反应时，转移，则物质a为 。 【答案】(1) (2)与生成沉淀，使平衡左移，提高沉砷效果 (3)稀硫酸、酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案) (4) (5) (6) 【分析】酸性高浓度含砷废水加入、，其中可除去过量的，过滤得到和，焙烧，可生成、，加入NaOH溶液生成，氧化生成，生成的气体为，与在酸性条件下发生氧化还原反应生成，结合氧化还原反应的规律分析解答。 【解析】（1） 属于离子化合物，电子式为，故答案为：； （2）亚铁离子与过量的结合生成沉淀，使平衡逆向移动，提高沉砷效果，防止与结合生成，故答案为：与生成沉淀，使平衡左移，提高沉砷效果； （3）四氧化三铁含有+2价铁，具有还原性，可在酸性条件下与高锰酸钾反应，溶液褪色，则可用硫酸、高锰酸钾检验，故答案为：稀硫酸、酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)； （4）“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂氧化，反应的离子方程式为，故答案为：； （5）调节时，二氧化硫与制备的离子方程式为，故答案为：； （6）中As为+2价、S为-2价，反应生成，As为+3价，则参加反应时，转移，其中As化合价升高，转移4mol电子，则4molS转移24mol电子，S元素化合价升高6价，所以生成物中S的化合价为+4价，应为，故答案为。 2．是一种重要的化工产品。以黄铁矿烧渣(主要成分为，含少量等)生产的过程如下。 资料：i．生成，开始沉淀时，沉淀完全时 ii．生成，开始沉淀时，沉淀完全时 (1)碱浸 ①烧渣在碱浸前需粉碎，其作用是 。 ②溶解的化学方程式是 。 (2)酸浸 取相同质量铁精粉，酸浸相同时间，测得铁浸出率随硫酸浓度变化如下图所示。 ①浓度低于，随浓度增大，铁浸出率增大的原因是 。 ②浓度高于，随浓度增大，铁浸出率降低的可能原因是 。 (3)还原 用离子方程式表示的作用： 。 (4)用溶液制备 保持反应温度不变，将溶液加入到溶液(略过量)中，产生白色沉淀，并很快变为灰绿色。缓缓通入空气并记录变化(如下图)。经检测时段产生。 ①白色沉淀是 。时段，减小，有红褐色物质产生。 ②减小，促进正向移动，应增大，但时段体系基本不变。结合有关反应，从反应速率的角度解释原因 。 【答案】(1) 增大烧渣的接触面积，提高反应速率 (2) 浓度增大，铁精粉与酸反应的速率加快 硫酸浓度增大，铁的硫酸盐析出，覆盖在铁精粉的表面，阻碍反应进行 (3) (4) 产生的速率与产生的速率基本相同，基本不变 【分析】黄铁矿烧渣(主要成分为，含少量等)用NaOH碱浸除去SiO2和Al2O3，铁精粉为铁的氧化物，加入硫酸酸浸得到含有Fe2+和Fe3+的溶液B，再加入FeS2还原把Fe3+还原为Fe2+，溶液C经过铁粉精制最终得到FeSO4溶液。 【解析】（1）①烧渣在碱浸前需粉碎，其作用是增大烧渣的接触面积，提高反应速率； ②Al2O3为两性氧化物，能溶于NaOH溶液，反应的化学方程式为：； （2）①由图可知，浓度低于，随浓度增大，铁浸出率增大，原因是随硫酸浓度增大，氢离子浓度增大，铁精粉与酸反应的速率加快； ②浓度高于，随浓度增大，铁浸出率减小，原因是：硫酸浓度增大，铁的硫酸盐达到饱和析出，覆盖在铁精粉的表面，阻碍反应进行； （3）加入FeS2还原Fe3+为Fe2+，S元素被氧化为硫酸根离子，根据电子守恒和电荷守恒及原子守恒，反应的离子方程式为：； （4）①将溶液加入到溶液(略过量)中，产生白色沉淀为Fe(OH)2； ②时段内，存在电离平衡和氧化反应：，，电离产生的速率与氧化反应产生的速率基本相同，基本不变。 3．铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为，还含有少量等)为原料制备铍的工艺流程如图。 已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，、元素分别转化成可溶性的、，其他元素以稳定的氧化物形式存在。 ②铁冰晶石的成分为。 回答下列问题： (1)在元素周期表中，与处于对角线的位置，它们的性质相似。下列叙述错误的是 (填标号)。 A．是一种轻金属，能与冷水反应 B．具有高熔点，能耐酸碱腐蚀 C．常温下，溶液的 (2)中的化合价为 。 (3)“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。 (4)实验室利用回收的可以制备两种常见气体，它们是 (填化学式)。 (5)“沉铍”步骤中加入溶液调节为11，析出颗粒状的，写出生成的离子方程式： ；若加入的溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。 (6)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原理： 。 【答案】(1)AB (2) (3)陶瓷中含有的二氧化硅会与碳酸钠反应 (4)、 (5) (6) 防止空气与铍、镁反应 【分析】以铍矿石(主要成分为，还含有少量等)为原料制备铍，铍矿石加入Na2SiF6、Na2CO3烧结，烧结时，未发生氧化还原反应，烧结后，Be、Mn元素以可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4形式存在，同时生成二氧化硅，加入水浸出，过滤，所得滤渣为二氧化硅，滤液中加入NH3•H2O、KMnO4得到MnO2固体，过滤得到MnO2，滤液中加入NaOH沉铍，过滤得到的滤渣洗涤烘干然后煅烧得到工业BeO，BeO可以通过焦炭还原法或者镁还原法制得金属Be，滤液中加入硫酸铁得到铁冰晶石； 【解析】（1）与处于对角线的位置，它们的性质相似； A．Al与冷水不反应，可知Be也不能与冷水反应，故A错误； B．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似，氧化铍既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱腐蚀，故B错误； C．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2也可以水解使溶液的pH＜7，故C正确； 答案为C； （2）中Na为+1价，F为-1价，根据化合价代数和为零可知的化合价为+3； （3）陶瓷中含有二氧化硅，高温时可以碳酸钠反应，故“烧结”时不宜采用陶瓷类器材； （4）可以催化H2O2分解制备O2；与浓盐酸加热反应可制备Cl2； （5）沉铍时，溶液中的与NaOH反应生成Be(OH)2，反应的离子方程式为；Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，能和足量NaOH溶液反应生成，含铍的离子为； （6）焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是防止空气与铍、镁反应；镁还原法制铍单质是用单质镁与BeO高温下反应生成Be和MgO，反应方程式为。 4．钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(含等离子)为原料制备Sc及的工艺流程如图所示： 已知：i．“萃取”前浓度分别为；当某离子的浓度小于时，可忽略该离子的存在； ii．HA代表有机萃取剂，X代表金属元素，萃取时发生反应； iii．钪与铝元素性质相似。 请回答下列问题： (1)基态Ti原子的价层电子排布图为 。 (2)在“洗涤”过程中加入溶液的作用为 (3)“反萃取”时，随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少，沉淀质量减少的原因为 。 (4)“溶解富集”后，金属离子浓度变为原来的12.5倍，则调溶液pH时范围为 ，可实现铁元素和钪元素的完全分离。(常温下，，，，lg2=0.3) (5)“热还原”时得到钪和另一产物M，用惰性电极电解M溶液时，阴极的电极反应式为 。 (6)“转化”过程中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 (7)“沉钛”过程发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2)将氧化为，将转化为 (3)溶于过量的氢氧化钠溶液 (4) (5) (6)1：1 (7) 【分析】钛白酸性废水(含等离子)加入有机萃取剂，有机层含有：，用稀硫酸和H2O2洗涤， 将Fe2+氧化为Fe3+，TiO2+转化为[TiO(H2O2)]2+进入水相中，经过亚硫酸钠转化，用热水沉钛得到TiO2·nH2O，加热分解得到TiO2；有机层再经过用NaOH溶液反萃取，再过滤得到Fe(OH)3和Sc(OH)3沉淀，滤渣用10%的盐酸溶解富集，Sc(OH)3沉淀溶解得到ScCl3溶液，最后得到ScCl3用Mg热还原得到Sc。 【解析】（1） Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布图为； （2）根据分析，“洗涤”过程中加入溶液目的是：将氧化为，将转化为； （3）钪与铝元素性质相似，Sc(OH)3具有两性能溶于NaOH溶液，“反萃取”时，随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少，沉淀质量减少的原因为溶于过量的氢氧化钠溶液； （4）“溶解富集”后，金属离子浓度变为原来的12.5倍，则Sc3+离子浓度为0.010×12.5mol/L=0.125mol/L，Fe3+浓度为(0.001+0.001)×12.5mol/L=0.025mol/L，根据溶度积大小，，，Fe3+先沉淀，Fe3+沉淀完全时，浓度小于1.0×10-5mol/L，则1.0×10-5×c(OH-)3=1.0×10-38，可以求出pH=3，Sc3+离子不沉淀，则有0.125×c(OH-)3=1.0×10-30，可以求得pH=4.3，则pH范围为； （5）“热还原”时得到钪和MgCl2溶液，电解MgCl2溶液阴极上发生还原反应，得到Mg(OH)2和H2，阴极反应的电极反应式为：； （6）“转化”过程，与Na2SO3反应，氧化剂为，其中H2O2中的O得电子化合价从-1价降低到-2价，还原剂Na2SO3被氧化为Na2SO4，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1； （7）“沉钛”过程中TiOSO4水解生成TiO2·nH2O，反应的化学方程式为：。 