2026届高三化学一轮冲刺题型训练——工业流程题

2026届高三化学一轮冲刺题型训练——工业流程题 1．纳米铁在废水处理领域有重要应用。以某钛白粉厂副产品(主要含FeSO4，还含有TiOSO4、CoSO4、NiSO4等杂质)为原料制备纳米铁的流程如下： 已知：①TiO2+(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+2H+(aq)。 ②Ksp(CoS)=1.8×10-22，Ksp(NiS)=1.0×10-21，Ksp(FeS)=4.0×10-17，Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20，当溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全。 (1)“溶解”时，用50℃热水的目的是 。 (2)“除钛”时加入铁粉的作用 。 (3)“除钴镍”完全后，溶液中c(Fe2＋)的最大值为 mol·L-1。 (4)生成纳米铁的离子方程式为 。 (5)投入1 mol NaBH4还原FeSO4时，实际产生H2体积大于44.8 L(标准状况)的原因是 。 (6)用纳米铁去除废水中的Cu2+。常温下，选择Cu2+初始浓度为2×10-4 mol·L-1的废水，控制纳米铁的用量相同，测得Cu2+去除率随初始pH的变化如图所示。初始pH为6~7时，Cu2+去除率明显增大的原因是 (请结合必要的计算说明)。 2．三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色，难溶于冷水的物质，是合成其他一些含钴物质的原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程如图： 已知：“浸出液”中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等； (1)加“适量NaClO3”的作用是 ，发生反应的离子方程式： 。 (2)“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀，分别为 (填化学式)。 (3)流程中氯化铵除作反应物外，还可以防止加氨水时c(OH-)过大，其原理是 。 (4)写出“氧化”步骤发生反应的离子方程式： 。 (5)该工艺得到的[Co(NH3)6]Cl3晶体在实验室用如图装置可以制取Co2O3晶体。 请补充完整实验方案：取一定量的[Co(NH3)6]Cl3晶体置于如图装置中，从分液漏斗中加入足量NaOH溶液，加热，充分反应后 ，干燥得到Co2O3固体。(已知：2[Co(NH3)6]Cl3＋6NaOH=Co2O3↓＋12NH3↑＋6NaCl+3H2O)。除装置中所示试剂外，实验中须使用的试剂有稀硝酸、AgNO3溶液、红色石蕊试纸) 3．BiOCl是一种新型的不溶于硫酸的高档环保珠光材料。某工厂以辉铋矿(主要成分为，含有，杂质)和软锰矿(主要成分为)为原料，制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下： 已知： ①易与形成，在一定条件下可以发生水解：。 ②2BiOCl(白色)(黄色) (1)“联合焙烧”时，和在空气中反应生成和。该反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸”时，需及时补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4，其目的是 。 (3)“转化”时，加入金属Bi的作用是 。 (4)“萃取”时，铋离子能被有机萃取剂TBP萃取，其萃取原理可表示为：，萃取温度对铋、铁萃取率的影响如图所示，Bi的萃取率随萃取温度的升高而降低的原因可能是 。 (5)请补充完整利用含少量杂质的BiOCl粗品制备的实验方案： ，过滤、洗涤、干燥，得。(须使用的试剂有：溶液、溶液、溶液、蒸馏水) 4．纳米在污水处理中有广阔的应用前景，可催化降解染料废水中的亚甲基蓝。某工厂不锈钢酸洗废液含有等成分，一种利用不锈钢酸洗废液回收制备纳米的工艺流程如下所示。 (1)“蒸馏”获得的再生酸成分为 ，采用减压蒸馏的目的是 。 (2)“除锰”中发生反应的离子方程式为 。 (3)“还原”中检验反应是否完全的实验方案为 。 (4)“氧化”时需将胶体氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为 。 (5)“煅烧”时煅烧温度对纳米的粒径影响如图1所示，不同纳米粒径对亚甲基蓝降解率的影响如图2所示，煅烧时选择最佳温度为 ℃，选择该温度的原因是 。 5．全元素回收技术近年来成为废锂离子电池回收研究关注的重点。废旧磷酸铁锂电池正负极黑粉(主要含Fe、P、Li、C和少量的Cu、Al)全浸出工艺流程如下： (1)“酸浸”：为加快酸浸速率，可以采取的措施有 (写一种即可)。 (2)“除铝”：NaOH溶液过多不利于除铝的原因是 (用离子方程式表示)。 (3)“沉铁”：加入NaOH调pH之前要检验是否含有，其检验方法为 。 (4)“沉锂”：沉淀得到的碳酸锂产品往往含有杂质。 称取1.000g产品，溶于的硫酸溶液中，煮沸、冷却，加水定容至100mL。取定容后的溶液10.00mL，加入2滴酚酞试液，用标准NaOH溶液滴定过量的硫酸，消耗NaOH溶液14.00mL。产品中的质量分数为 (写出计算过程)。 (5)“再生”：将和粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生可制备，实现再循环利用。该反应的化学方程式为： 。 6．(一)海带中含有丰富的碘。