5．碳酸锂和氧化钴均是电池行业的基础原料。从某废锂电池(工作原理为)正极材料中回收碳酸锂和氧化钴的工业流程如下： 已知：①废锂电池正极由Li1-xCoO2附着在铝箔上构成； ②常温下，Ksp(CoC2O4)=4.0×10-6；溶液中离子浓度≤10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)从原料回收效率角度分析，若拆解前未进行“放电处理”会造成的后果为 ；放电时负极反应式为 。 (2)能提高“正极碱浸”效率的具体操作为 (任写2条)。 (3)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 ；工业上进行“酸浸”工序时需要控制温度为40℃，原因为 。 (4)若所得“滤液2”中c(Co2+)=0.1 mol/L，则完全沉淀Co2+，需要加入的等体积(NH4)2C2O4溶液的浓度不低于 (溶液混合时体积变化忽略不计)。 (5)在空气中“煅烧”CoC2O4的化学方程式为 。 (6)由滤液3中沉淀Li2CO3后，洗涤时用热水而不用冷水的原因可能为 。 【答案】(1) 负极材料上嵌着大量Li，所以不放电会导致Li的损失 LixC6-xe-=C6+xLi+ (2)将正极材料粉碎、搅拌、适当升高温度、适当增大NaOH溶液浓度等 (3) 2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O 低于40℃时反应速率太慢，高于后会加速分解 (4)0.9 mol/L (5) (6)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小 【分析】根据废旧电池工作原理可知：LixC6为负极，Li1-xCoO2为正极，经放电处理后，正极材料Li1-xCoO2转化为LiCoO2，然后进行拆解，然后用NaOH溶液碱浸正极材料，其表面附着的Al能够与NaOH溶液反应形成Na[Al(OH)4]进入溶液中，然后向正极材料中加入H2SO4、H2O2，发生反应：2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O，LiCoO2转化为CoSO4进入溶液，再过滤，向滤液中加入(NH4)2C2O4溶液，使CoSO4形成CoC2O4沉淀而与溶液分离，将CoC2O4沉淀煅烧，反应产生Co2O3、CO2；滤液中的Li+经处理产生Li2CO3沉淀分离处理。 【解析】（1）从原料回收效率角度分析，若拆解前未进行“放电处理”，负极材料上嵌着大量Li，所以不放电处理会导致Li的损失； 放电时负极LixC6发生氧化反应，电极反应式为：LixC6-xe-=C6+xLi+； （2）正极材料Li1-xCoO2是固体物质，要提高“正极碱浸”效率的具体操作可以为：将正极材料粉碎、搅拌、适当升高温度、适当增大NaOH溶液浓度等； （3）“酸浸”时H2O2为还原剂，Li1-xCoO2放电转化的LiCoO2为氧化剂，发生反应产生CoSO4、Li2SO4、O2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O； 工业上进行“酸浸”工序时需要控制温度为40℃，这是由于当温度低于40℃时反应速率太慢，但当温度高于40℃后又会加速H2O2分解，故“酸浸”工序时需要控制温度为40℃； （4）由Ksp(CoC2O4)=4.0×10-6，可知要使Co2+沉淀完全，c(Co2+)≤10-5 mol/L，则混合后溶液中c()＞=0.4 mol/L，由于是加入等体积(NH4)2C2O4溶液，混合后溶液中离子浓度会减小一半，若所得“滤液2”中c(Co2+)=0.1 mol/L，沉淀0.1 mol/L Co2+还需要0.1 mol/L，所以原溶液浓度c()＞0.4 mol/L×2+0.1 mol/L=0.9 mol/L； （5）在空气中“煅烧”CoC2O4，反应产生Co2O3、CO2，根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为：； （6）由滤液3中沉淀Li2CO3后，洗涤时用热水而不用冷水的原因可能为Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，用热水洗涤就可以减少Li2CO3由于洗涤而造成的损耗。 押题二 除杂提纯类化工流程综合题 6．我国是氧化铝出产大国，一种利用铝土矿主要成分为、和制备的工艺流程如图所示。请回答下列问题： 已知：“滤液1”中的溶质为NaOH和。 (1)下列说法正确的是 填标号。 A．属于酸性氧化物 B．Al是地壳中含量最多的金属元素 C．可以一步转化为 (2)“悬浊液”加热至时，会快速与NaOH溶液反应，该反应的化学方程式为 。 (3)“操作a”的名称为 ；物质 X的化学式为 。 (4)“滤液1”中加入溶液后，会生成、、和等，发生反应生成的离子方程式为 ；实验室模拟制备，需要使用到下列仪器中的 填仪器名称。 (5)常被用来制造耐火材料和研磨材料，如制造耐火砖、耐火坩埚、砂纸、砂轮等，由此可知具有的性质为 。工业上常利用电解熔融的来制备铝，电解时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 【答案】(1)AB (2) (3) 过滤 (4) 坩埚、三脚架 (5) 熔点高或耐高温、硬度大、耐磨性好 3∶4 【分析】铝土矿的主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2，加入NaOH溶液，反应后得到悬浊液，将悬浊液加热至150～250℃时，发生反应Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]、SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，过滤得到含有Na[Al(OH)4]的滤液，再加入碳酸氢铵，发生离子反应：，过滤得到Al(OH)3，1000℃煅烧得到氧化铝，据此分析作答。 【解析】（1）A．根据反应：可知，属于酸性氧化物，故A正确； B．地壳含量前四位元素是氧、硅、铝、铁，所以Al是地壳中含量最多的金属元素，故B正确； C．不溶于水，不可以一步转化为，故C错误； 故答案为：AB； （2）“悬浊液”加热至时，会快速与NaOH溶液反应，该反应的化学方程式为：； （3）根据分析可知，“操作a”的名称为过滤，物质X的化学式为：； （4）“滤液1”中加入溶液后，会生成、、和，发生反应生成的离子方程式为，实验室模拟制备，即对固体进行加热灼烧，需要使用到所给仪器中的坩埚、三脚架； （5）常被用来制造耐火材料和研磨材料，如制造耐火砖、耐火坩埚、砂纸、砂轮等，由此可知具有的性质为熔点高或耐高温、硬度大、耐磨性好；工业上常利用电解熔融的来制备铝，电解时，氧化产物为氧气，得到1mol氧气失去4mol电子，还原产物为铝，生成1molAl得到3mol电子，根据电子守恒，氧气与Al物质的量之比为3∶4。 7．钪(Sc)是稀土元素家族中重要的一员，其氧化物氧化钪在合金、电光源、催化剂和陶瓷等领域有广泛应用，以钪锰矿石(含)为原料制备氧化钪的一种工艺流程如图所示。 已知：①TBP和P507均为有机萃取剂； ②常温下，； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。 回答下列问题： (1)基态的简化电子排布式为 ，为了提高矿石的浸出率，除了粉碎还可采取的措施有 (写一点即可)。 (2)浸渣的主要成分有和 。 (3)“浸取”时铁屑被氧化为，该反应的离子方程式是 。 (4)萃余液2中的金属阳离子有 。 (5)常温下，“沉淀分离”时加入溶液调节至6，滤液中的浓度为 。 (6)用草酸沉钪时，求在的草酸溶液中 。(已知时，的) 【答案】(1) 升温、适当增大酸的浓度、充分搅拌等 (2) (3) (4) (5) (6) 【分析】钪锰矿石(主要含)加入稀硫酸后，溶液中含有、、、，再加入，二氧化锰被还原为，铁及被氧化成，浸渣中含有和，和加入可以除去，得到有机相和萃余液1，萃余液1加入有机萃取剂P507萃取，萃余液2中剩余、、，富钪有机相加入氢氧化钠后得到反萃取固体，加入得到，加入后得到，在空气中灼烧后得。 【解析】（1）基态的简化电子排布式为；为了提高矿石的浸出率，除了粉碎还可采取的措施有升温、适当增大酸的浓度、充分搅拌等。 （2）根据分析可知浸渣中含有和。 （3）“浸取”时铁屑被氧化为，该反应的离子方程式是。 （4）据分析可知萃余液2中的金属阳离子有。 （5）常温下，，当时，，。 （6）在、的草酸溶液中。 8．电解铜的阳极泥中含、、、、、等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水，、难溶于水；。回答下列问题： (1)PtTe中Pt为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd均转化为单质，则“氧化焙烧”中，PtTe发生反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸”的目的是 。 (3)“氯浸”工艺中，金属、、被氧化为配离子：、、，的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (4)“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有 。 (5)“沉钯”之前，测得溶液中，加入等体积的溶液充分反应，测得反应后混合液中，则初始加入溶液的浓度约为 (忽略溶液混合时的体积变化)。 (6)利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为 。 (7)含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。b处的坐标为，则d处的坐标为 ；用表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为 (用含、的代数式表示)。 【答案】(1) (2)使转化为，使与其他物质分离 (3) (4)将还原为，便于后续使含物种与含物种分离 (5)0.8 (6) (7) 【分析】阳极泥加入纯碱（碳酸钠）、空气焙烧，然后加入水，浸取过滤得到含Na2TeO3、Na2SeO3滤液a，分离出滤渣，滤渣加入稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到含硫酸铜的滤液b，分离出含Au、Pt、Pd的滤渣，加入浓盐酸和氯气氯浸，金属、、被氧化为配离子：、、，加入草酸将还原为金单质、还原为，过滤分离出金单质，滤液加入氯化铵得到含滤液c和沉淀。 【解析】（1）PtTe中Pt为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt转化为单质，反应中Pt化合价由+2变为0，空气中氧气参与反应，氧化合价由0变为-2，Te化合价由-2变为+4得到，结合电子守恒、质量守恒，PtTe发生反应的化学方程式为； （2）稀硫酸能和金属氧化物氧化铜反应，而不和、、反应，故目的为：使转化为，使与其他物质分离； （3），Pd化合价由0变为+4，为还原剂，氯气中氯化合价由0变为-1，为氧化剂，结合电子守恒存在，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1； （4）草酸具有还原性，由分析结合流程，“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有将还原为，便于后续使含物种与含物种分离； （5）反应后混合液中，则此时，结合反应，则初始加入溶液的浓度约为； （6）“沉铂”总反应为和氯酸根离子发生氧化还原反应生成，反应中Pt化合价由+2变为+4、氯酸根离子中氯化合价由+5变为-1，结合电子守恒、质量守恒，反应为； （7） 由图，d处位于图中红圈处，其在xyz轴的投影坐标分别为、、，坐标为；据“均摊法”，晶胞中含个Se、4个Zn，则晶体密度为。 9．是一种黑色固体，难溶于水、稀硫酸，可用于锰盐的制备，也用作氧化剂、催化剂等。某学习小组设计实验将粗样品(含有较多的和)转化为纯，其流程如图所示： 回答下列问题： (1)“酸浸”中生成气体A的离子方程式为 。 (2)根据氧化还原反应的知识，可以推测在反应②中，还得到了另一种产物的化学式是 。 (3)根据反应②产物的溶解度曲线(如图所示)，为了得到纯度比较高的固体，“系列操作”需要用到的可直接加热的陶瓷仪器是 。 (4)该流程中可循环利用的物质有 和 。 【答案】(1)MnCO3+2H+=Mn2++H2O+CO2↑ (2)NaCl (3)蒸发皿 (4) 稀硫酸 NaClO3 【分析】粗MnO2样品中有MnO2、MnCO3，MnO2不与稀硫酸反应，也不溶于稀硫酸，MnCO3与稀硫酸反应MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑，过滤，分离出MnO2，向滤液中加入NaClO3，NaClO3将Mn2+氧化成MnO2，根据气体B生成NaClO3的过程，推出气体B为Cl2，据此分析； 【解析】（1）MnO2不与稀硫酸反应，也不溶于稀硫酸，MnCO3与稀硫酸反应MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑，其离子方程式为MnCO3+2H+=Mn2++H2O+CO2↑，故答案为MnCO3+2H+=Mn2++H2O+CO2↑； （2）气体B是Cl2，与热NaOH溶液反应生成NaClO3，Cl元素化合价升高，根据氧化还原反应，有化合价升高必然有化合价降低，因此Cl元素化合价由0价降低为-1价，另一种产物应是NaCl，故答案为NaCl； （3）根据第(2)问的分析，NaClO3中混有NaCl，根据溶解度曲线，为获得高纯度的NaClO3固体，操作是蒸发浓缩，冷却结晶，需要用到的仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯等，可直接加热的陶瓷仪器是蒸发皿，故答案为蒸发皿； （4）反应①中硫酸锰与氯酸钠反应生成二氧化锰、氯气、硫酸、硫酸钠，硫酸返回“酸浸”工序，反应②中生成NaClO3，NaClO3返回“反应①”工序；故答案为稀硫酸；NaClO3。 10．海水中富含钠、氯、镁、溴等元素，通过对海水资源的充分利用，可获取多种化工原料。下面是海水综合利用联合工业体系的示意图： (1)上述流程使用的试剂中，属于电解质的是_______。 A． B． C．稀盐酸 D． (2)粗盐中主要含有、、等杂质离子，在步骤Ⅰ中，不能使用的试剂为______。 A．稀盐酸 B．溶液 C．NaOH溶液 D．溶液 (3)已知：某温度下的，的。向1L悬浊液中加入固体，当c(CO)时，生成的物质的量为 mol。 (4)提取单质溴的过程中，利用了含溴物质的性质有_______。 A．溴离子的还原性 B．溴单质的还原性 C．溴的沸点高 D．HBr是强酸 (5)通过该流程获得1mol至少需要消耗标况下的 L。 (6)工业上，常使用石灰乳从盐卤中富集镁元素。该过程中发生反应的离子方程式为： 。 (7)从溶液中获得的具体操作为_______。 A．蒸发至表面有晶膜出现后，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 B．蒸发至表面有晶膜出现后，趁热过滤、洗涤、干燥 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤、洗涤、干燥 D．蒸发至大量晶体析出后，停止加热。并用余热蒸干、洗涤、干燥 (8)步骤Ⅱ中发生反应：。加入的目的是： 。 (9)下列有关电解氯化镁制备金属镁的说法中，错误的是_______。 A．在阴极被还原 B．宜配制成饱和氯化镁溶液电解 C．需分隔阴、阳极产物 D．可使用金属铁作阳极 【答案】(1)D (2)B (3)0.005 mol (4)AD (5)44.8 (6)Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+ (7)A (8)用于脱去(结晶)水，生成的氯化氢抑制镁离子水解，从而制得无水氯化镁 (9)BD 【分析】海水的初步处理：海水首先被分为两路，一路用于生产粗盐，另一路用于生产盐卤。 粗盐的处理(步骤Ⅰ)：粗盐经过处理后转化为精盐，精盐可以进一步用于氯碱工业。 盐卤的处理：盐卤经过硫酸酸化和氯气氧化处理，生成含Br2的海水。含Br2的海水通过热空气吹出Br2，Br2随后通过SO2吸收，生成含HBr的溶液。含HBr的溶液经过氯气氧化和蒸馏，最终生成工业液溴。 镁的提取(步骤Ⅱ)：盐卤经过石灰乳处理，生成Mg(OH)2(氢氧化镁)。Mg(OH)2与稀盐酸反应，生成MgCl2·6H2O(六水合氯化镁)。MgCl2·6H2O经过处理，转化为无水MgCl2(氯化镁)。无水MgCl2通过电解，最终生成金属镁(Mg)。 【解析】（1）A．属于单质分子，故A不选；B．在水溶液中不能自身电离，属于非电解质，故B不选；C． 稀盐酸属于混合物，故C不选；D．在水溶液能解离成离子，故D选；故答案为：D； （2）步骤Ⅰ的目的是去除粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质：可用BaCl2溶液去除(生成BaSO4沉淀)。可用NaOH或Na2CO3溶液去除Ca2+、Mg2+等(生成难溶氢氧化物或碳酸盐)，稀盐酸(HCl)除去过量的氢氧根和碳酸根，硝酸钡能引入硝酸根离子，难以除去，故不能用于该步骤。故答案为：B； （3）由题意硫酸钡转化为碳酸钡的反应为：BaSO4(s)+BaCO3(s)+，该反应的平衡常数：K====，设生成的碳酸钡为xmol，列三段式得： 因为溶液体积为1L，所以K==，解得：x≈0.005； 故答案为：0.005 mol； （4）A．提取单质溴的过程中，制溴过程主要利用了Br-的还原性(可被Cl2氧化为Br2)，故A正确； B．溴单质的是氧化产物，故B错误； C．溴易随热空气挥发，沸点低，故C错误； D．HBr是强酸，完全电离，氧化时不会引起溴损失，故D正确； 故答案为：AD； （5）由离子反应 Cl2+ 2Br- =Br2 + 2Cl- 可知生成1 mol Br2需消耗1 mol Cl2，标况下1 mol 气体体积为22.4 L，通过该流程获得1mol要两次用氯气氧化，至少需要消耗标况下的44.8L。故答案为：44.8； （6）工业上，常使用石灰乳从盐卤中富集镁元素。向含Mg2+的盐卤中通入石灰乳(Ca(OH)2悬浊液)，实质上是靠OH⁻与Mg2+生成难溶的Mg(OH)2沉淀，从而富集镁元素。该过程中发生反应的离子方程式为：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+。故答案为：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+； （7）A．制备含有结晶水的盐(如MgCl2·6H2O)时，一般先“蒸发浓缩至表面出现晶膜”，然后停止加热并冷却，使水合物晶体析出，最后过滤、洗涤、干燥。故A正确； B．蒸发至表面有晶膜出现后，趁热过滤，会损失镁元素，故B错误； C．蒸发至大量晶体析出，操作不当，故C错误； D．蒸发至大量晶体析出后，停止加热。并用余热蒸干操作不当，故D错误； 故答案为：A； （8）SOCl2(亚硫酰氯)可与结晶水反应生成HCl和SO2，从而将MgCl2·6H2O转化为无水MgCl2，便于后续电解。步骤Ⅱ中发生反应：。加入的目的是：用于脱去(结晶)水，生成的氯化氢抑制镁离子水解，从而制得无水氯化镁。故答案为：用于脱去(结晶)水，生成的氯化氢抑制镁离子水解，从而制得无水氯化镁； （9）A．带正电，在阴极得电子被还原，故A正确； B．工业上制备金属镁通常采用“无水MgCl2的熔融电解”，而不是配制“饱和氯化镁水溶液”直接电解，因为水比Mg2+更易在阴极被还原，无法得到金属镁；故B错误； C．需分隔阴、阳极产物，否则镁与氯气反应又生成氯化镁，故C正确； D．在电解熔融氯化镁时，阳极的反应是氯离子失去电子生成氯气，使用金属铁作阳极，铁会被氧化，导致电极材料损耗，同时可能引入杂质。因此，通常使用惰性电极(如石墨电极)作为阳极。故D错误； 故答案为：BD。 押题三 化学基本原理类化工流程综合题 11．碲可用作合金材料的添加剂、催化剂等，也被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。某碲废渣主要成分为Cu2Te、TeO2、CuO等，从中回收碲和胆矾的工艺流程如下： 已知：①高温焙烧后的产物为TeO2和Cu2O；②TeO2是两性氧化物，与强酸和强碱反应分别生成TeO2+和。 回答下列问题： (1)52Te基态原子价层电子排布图为 。 (2)“酸化”时还需要再加入一定量的H2O2，目的是 。 (3)“还原”步骤中，发生反应的化学方程式为 。 (4)“电解”时阴极的电极反应式为 ，电解池中使用阳离丁又换膜，当阳极室产生2.24L(标况下)气体时，阴极室溶液质量减少 g。 (5)流程中可循环使用的化合物是 。(填化学式) (6)向胆矾溶液中逐滴滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水难溶物溶解，再加入无水乙醇会析出深蓝色晶体。请从物质结构的角度分析加入无水乙醇后析出晶体的原因是 。 【答案】(1) (2)将铜元素完全转化为Cu2+ (3) (4) 3.6 (5)H2SO4，NaOH (6)乙醇分子的极性小于水分子的极性且可以与水互溶，加入无水乙醇后降低了溶剂的极性，溶质的溶解度降低并析出 【分析】由题干流程图信息可知，碲废渣经过高温焙烧后产物主要含TeO2和Cu2O，焙烧产物经硫酸酸化处理，溶液中含有CuSO4、TeOSO4，再经过SO2还原，TeOSO4转化为Te和H2SO4，焙烧产物经NaOH碱浸处理，Cu2O不溶，TeO2转化为Na2TeO3，滤液电解得到Te，“酸化”过程的CuSO4和“碱浸”过程的Cu2O可进一步处理得到胆矾，据此分析解题。 【解析】（1） 52Te基态原子的核外电子排布式为：[Kr]4d105s25p4，故其价层电子排布图为：，故答案为：； （2）“酸化”时发生反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，为了使Cu元素完全转化为Cu2+，需要加一定量的H2O2，故答案为：使铜元素完全转化为Cu2+； （3）“还原”时TeO2+中Te元素化合价降低，被还原成Te，SO2中S的化合价升高，被氧化成 ，发生的化学反应方程式为TeOSO4+2SO2+3H2O=3H2SO4+Te↓，故答案为：TeOSO4+2SO2+3H2O=3H2SO4+Te↓； （4）由分析可知，TeO2转化为Na2TeO3，滤液电解得到Te，发生还原反应，故“电解”时阴极的电极反应式为：，阳极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，电解池中使用阳离子交换膜，当阳极室产生2.24L(标况下)气体时，电路上通过的电子物质的量为：=0.4mol，即有0.4molNa+由阳极室进入阴极室，析出0.1molTe，故阴极室溶液质量减少0.1mol×128g/mol-0.4mol×23g/mol=3.6g，故答案为：；3.6； （5）由分析可知，“还原”时TeO2+中Te元素化合价降低，被还原成Te，SO2中S的化合价升高，被氧化成H2SO4和“电解”时阴极的电极反应式为：，采用阳离子交换膜可在阴极区将产生NaOH，均能在流程中循环使用，故答案为：H2SO4、NaOH； （6）向胆矾溶液中逐滴滴加氨水，先生成难溶物即Cu(OH)2，继续滴加氨水难溶物溶解即生成[Cu(NH3)4](OH)2，由于乙醇分子的极性小于水分子的极性且可以与水互溶，加入无水乙醇后降低了溶剂的极性，溶质的溶解度降低并析出，再加入无水乙醇会析出深蓝色晶体，故答案为：乙醇分子的极性小于水分子的极性且可以与水互溶，加入无水乙醇后降低了溶剂的极性，溶质的溶解度降低并析出。 12．草酸钻可用于指示剂和催化剂的制备。用水钻矿(主要成分为，含少量、等)制取的工艺流程如下： 已知：①浸出液含有的阳离子主要有等； ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见表： 沉淀物 完全沉淀的 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8 (1)酸浸时，为提高矿石的溶解速率可采取的措施为 (任写两条) (2)写出浸出过程中与发生反应的离子方程式： 。 (3)浸出液中加入的目的是 。加入溶液能调节溶液使浸出液中转化成氢氧化物沉淀，试结合平衡移动原理简述其理由： 。 (4)滤液I“除钙、镁”是将钙、镁离子转化为沉淀。已知、，当加入过量NaF后，所得滤液= 。 【答案】(1)将矿石粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌(任写两条) (2) (3) 将浸出液中的氧化成 浸出液中存在水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，加入的碳酸钠(或CO)与H+反应，使c(H+)降低，促进水解平衡向右移动，从而使Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀。 (4)0.7 【分析】水钻矿中加入硫酸、，浸出液含有的阳离子主要有等，加入，将氧化成， 加入的碳酸钠，使c(H+)降低，从而使Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀而除去，再加入将钙、镁离子转化为沉淀而除去，加入萃取剂除去后，加入，最终得到产品。 【解析】（1）将矿石粉碎可以增大矿石与硫酸的接触面积，使反应更充分，加快溶解速率。升温可加快反应速率，促使矿石溶解。适当增大硫酸浓度，能加快反应速率，提高矿石溶解速率；搅拌能使反应物充分混合，加快溶解速率。任选两条即可。 （2）中Co为+3价，浸出液含有的阳离子主要有，则被还原， 被氧化为，离子方程式。 （3）具有强氧化性，浸出液中含有的具有还原性。可将浸出液中的氧化成； 浸出液中存在水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，加入的碳酸钠(或CO)与H+反应，使c(H+)降低，促进水解平衡向右移动，从而Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀。 （4）当加入过量NaF后，溶液中浓度相同，那么。 13．Ⅰ、高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备铜粉的工艺流程如下： 已知：某离子的浓度mol·L-1时认为该离子已沉淀完全。可能用到的数据见下表： 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 2.7 6.7 8.2 (1)“浸取”时使用高压的优点是 ；“浸取”过程有黄色沉淀生成，CuS在“浸取”中发生反应的离子方程式为 。 (2)“中和调pH”需调节pH的范围为 。 (3)固体X的主要成分是 。 (4)还原时，溶液酸性过强不利于Cu的生成，从平衡移动的角度解释原因 。 (5)室温下， 。 Ⅱ、镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。某品牌镍氢电池的总反应为，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。 (6)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ①电极B是 (填“正极”或“负极”)。 ②正极的电极反应式为 。 (7)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，此时电极A附近的pH变化(忽略溶液体积变化) ：(填“变大”或“变小”或“不变”)。 【答案】(1) 增加水溶液中的含量，加快金属离子的浸出速率 (2) (3)Fe(OH)3、S (4)，酸性太强，c(H+)增大，平衡逆向进行，不利于Cu生成 (5) (6) 正 H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH- (7)变大 【分析】硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)加硫酸溶解，生成相应的金属硫酸盐，再通入高压氧气，溶液中的二价铁被氧化为三价铁离子，同时将CuS氧化为S单质；然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。 【解析】（1）CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取；“浸取”过程有黄色沉淀生成，可知生成S单质，则反应方程式为：； （2）“中和调pH”目的是使Fe3+完全沉淀，而不能使Cu2+沉淀，结合表中数据可知需调节pH的范围为：； （3）固体X为浸取时生成的S单质以及中和调节时生成的Fe(OH)3； （4）还原时，发生反应，若酸性过强，则溶液中氢离子浓度太大，会使上述平衡逆向进行，因此不利于Cu的生成； （5）完全沉淀时mol·L-1，此时pH值为2.7，c(OH-)= mol·L-1，； （6）由电池中电子流向可知，电极A是负极，B为正极；镍氢电池的总反应为，正极NiOOH得电子发生还原反应，电极方程式为：H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-。 （7）电池充电时A是阴极，由可知，充电时M得电子生成MH，电极方程式为：H2O+M+e-=MH+OH-，此时电极A附近的氢氧根浓度增大，pH变大。 14．利用锌灰（主要成分为，含有等杂质）制备高纯的工艺流程如图。 已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示（溶液中离子浓度小于时，可以认为该离子已沉淀完全）。的 金属离子 开始沉淀时的 7.5 5.5 1.7 7.6 6.5 沉淀完全时的 9.0 8 x 9.2 9 回答下列问题。 (1)为了提升酸浸效率可以采取的操作是 （给出一种即可） (2)“酸浸”中能否用盐酸代替硫酸，并请说明原因： 。 (3)“除铁”步骤中选用的试剂a最好是 （填字母），调节的范围为 。 a.氧化铁    b.氧化锌    c.氧化铅    d.氧化镉 (4)“除铁”后的溶液不能通过调的方法除去，若加入会生成沉淀，二者共同沉淀时，则溶液中的 。 (5)萃取过程中用到的玻璃仪器主要是 。有机物萃取产物表示为，反萃取的反应原理为，向有机相中加入盐酸能进行反萃取的原因是 （用化学平衡移动原理解释）。 (6)“沉锌”时生成。写出“沉锌”步骤反应的离子方程式： 。 【答案】(1)搅拌、适当升温、适当提升硫酸浓度等 (2)不能，会将氧化生成，污染环境 (3) b (4)0.01 (5) 分液漏斗和烧杯 加入盐酸，增大，平衡正向移动，产生更多的进入水层 (6) 【分析】锌灰的主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质，加稀硫酸溶解，SiO2不反应、生成的PbSO4不溶，过滤，滤渣1为PbSO4、SiO2，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，加入高锰酸钾氧化硫酸亚铁为硫酸铁、高锰酸钾被还原成二氧化锰，调节pH，Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，然后通过萃取和反萃取，使锌离子分离出来为硫酸锌溶液，加入碳酸氢钠生成xZnCO3∙yZn(OH)2，再煅烧得到ZnO。 【解析】（1）提升酸浸效率可以采取的操作是：搅拌、适当升温、适当提升硫酸浓度等； （2）如果用HCl代替H2SO4，KMnO4会将HCl氧化生成Cl2，污染环境； （3）该流程主要是提取锌，为了不引入新的杂质，因此选用氧化锌调节pH是最合适的试剂，答案选b； 调节让Fe3+完全沉淀，Zn2+不沉淀，c(Fe3+)=10-5mol/L时完全沉淀，根据c3(OH-)×c(Fe3+)=，得出c(OH-)=1×10-11mol/L，c(H+)=1×10-3mol/L，pH=3，Zn2+开始沉淀的pH=5.5，因此调节pH值的范围为：； （4）溶液中离子浓度小于10-5mol/L时，可以认为该离子已沉淀完全，根据表格中的数据Cd2+完全沉淀的pH=9，c(OH-)=1×10-5mol/L，可以计算出Ksp[Cd(OH)2]= c2(OH-)×c(Cd2+)=(1×10-5)2×1×10-5=1×10-15；Zn2+完全沉淀的pH值为8，c(OH-)=1×10-6mol/L， Ksp[Zn(OH)2]= c2(OH-)×c(Zn2+)=(1×10-6)2×1×10-5=1×10-17。生成Zn(OH)2、Cd(OH)2共同沉淀时，则溶液中的==0.01； （5）萃取实验中用到的玻璃仪器主要是分液漏斗和烧杯。根据题干信息反萃取的反应原理为，结合平衡移动原理可知，向有机相中加入盐酸能进行反萃取。因为加入盐酸，c(H+)增大，平衡正向移动，产生更多的Zn2+进入水层； （6）加入NaHCO3时最终得到沉淀，利用Zn(5个)原子守恒和电荷守恒，可以写出离子方程式：。 15．脱硝催化剂在燃煤电厂、钢铁、水泥、炼焦化学等领域得到广泛应用。一种干湿法结合回收废弃SCR脱硝催化剂(主要成分为、和)的工艺流程如下。 已知： Ⅰ.钠化焙烧过程生成难溶于水的和易溶于水的；沉钒过程生成的沉淀为。 II.为一种有机协同萃取剂，由和TBP组成。 Ⅲ.“逆流”指料液和萃取剂以相反的方向流动。 (1)实验室模拟“操作a”和“操作b”无需使用的仪器是_______(填标号)。 A．烧杯 B．漏斗 C．蒸馏烧瓶 D．玻璃棒 (2)“酸浸还原”的目的是将还原为，相关化学反应方程式为 。 (3)“酸浸还原”过程，反应温度和液固比对钒浸出率的影响如下图所示，综合考虑浸出效率及成本，应选择的最佳温度和液固比分别为 和 。 (4)“焙烧”和“煅烧”过程产生的气体分别是 和 (填化学式)。 (5)回收V和W元素均采取了“逆流萃取”和“逆流反萃取”，“逆流”的优点是 。 (6)回收V元素，加入-TBP萃取发生的化学反应为： ① ② 从平衡角度分析，TBP的作用是 。向逆流萃取后的溶液中，加入，进行逆流反萃取，发生的总反应的化学方程式为 。 【答案】(1)C (2) (3) 140℃ 20：1 (4) (5)使原料充分接触，提高萃取效率 (6) 降低浓度，促进反应①正向移动，提高萃取率 【分析】废弃SCR脱硝催化剂(主要成分为、和)，经过“酸浸还原”将还原为；经过“逆流萃取”、“逆流反萃取”可以回收V元素；经过氧化、沉钒过程通过调节pH生成沉淀，煅烧后得到；钠化焙烧过程生成难溶于水的和易溶于水的，加水溶解后过滤，可以得到溶液和固体；溶液经过“逆流萃取”、“逆流反萃取”可以回收W，最后处理可得到；酸溶后，经过处理得到，据此分析作答。 【解析】（1）“操作a”和“操作b”均为过滤操作，需漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要蒸馏烧瓶，故答案为：C。 （2）“酸浸还原”的目的是将还原为，根据氧化还原反应原理，该反应为与硫酸和亚硫酸钠反应，生成、硫酸钠和水的过程，化学反应方程式为：，故答案为：。 （3）由图可知，液固比分别20：1时钒浸出率最高，此时温度为140℃、160℃和180℃，综合考虑浸出效率及成本，应选择的最佳温度为140℃，故答案为：140℃；20：1。 （4）“焙烧”时，加入碳酸钠生成难溶于水的和易溶于水的，根据质量守恒可知，生成的气体为；用氨水进行“沉钒”，得到含铵根的化合物，该化合物进过“煅烧”，生成的同时，还会产生，故答案为：；。 （5）由信息可知，“逆流”指料液和萃取剂以相反的方向流动，该操作可以使原料充分接触，提高萃取效率，故答案为：使原料充分接触，提高萃取效率。 （6）由反应②可知，加入TBP，可使转化为，从而降低浓度，促进反应①正向移动，提高萃取率；逆流萃取后的溶液中，加入，则与反应，生成的过程，化学方程式为，故答案为：降低浓度，促进反应①正向移动，提高萃取率；。 押题四 图表信息类化工流程综合题 16．是冶炼金属钛的重要原料。氟化法从含钛电炉渣(主要含有元素)中制备的流程如下： 回答下列问题： (1)位于元素周期表 区。 (2)滤渣的主要成分为和 。 (3)“除铁”步骤溶液中残留的以钠盐形式析出，离子方程式为 。 (4)“水解”步骤中和的水解率与溶液的关系如下图所示。为提高分离效果，“水解”的最佳为 。水解后的滤液需返回工艺进行循环，目的是 。 (5)“水解”生成沉淀的化学方程式为 。 (6)“煅烧”产生的气体中可循环使用的物质是 和 (填化学式)。 (7)如下图所示，“煅烧”温度达时，锐钛矿型(晶胞Ⅰ，位于晶胞顶点、侧面和体心)转换成金红石型(晶胞Ⅱ)，晶胞体积，。则晶体密度比 (填最简整数比)。 【答案】(1)d (2)CaF2 (3) (4) 9.0 循环利用，提高钛元素的利用率，且能减少污染物排放 (5) (6) NH3 HF (7) 【分析】含钛电炉渣氟化浸出的滤渣为和生成的CaF2沉淀，浸出液加入饱和食盐水除去铁，滤液加入氨水水解生成，加入水蒸气煅烧得到二氧化钛； 【解析】（1）为22号元素，位于元素周期表d区。 （2）由分析，滤渣的主要成分为和CaF2； （3）“除铁”步骤溶液中残留的和钠离子结合以钠盐形式析出，离子方程式为：； （4）“水解”步骤中和通过水解使得其中生成水解产物沉淀而和分离，结合图可知，“水解”的最佳为9.0，此时几乎不水解进入滤液、水解进入沉淀；水解后的滤液需返回工艺进行循环，目的是循环利用，提高钛元素的利用率，且能减少污染物排放； （5）“水解”生成沉淀，结合质量守恒还生成HF，反应为：； （6） 和水蒸气“煅烧”生成二氧化钛和气体，结合质量守恒，气体为氨气和HF，可以分别在氟化浸出、水解环节循环使用，故产生的气体中可循环使用的物质是NH3和HF； （7）据“均摊法”， 晶胞Ⅰ中含个Ti、晶胞Ⅱ中含个Ti，结合化学式，则1个晶胞中分别含4个、2个，则。 17．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体： 回答下列问题： (1)“碱浸”中的两个作用分别是①溶解铝及其氧化物，② 。 (2)“转化”过程中反应的离子方程式为 ，随时间t的变化关系如图所示，反应开始内迅速减小，原因可能是 (不考虑溶液温度变化)。 (3)为除去溶液中的元素，“转化”后加入适量溶液调节，也可用___________代替(填标号)。 A． B． C． D．氨水 (4)利用下述表格数据，计算的 ；如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是 。 金属离子 开始沉淀时的 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时的 8.7 4.7 3.2 9.0 (5)硫酸镍结晶水合物的形态与温度的关系如下表。 温度 低于 高于 晶体形态 多种结晶水合物 从滤液⑤中获得稳定晶体的“操作1”依次是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 【答案】(1)除去油脂 (2) 生成的对的分解有催化作用 (3)AC (4) (5)冷却到之间时结晶 【分析】工业上用油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属及其氧化物回收其中的镍制备硫酸镍晶体的流程为：先用废镍催化剂加入溶液碱锦，溶解溶解铝及其氧化物，过滤后的固体中含镍和铁元素，再加入稀酸浸，溶解镍和铁元素，过滤得滤液含、和过量，在滤液中加入将在酸性条件下氧化为，然后加入溶液调节pH使转化为沉淀过滤除去，最后剩下主要含的溶液，加转化为沉淀，过滤后再加溶解转化为，通过蒸发浓缩、冷却到之间时结晶、过滤、洗涤、干燥后得到最终产品硫酸镍晶体，据此分析解答。 【解析】（1）因为废镍催化剂是油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂，除了含杂质金属元素外，表面还残留有油脂，所以“碱浸”中的两个作用除了溶解铝及其氧化物外还有除去废镍催化剂表面油脂的作用。 故答案为：除去油脂。 （2）根据分析，“转化”过程是在滤液中加入将在酸性条件下氧化为，则反应的离子方程式为：；根据图形，随时间t的变化在反应开始内迅速减小，其原因可能是反应生成的对的分解有催化作用，导致剧烈分解，极短时间内浓度迅速减小。 故答案为：；生成的对的分解有催化作用。 （3）“转化”后加入适量溶液调节的目的是消耗过量使pH升高让转化为沉淀除去，所以需要选择能消耗且不产生新的杂质离子的物质， A．：能与反应，，也没新的杂质产生，A符合题意； B．：不消耗，且溶于水后溶液本身显酸性，B不符合题意； C．：能与反应，，也没新的杂质产生，C符合题意； D．氨水：能与反应，，但会产生新的杂质离子，D不符合题意； 故答案为：AC。 （4）根据表格可知，要使沉淀完全时的，此时溶液，，由；“调”的目的是将转化为沉淀除去，根据表格可得此时的，又不能沉淀，溶液中浓度为，根据，解得，，此时的为6.2，则“调”应控制的范围为：。 故答案为：；。 （5）根据表格可知，要得到硫酸镍晶体，需要控制温度在之间进行结晶，故“操作1”依次是蒸发浓缩、冷却到之间时结晶、过滤、洗涤、干燥。 故答案为：冷却到之间时结晶。 18．火法炼铅烟尘的主要成分为及铜、锌、镉、砷的氧化物，回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图： 已知：i．易溶于水，热稳定性好； ii．。 (1)基态Pb原子的价电子排布式为 。 (2)步骤①中浓硫酸可将氧化成，该化学反应方程式为 。 (3)滤渣I成分有 (填化学式)。 (4)反应相同时间，步骤①浓硫酸活化中酸矿体积质量比和硫酸质量浓度对各元素浸出率的影响如图所示，则最优的反应条件是酸矿体积质量比为 ，硫酸质量浓度为 。 (5)步骤③中饱和溶液的作用是 。 (6)步骤④的操作为冷却、稀释，请从化学平衡移动原理分析这样操作的原因： 。 (7)步骤⑤中，当浓度为时，为 。 【答案】(1) (2) (3)、 (4) 1.1:1 (5)使转化成，与不溶杂质分离开 (6)因存在平衡，降温、稀释平衡逆向移动，有利于生成更多的 (7) 【分析】炼铅烟尘浓硫酸活化后稀硫酸浸取，滤渣1为不反应的SiO2、生成的沉淀PbSO4，滤液1中含H3AsO4、ZnSO4、CdSO4、CuSO4；滤渣Ⅰ与浓盐酸、饱和氯化钠溶液在加热条件下反应得到含的溶液，滤渣Ⅱ为：SiO2；步骤④的操作为冷却、稀释，使得平衡逆向移动，析出PbCl2；再加饱和硫酸钠溶液发生沉淀转化，生成PbSO4。 【解析】（1）Pb为82号元素，基态Pb原子的价电子排布式为； （2）步骤①中浓硫酸可将氧化成，反应中As化合价由+3升高为+5，则硫被还原，化合价由+6变为+4，结合电子守恒，该化学反应方程式为； （3）由分析，滤渣I成分有、； （4）由图可知，当酸矿体积质量比为1.1:1，硫酸的质量浓度为时，杂质元素的浸出率达到最高，利于除去； （5）饱和溶液中氯离子浓度很大，可以使得转化成，与不溶杂质分离开； （6）因存在平衡，该平衡正向为吸热过程，则降温、稀释利于平衡逆向移动，有利于生成更多的； （7）步骤⑤中，当浓度为时，=。 19．我国是稀土大国，储量大、矿种多。稀土元素的物理性质和化学性质极为相似，常见化合价价其中钇(Y)元素(：89)是激光和超导的重要材料，工业上通过如下工艺流程用钇矿石()制取氧化钇。 已知： i．铍和铝符合元素周期表的对角线规则； ii．草酸铵与稀土草酸盐可形成可溶性络合物； iii．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的如下表： 开始沉淀 完全沉淀 2.7 3.8 6.7 8.2 请回答下列问题： (1)试写出“共熔”过程中的化学反应方程式： 。 (2)若使完全沉淀，需用氨水调节，则a应控制在 ，并写出判断是否沉淀完全的实验方法： 。 (3)下图为稀土草酸盐在无机酸和不同浓度沉淀剂的混合溶液中的溶解度()曲线，其中，已知。请据此描述“过程I”的实验方案： 。(可供选择的试剂：、溶液、、、、、氨水、蒸馏水) (4)上述得到的草酸盐沉淀实际上应表示为，以下为该化合物的热重曲线分析图，试确定整数 ，并写出过程④的化学反应方程式： 。 (5)已知钇的另外一种二元化合物X具有金属般的导电性能，晶体结构如图所示，其间可捕获自由电子()，且碳以单元存在，据此猜想X的微粒组成可表示为 。 【答案】(1) (2) 3.8~6.7 取少量滤液于试管中，滴加溶液，如果溶液不变红，说明已沉淀完全 (3)加入氨水将调至大于8.2，将过滤出放入试管，加入溶解，而后加入，反应得到草酸钇沉淀 (4) 10 (5) 【分析】铍和铝符合元素周期表的对角线规则，则铍元素在氢氧化钠共熔反应中转化为，则钇矿石与氢氧化钠并通氧气共熔反应生成Y(OH)3、Fe2O3、Na2SiO3和Na2BeO2，再加水溶解、过滤得到主要成分为Na2SiO3和Na2BeO2的滤液Ⅰ，所得沉淀的主要成分为Y(OH)3、Fe2O3，再向其沉淀加酸酸溶，再加氨水调节pH=a，将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，则滤渣Ⅰ的主要成分为氢氧化铁，继续加氨水调节pH沉淀Y3+，Y(OH)3沉淀经转化得到草酸钇沉淀，再经过滤、水洗、煅烧，得到Y2O3粉末，据此解答。 【解析】（1）由分析可知，钇矿石与氢氧化钠并通氧气共熔反应生成Y(OH)3、Fe2O3、Na2SiO3和Na2BeO2，同时还会生成水，则“共熔”过程中的化学反应方程式：； （2）调节pH使完全沉淀而离子不沉淀，需用氨水调节，结合表数据，a应控制在3.8~6.7，判断是否沉淀完全，可用KSCN溶液检验滤液中是否还含有铁离子，则判断是否沉淀完全的实验方法为：取少量滤液于试管中，滴加溶液，如果溶液不变红，说明已沉淀完全； （3）草酸铵与稀土草酸盐可形成可溶性络合物，则生成草酸钇沉淀过程中不能使用草酸铵；由流程可知，过程I是在加入氨水调节pH除去铁离子的基础上，继续加入氨水调节pH使得转化为沉淀，然后分离出沉淀。结合溶解度曲线可知，草酸钇沉淀在中几乎不溶，则用溶解沉淀，再加入将转化得到草酸钇沉淀，则“过程I”的实验方案为：加入氨水将调至大于8.2，将过滤出放入试管，加入溶解，而后加入，反应得到草酸钇沉淀； （4）受热会首先失去结晶水，结合失重曲线的第一个平台，失重28.9%，则，则n=10；由图可知，过程④为生成，则草酸根中碳元素发生歧化反应生成+4价碳，同时会生成+2价碳，结合得失电子守恒、质量守恒可得，反应的化学反应方程式为：； （5）根据“均摊法”，晶胞中含个、个C，也就是2个，其间还可捕获自由电子()，结合电中性可知，X的微粒组成可表示为。 20．利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下： (1)为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有 (写一点)。 (2)浸取温度不宜超过60℃，原因是①减少盐酸的挥发、② 。 (3)为优化工艺流程，盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围为___________(填标号)。 金属离子 开始沉淀的pH (mol·L-1) 沉淀完全的pH (mol·L-1) 6.8 8.3 3.7 4.7 1.8 2.8 5.2 6.7 8.6 10.1 6.7 8.2 A．1.5~2.0 B．2.0~3.0 C．3.0~4.0 D．4.5~5.0 (4)滤渣的主要成分有、 和，该工艺中去除锰的离子方程式为 。 (5)最适宜使用的还原剂是 。 (6)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成，该反应方程式为 ，产品中含量与蒸发温度关系如图所示，工艺要求含量不超过2.30%，可以提高蒸发速率、降低产品中含量的方法是 。 【答案】(1)将固体废料粉碎、适当加热、搅拌等 (2)降低的水解程度，防止生成氢氧化锌 (3)D (4) (5)单质锌 (6) 减压蒸发，控制温度不超过300℃ 【分析】含锌废料先用盐酸浸取，加入高锰酸钾进行氧化除杂将铁氧化为高价态的氢氧化物沉淀，加入还原剂将铜还原为单质除掉，得到较纯净的氯化锌，最后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化锌固体。 【解析】（1）为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有将固体废料粉碎、适当加热等； （2）升高温度促进锌离子水解，浸取温度不宜超过60℃，原因是减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度，防止生成氢氧化锌； （3）浸取的目的是要将Fe3+和Al3+变为氢氧化物，而Zn2+不能沉淀，根据表格中的数据结合坐标图锌离子浸出率可知，应该调pH的范围是4.5~5.0；故选D； （4）根据上述分析，滤渣的主要成分为、Al(OH)3和，该工艺中去除锰的原理为锰离子和高锰酸钾发生归中反应生成二氧化锰，锰离子化合价由+2变为+4、高锰酸根离子中锰化合价由+7变为+4，结合电子守恒，离子方程式为； （5）考虑到不能带入新的杂质，故最合适的还原剂是单质锌； （6）氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成，该反应方程式为，根据图像，要控制含量不超过2.30%，降低产品中含量的方法有减压蒸发，控制温度不超过300℃。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押 工艺流程综合题 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 制备类化工流程综合题 2023年第16题 化学工艺流程综合题是高考化学中的一类综合性大题，通常以工业生产或实验室制备为背景，考查学生对化学原理、反应条件、物质分离与提纯、环境保护等知识的综合运用能力。题目往往涉及多个化学反应步骤，要求学生分析流程、书写方程式、计算产率或纯度，并提出优化建议。 高频考点：化学反应方程式的书写、物质分离与提纯方法（如过滤、结晶、蒸馏）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂）。 中频考点：循环利用原料、副产物的处理、能量利用（如热交换）、环境保护（如废气处理）。 高考命题趋势 注重实际应用：高考命题越来越注重化学知识在工业生产或实验室制备中的实际应用。 综合性强：题目常结合多个知识点，如化学反应、物质分离、环境保护等。 创新性高：近年来出现了一些结合绿色化学、资源循环利用的创新题型。 押题方向 热点材料：锂离子电池、稀土材料等热点材料的提取与回收工艺。 经典工艺：硫酸、硝酸、氨的合成等经典化工流程。 环境保护：结合“碳中和”“碳达峰”等政策，考查废气、废水的处理。 实验与生产结合：以实验室制备为背景，考查物质分离与提纯方法。 除杂提纯类化工流程综合题 化学基本原理类化工流程综合题 2022年第16题 2021年第16题 图表信息类化工流程综合题 押题一 制备类化工流程综合题 1．提取中药药剂。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“沉砷”中所用的电子式为 。 (2)已知：与过量的存在以下反应：；“沉砷”中的作用是 。 (3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是 。 (4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式： 。 (5)调节时，请写出由制备反应的离子方程式： 。 (6)一定条件下，用雄黄()制备的转化关系如图所示。若反应中， (其中As元素的化合价为+2价)参加反应时，转移，则物质a为 。 2．是一种重要的化工产品。以黄铁矿烧渣(主要成分为，含少量等)生产的过程如下。 资料：i．生成，开始沉淀时，沉淀完全时 ii．生成，开始沉淀时，沉淀完全时 (1)碱浸 ①烧渣在碱浸前需粉碎，其作用是 。 ②溶解的化学方程式是 。 (2)酸浸 取相同质量铁精粉，酸浸相同时间，测得铁浸出率随硫酸浓度变化如下图所示。 ①浓度低于，随浓度增大，铁浸出率增大的原因是 。 ②浓度高于，随浓度增大，铁浸出率降低的可能原因是 。 (3)还原 用离子方程式表示的作用： 。 (4)用溶液制备 保持反应温度不变，将溶液加入到溶液(略过量)中，产生白色沉淀，并很快变为灰绿色。缓缓通入空气并记录变化(如下图)。经检测时段产生。 ①白色沉淀是 。时段，减小，有红褐色物质产生。 ②减小，促进正向移动，应增大，但时段体系基本不变。结合有关反应，从反应速率的角度解释原因 。 3．铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为，还含有少量等)为原料制备铍的工艺流程如图。 已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，、元素分别转化成可溶性的、，其他元素以稳定的氧化物形式存在。 ②铁冰晶石的成分为。 回答下列问题： (1)在元素周期表中，与处于对角线的位置，它们的性质相似。下列叙述错误的是 (填标号)。 A．是一种轻金属，能与冷水反应 B．具有高熔点，能耐酸碱腐蚀 C．常温下，溶液的 (2)中的化合价为 。 (3)“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。 (4)实验室利用回收的可以制备两种常见气体，它们是 (填化学式)。 (5)“沉铍”步骤中加入溶液调节为11，析出颗粒状的，写出生成的离子方程式： ；若加入的溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。 (6)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原理： 。 4．钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(含等离子)为原料制备Sc及的工艺流程如图所示： 已知：i．“萃取”前浓度分别为；当某离子的浓度小于时，可忽略该离子的存在； ii．HA代表有机萃取剂，X代表金属元素，萃取时发生反应； iii．钪与铝元素性质相似。 请回答下列问题： (1)基态Ti原子的价层电子排布图为 。 (2)在“洗涤”过程中加入溶液的作用为 (3)“反萃取”时，随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少，沉淀质量减少的原因为 。 (4)“溶解富集”后，金属离子浓度变为原来的12.5倍，则调溶液pH时范围为 ，可实现铁元素和钪元素的完全分离。(常温下，，，，lg2=0.3) (5)“热还原”时得到钪和另一产物M，用惰性电极电解M溶液时，阴极的电极反应式为 。 (6)“转化”过程中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 (7)“沉钛”过程发生反应的化学方程式为 。 5．碳酸锂和氧化钴均是电池行业的基础原料。从某废锂电池(工作原理为)正极材料中回收碳酸锂和氧化钴的工业流程如下： 已知：①废锂电池正极由Li1-xCoO2附着在铝箔上构成； ②常温下，Ksp(CoC2O4)=4.0×10-6；溶液中离子浓度≤10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)从原料回收效率角度分析，若拆解前未进行“放电处理”会造成的后果为 ；放电时负极反应式为 。 (2)能提高“正极碱浸”效率的具体操作为 (任写2条)。 (3)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 ；工业上进行“酸浸”工序时需要控制温度为40℃，原因为 。 (4)若所得“滤液2”中c(Co2+)=0.1 mol/L，则完全沉淀Co2+，需要加入的等体积(NH4)2C2O4溶液的浓度不低于 (溶液混合时体积变化忽略不计)。 (5)在空气中“煅烧”CoC2O4的化学方程式为 。 (6)由滤液3中沉淀Li2CO3后，洗涤时用热水而不用冷水的原因可能为 。 押题二 除杂提纯类化工流程综合题 6．我国是氧化铝出产大国，一种利用铝土矿主要成分为、和制备的工艺流程如图所示。请回答下列问题： 已知：“滤液1”中的溶质为NaOH和。 (1)下列说法正确的是 填标号。 A．属于酸性氧化物 B．Al是地壳中含量最多的金属元素 C．可以一步转化为 (2)“悬浊液”加热至时，会快速与NaOH溶液反应，该反应的化学方程式为 。 (3)“操作a”的名称为 ；物质 X的化学式为 。 (4)“滤液1”中加入溶液后，会生成、、和等，发生反应生成的离子方程式为 ；实验室模拟制备，需要使用到下列仪器中的 填仪器名称。 (5)常被用来制造耐火材料和研磨材料，如制造耐火砖、耐火坩埚、砂纸、砂轮等，由此可知具有的性质为 。工业上常利用电解熔融的来制备铝，电解时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 7．钪(Sc)是稀土元素家族中重要的一员，其氧化物氧化钪在合金、电光源、催化剂和陶瓷等领域有广泛应用，以钪锰矿石(含)为原料制备氧化钪的一种工艺流程如图所示。 已知：①TBP和P507均为有机萃取剂； ②常温下，； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。 回答下列问题： (1)基态的简化电子排布式为 ，为了提高矿石的浸出率，除了粉碎还可采取的措施有 (写一点即可)。 (2)浸渣的主要成分有和 。 (3)“浸取”时铁屑被氧化为，该反应的离子方程式是 。 (4)萃余液2中的金属阳离子有 。 (5)常温下，“沉淀分离”时加入溶液调节至6，滤液中的浓度为 。 (6)用草酸沉钪时，求在的草酸溶液中 。(已知时，的) 8．电解铜的阳极泥中含、、、、、等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水，、难溶于水；。回答下列问题： (1)PtTe中Pt为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd均转化为单质，则“氧化焙烧”中，PtTe发生反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸”的目的是 。 (3)“氯浸”工艺中，金属、、被氧化为配离子：、、，的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (4)“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有 。 (5)“沉钯”之前，测得溶液中，加入等体积的溶液充分反应，测得反应后混合液中，则初始加入溶液的浓度约为 (忽略溶液混合时的体积变化)。 (6)利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为 。 (7)含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。b处的坐标为，则d处的坐标为 ；用表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为 (用含、的代数式表示)。 9．是一种黑色固体，难溶于水、稀硫酸，可用于锰盐的制备，也用作氧化剂、催化剂等。某学习小组设计实验将粗样品(含有较多的和)转化为纯，其流程如图所示： 回答下列问题： (1)“酸浸”中生成气体A的离子方程式为 。 (2)根据氧化还原反应的知识，可以推测在反应②中，还得到了另一种产物的化学式是 。 (3)根据反应②产物的溶解度曲线(如图所示)，为了得到纯度比较高的固体，“系列操作”需要用到的可直接加热的陶瓷仪器是 。 (4)该流程中可循环利用的物质有 和 。 10．海水中富含钠、氯、镁、溴等元素，通过对海水资源的充分利用，可获取多种化工原料。下面是海水综合利用联合工业体系的示意图： (1)上述流程使用的试剂中，属于电解质的是_______。 A． B． C．稀盐酸 D． (2)粗盐中主要含有、、等杂质离子，在步骤Ⅰ中，不能使用的试剂为______。 A．稀盐酸 B．溶液 C．NaOH溶液 D．溶液 (3)已知：某温度下的，的。向1L悬浊液中加入固体，当c(CO)时，生成的物质的量为 mol。 (4)提取单质溴的过程中，利用了含溴物质的性质有_______。 A．溴离子的还原性 B．溴单质的还原性 C．溴的沸点高 D．HBr是强酸 (5)通过该流程获得1mol至少需要消耗标况下的 L。 (6)工业上，常使用石灰乳从盐卤中富集镁元素。该过程中发生反应的离子方程式为： 。 (7)从溶液中获得的具体操作为_______。 A．蒸发至表面有晶膜出现后，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 B．蒸发至表面有晶膜出现后，趁热过滤、洗涤、干燥 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤、洗涤、干燥 D．蒸发至大量晶体析出后，停止加热。并用余热蒸干、洗涤、干燥 (8)步骤Ⅱ中发生反应：。加入的目的是： 。 (9)下列有关电解氯化镁制备金属镁的说法中，错误的是_______。 A．在阴极被还原 B．宜配制成饱和氯化镁溶液电解 C．需分隔阴、阳极产物 D．可使用金属铁作阳极 押题三 化学基本原理类化工流程综合题 11．碲可用作合金材料的添加剂、催化剂等，也被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。某碲废渣主要成分为Cu2Te、TeO2、CuO等，从中回收碲和胆矾的工艺流程如下： 已知：①高温焙烧后的产物为TeO2和Cu2O；②TeO2是两性氧化物，与强酸和强碱反应分别生成TeO2+和。 回答下列问题： (1)52Te基态原子价层电子排布图为 。 (2)“酸化”时还需要再加入一定量的H2O2，目的是 。 (3)“还原”步骤中，发生反应的化学方程式为 。 (4)“电解”时阴极的电极反应式为 ，电解池中使用阳离丁又换膜，当阳极室产生2.24L(标况下)气体时，阴极室溶液质量减少 g。 (5)流程中可循环使用的化合物是 。(填化学式) (6)向胆矾溶液中逐滴滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水难溶物溶解，再加入无水乙醇会析出深蓝色晶体。请从物质结构的角度分析加入无水乙醇后析出晶体的原因是 。 12．草酸钻可用于指示剂和催化剂的制备。用水钻矿(主要成分为，含少量、等)制取的工艺流程如下： 已知：①浸出液含有的阳离子主要有等； ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见表： 沉淀物 完全沉淀的 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8 (1)酸浸时，为提高矿石的溶解速率可采取的措施为 (任写两条) (2)写出浸出过程中与发生反应的离子方程式： 。 (3)浸出液中加入的目的是 。加入溶液能调节溶液使浸出液中转化成氢氧化物沉淀，试结合平衡移动原理简述其理由： 。 (4)滤液I“除钙、镁”是将钙、镁离子转化为沉淀。已知、，当加入过量NaF后，所得滤液= 。 13．Ⅰ、高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备铜粉的工艺流程如下： 已知：某离子的浓度mol·L-1时认为该离子已沉淀完全。可能用到的数据见下表： 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 2.7 6.7 8.2 (1)“浸取”时使用高压的优点是 ；“浸取”过程有黄色沉淀生成，CuS在“浸取”中发生反应的离子方程式为 。 (2)“中和调pH”需调节pH的范围为 。 (3)固体X的主要成分是 。 (4)还原时，溶液酸性过强不利于Cu的生成，从平衡移动的角度解释原因 。 (5)室温下， 。 Ⅱ、镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。某品牌镍氢电池的总反应为，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。 (6)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ①电极B是 (填“正极”或“负极”)。 ②正极的电极反应式为 。 (7)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，此时电极A附近的pH变化(忽略溶液体积变化) ：(填“变大”或“变小”或“不变”)。 14．利用锌灰（主要成分为，含有等杂质）制备高纯的工艺流程如图。 已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示（溶液中离子浓度小于时，可以认为该离子已沉淀完全）。的 金属离子 开始沉淀时的 7.5 5.5 1.7 7.6 6.5 沉淀完全时的 9.0 8 x 9.2 9 回答下列问题。 (1)为了提升酸浸效率可以采取的操作是 （给出一种即可） (2)“酸浸”中能否用盐酸代替硫酸，并请说明原因： 。 (3)“除铁”步骤中选用的试剂a最好是 （填字母），调节的范围为 。 a.氧化铁    b.氧化锌    c.氧化铅    d.氧化镉 (4)“除铁”后的溶液不能通过调的方法除去，若加入会生成沉淀，二者共同沉淀时，则溶液中的 。 (5)萃取过程中用到的玻璃仪器主要是 。有机物萃取产物表示为，反萃取的反应原理为，向有机相中加入盐酸能进行反萃取的原因是 （用化学平衡移动原理解释）。 (6)“沉锌”时生成。写出“沉锌”步骤反应的离子方程式： 。 15．脱硝催化剂在燃煤电厂、钢铁、水泥、炼焦化学等领域得到广泛应用。一种干湿法结合回收废弃SCR脱硝催化剂(主要成分为、和)的工艺流程如下。 已知： Ⅰ.钠化焙烧过程生成难溶于水的和易溶于水的；沉钒过程生成的沉淀为。 II.为一种有机协同萃取剂，由和TBP组成。 Ⅲ.“逆流”指料液和萃取剂以相反的方向流动。 (1)实验室模拟“操作a”和“操作b”无需使用的仪器是_______(填标号)。 A．烧杯 B．漏斗 C．蒸馏烧瓶 D．玻璃棒 (2)“酸浸还原”的目的是将还原为，相关化学反应方程式为 。 (3)“酸浸还原”过程，反应温度和液固比对钒浸出率的影响如下图所示，综合考虑浸出效率及成本，应选择的最佳温度和液固比分别为 和 。 (4)“焙烧”和“煅烧”过程产生的气体分别是 和 (填化学式)。 (5)回收V和W元素均采取了“逆流萃取”和“逆流反萃取”，“逆流”的优点是 。 (6)回收V元素，加入-TBP萃取发生的化学反应为： ① ② 从平衡角度分析，TBP的作用是 。向逆流萃取后的溶液中，加入，进行逆流反萃取，发生的总反应的化学方程式为 。 押题四 图表信息类化工流程综合题 16．是冶炼金属钛的重要原料。氟化法从含钛电炉渣(主要含有元素)中制备的流程如下： 回答下列问题： (1)位于元素周期表 区。 (2)滤渣的主要成分为和 。 (3)“除铁”步骤溶液中残留的以钠盐形式析出，离子方程式为 。 (4)“水解”步骤中和的水解率与溶液的关系如下图所示。为提高分离效果，“水解”的最佳为 。水解后的滤液需返回工艺进行循环，目的是 。 (5)“水解”生成沉淀的化学方程式为 。 (6)“煅烧”产生的气体中可循环使用的物质是 和 (填化学式)。 (7)如下图所示，“煅烧”温度达时，锐钛矿型(晶胞Ⅰ，位于晶胞顶点、侧面和体心)转换成金红石型(晶胞Ⅱ)，晶胞体积，。则晶体密度比 (填最简整数比)。 17．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体： 回答下列问题： (1)“碱浸”中的两个作用分别是①溶解铝及其氧化物，② 。 (2)“转化”过程中反应的离子方程式为 ，随时间t的变化关系如图所示，反应开始内迅速减小，原因可能是 (不考虑溶液温度变化)。 (3)为除去溶液中的元素，“转化”后加入适量溶液调节，也可用___________代替(填标号)。 A． B． C． D．氨水 (4)利用下述表格数据，计算的 ；如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是 。 金属离子 开始沉淀时的 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时的 8.7 4.7 3.2 9.0 (5)硫酸镍结晶水合物的形态与温度的关系如下表。 温度 低于 高于 晶体形态 多种结晶水合物 从滤液⑤中获得稳定晶体的“操作1”依次是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 18．火法炼铅烟尘的主要成分为及铜、锌、镉、砷的氧化物，回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图： 已知：i．易溶于水，热稳定性好； ii．。 (1)基态Pb原子的价电子排布式为 。 (2)步骤①中浓硫酸可将氧化成，该化学反应方程式为 。 (3)滤渣I成分有 (填化学式)。 (4)反应相同时间，步骤①浓硫酸活化中酸矿体积质量比和硫酸质量浓度对各元素浸出率的影响如图所示，则最优的反应条件是酸矿体积质量比为 ，硫酸质量浓度为 。 (5)步骤③中饱和溶液的作用是 。 (6)步骤④的操作为冷却、稀释，请从化学平衡移动原理分析这样操作的原因： 。 (7)步骤⑤中，当浓度为时，为 。 19．我国是稀土大国，储量大、矿种多。稀土元素的物理性质和化学性质极为相似，常见化合价价其中钇(Y)元素(：89)是激光和超导的重要材料，工业上通过如下工艺流程用钇矿石()制取氧化钇。 已知： i．铍和铝符合元素周期表的对角线规则； ii．草酸铵与稀土草酸盐可形成可溶性络合物； iii．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的如下表： 开始沉淀 完全沉淀 2.7 3.8 6.7 8.2 请回答下列问题： (1)试写出“共熔”过程中的化学反应方程式： 。 (2)若使完全沉淀，需用氨水调节，则a应控制在 ，并写出判断是否沉淀完全的实验方法： 。 (3)下图为稀土草酸盐在无机酸和不同浓度沉淀剂的混合溶液中的溶解度()曲线，其中，已知。请据此描述“过程I”的实验方案： 。(可供选择的试剂：、溶液、、、、、氨水、蒸馏水) (4)上述得到的草酸盐沉淀实际上应表示为，以下为该化合物的热重曲线分析图，试确定整数 ，并写出过程④的化学反应方程式： 。 (5)已知钇的另外一种二元化合物X具有金属般的导电性能，晶体结构如图所示，其间可捕获自由电子()，且碳以单元存在，据此猜想X的微粒组成可表示为 。 20．利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下： (1)为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有 (写一点)。 (2)浸取温度不宜超过60℃，原因是①减少盐酸的挥发、② 。 (3)为优化工艺流程，盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围为___________(填标号)。 金属离子 开始沉淀的pH (mol·L-1) 沉淀完全的pH (mol·L-1) 6.8 8.3 3.7 4.7 1.8 2.8 5.2 6.7 8.6 10.1 6.7 8.2 A．1.5~2.0 B．2.0~3.0 C．3.0~4.0 D．4.5~5.0 (4)滤渣的主要成分有、 和，该工艺中去除锰的离子方程式为 。 (5)最适宜使用的还原剂是 。 (6)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成，该反应方程式为 ，产品中含量与蒸发温度关系如图所示，工艺要求含量不超过2.30%，可以提高蒸发速率、降低产品中含量的方法是 。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$