为从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行以下实验： (1)步骤③的实验操作名称是 ，操作⑤选苯做萃取剂的原因是 。 (2)下列有关流程⑤的叙述不正确的是 (填字母)。 a．用到的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯 b．也可选择苯或酒精作萃取剂 c．操作时，充分振荡后，分液漏斗下口向上倾斜，打开活塞，使漏斗内气体放出；静置后打开上口的旋塞，先将水层倒出，然后放出下层溶液。 (3)步骤④中反应的离子方程式是 。 (4)要测量含碘离子的溶液中I-的浓度，取25mL该溶液，先加几滴 ，再逐滴滴入0.1mol/LFeCl3溶液，当溶液颜色变为 时I-被全部氧化：并写出反应的离子方程式 。 (二)海带提碘实验中，得到碘的苯溶液后也可用“反萃取法”萃取、富集碘单质，实验步骤如下： (5)上述过程②中，发生的离子方程式 。 经过步骤③固体物质用少量水洗涤后得到粗I2，进一步精制时，选择必需的仪器搭建装置，并按次序(从下往上)排列： (夹持装置略)。 7．某钨锰矿渣(主要成分为、MnO、、及铁的氧化物)综合利用的流程如图： 已知：①P204的萃取机理：。 ②当溶液中离子浓度小于或等于mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。 ③常温下，一些常见物质的溶度积常数如下表： 物质 ④、。 回答下列问题： (1)“沉淀1”的主要成分是 (填化学式)。 (2)使“有机相2”中的P204萃取剂再生，需选择的试剂为 (填名称)。 (3)“沉钪”工序中发生沉钪反应的化学方程式为 。 (4)“氧化”工序中加入活性，其优点是 ；该工序中发生反应的离子方程式为 。 (5)若“除杂”时溶液中的浓度为0.01mol·L-1.则加入NaOH控制pH的范围是 ~ (溶液体积变化忽略不计，保留3位有效数字)；出现沉淀后要加热煮沸一段时间的目的是 。 8．碳酸锶广泛应用于玻壳玻璃、感性材料、金属冶练、锶盐制备、电子元件、焰火等领域。以天青石(成分为SrSO4、BaSO4、SiO2)为原料制备SrCO3的工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，Ksp(SrSO4)=3.2×10-7；Ksp(SrCO3)=5.6×10-10。 (1)基态Sr2+的最高能级的能层符号是 。 (2)将天青石磨成粉的目的是 。 (3)天青石粉中的SrSO4与氨水、NH4HCO3溶液反应的化学方程式为 ，将过滤后的滤液蒸发浓缩、冷却结晶可得到副产物 (填化学式)。 (4)酸解后滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (5)写出“沉锶”过程中反应的离子方程式 。 (6)“系列操作”包括过滤、 、 。 (7)若“沉锶”后溶液中c(Sr2+) =8×10-5 mol∙L-1，则溶液中CO的最小浓度是 mol·L−1。 9．精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种金属单质。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。 回答下列问题： (1)“浸取1”前，需将铜阳极泥磨碎，其目的是 ；“浸出液1”中含有的金属离子主要是 (写离子符号)。 (2)进行“浸取2”操作时，温度不能过高的原因是 。 (3)“浸取2”步骤中，单质金转化为的化学方程式为 。 (4)“浸取3”步骤中发生反应的离子方程式为 。 (5)“还原”步骤中，被氧化的与产物Au的物质的量之比为 。 10．颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： (1)写出“酸溶”时发生的属于氧化还原反应的离子方程式除了外：还有 。 (2)固体在空气中灼烧后得到红棕色固体和混合气体，若，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 (3)“还原”中使用的还原剂为，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是 (用化学方程式表示)。 (4)纳米铁粉因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为，其催化还原反应的过程如图1所示。 ①从电子转移的角度，硝酸盐()转化为的过程可以描述为：纳米零价铁在催化剂表面失去电子变为亚铁离子，在催化剂层中氢离子得电子变为氢原子， 。 ②为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体为4.2，当时，随减小，生成率逐渐降低，结合图1和图2分析原因：减小，H+离子浓度增大， 。 (5)纳米铁粉中铁元素含量测定：准确称取2.000g产品，加入足量盐酸溶解，过滤除去不溶性杂质，滤液移入100mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00mL于锥形瓶中，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23.50mL。计算产品中铁元素的质量分数 (写出计算过程)。 11．一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸溶1”的目的是 。 (2)已知“酸溶2”中转化为，则生成该物质的化学方程式为 ；“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量和，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。 (4)若“活化还原”在室温下进行，初始浓度为，为避免生成沉淀，溶液适宜的为 (填标号)[已知的]。 A．2.0        B．4.0        C．6.0 (5)“活化还原”中，必须过量，其与(III)反应可生成，提升了的还原速率，该配离子中的化合价为 ；反应中同时生成，(III)以计，则理论上和(III)反应的物质的量之比为 。 (6)“酸溶3”的目的是 。 12．工业上以铬铁矿(FeC，含有少量、和等)为原料制备的流程如下。 已知：该工艺条件下，焙烧时转化为与；一次净化后铝元素以存在；+6价在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： (1)“焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是 。理论上，该过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)“一次净化”后滤渣1的主要成分为 (填化学式)。“二次净化”主要反应的离子方程式为 ， 。 (3)“转化I”中主要反应的离子方程式为2， 。“转化”中加入饱和溶液析出晶体，说明该条件下溶解度 (填“”“”或“”)。 (4)工业上常利用溶液测定空气中的含量[+SO2+H+→Cr3+++H2O(未配平)]，若空气流量为后恰好消耗的溶液，则空气中的含量为 (用含的代数式表示)。 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)促进TiO2+水解生成H2TiO3 (2)加入铁粉消耗H+，促进水解(TiO2++2H2OH2TiO3+2H+)正向进行，将TiO2+转化为难溶的H2TiO3除去 (3)0.4 (4)2Fe2++ BH+4OH-= 2H2+B(OH)+2Fe↓ (5)部分NaBH4与H2O反应生成H2 (6)pH较小时，更多的H+与Fe反应，抑制了Cu2+与Fe的反应；pH>6时，根据Ksp计算可知Cu2+开始沉淀，生成Cu(OH)2 2．(1) 将Fe2＋转化为Fe3＋ 6Fe2＋+＋6H＋=6Fe3＋+Cl-+3H2O (2)Fe(OH)3和Al(OH)3 (3)氯化铵溶于水电离出，会抑制后期加入氨水的电离 (4)H2O2+2Co2+ +2+10NH3·H2O+6Cl- =2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O (5)①打开止水夹，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，当试纸不变蓝后，停止加热，②将三颈烧瓶中的混合物冷却后过滤，洗涤滤渣2～3次，③至最后一次洗涤液滴加稀硝酸和AgNO3溶液无沉淀 3．(1) (2)增大Cl-、H+浓度，Bi3＋与Cl－形成，使Bi3＋充分浸出；同时抑制金属离子Bi3＋(或)、Fe3＋水解 (3)将Fe3+转化为Fe2+，避免形成Fe(OH)3沉淀，保证BiOCl的纯度 (4)升高温度，促进水解，导致溶液中浓度增大，平衡逆向移动 (5)边搅拌边向BiOCl粗品中分批加入足量1mol·L-1H2SO4溶液，充分反应后静置，过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤，直至向最后一次洗涤后的滤液中滴加1mol·L-1BaCl2溶液不再出现白色沉淀。将洗涤后的滤渣浸入过量4mol·L-11NaOH溶液中，加热并充分搅拌至固体颜色不再变化 4．(1) 降低蒸馏温度减少硝酸的分解 (2) (3)取少量还原后溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，说明反应已完全 (4) (5) 450℃ 煅烧温度为450℃时，纳米粒径为134.3nm，亚甲基蓝降解率最高 5．(1)适当升温、适当增加硫酸溶液浓度、(加快)搅拌(速率) (2) (3)取少量溶液，滴加酸性溶液，若酸性溶液褪色，说明溶液中含有；如不褪色，则说明无或取少量溶液，滴加溶液，若生成蓝色沉淀，说明含有；如无蓝色沉淀，则说明无或取少量溶液，滴加溶液无明显现象，再加氯水，若溶液变红，说明溶液中含有；如不变红色，则说明无 (4) (5) 6．(1) 过滤 苯与水、碘不反应、苯与水不互溶、碘在苯中的溶解度大于水 (2)bc (3)2I-+H2O2+2H+=+I2+2H2O (4) KSCN溶液 红色 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+ (5) 5I-+IO+6H+═3I2+3H2O DCAF 7．(1)、 (2)盐酸 (3) (4) 提高了的产量且不引入新的金属离子 (5) 2.82 8.60 促进胶体聚沉 8．(1)N (2)增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率 (3) SrSO4 + NH3‧H2O + NH4HCO3= SrCO3+(NH4)2SO4+H2O (NH4)2SO4 (4)BaSO4、SiO2 (5)Sr2+ + 2HCO= SrCO3 ↓+CO2↑+H2O (6) 洗涤 干燥 (7)7×10-6 9．(1) 增大固体与溶液的接触面积，加快反应速率，提高铜的浸取率 (2)温度过高，HCl易挥发，易分解 (3) (4) (5) 10．(1) (2) (3) (4) 在酸性条件下氢原子还原硝酸根离子变为NH，NH失去氢原子后，两个氮原子生成氮气 会生成更多的H，使硝酸根被还原的中间产物NH在H+参与下更多地与H反应生成，减少了氮气的生成 (5)98.70% 11．(1)溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离 (2) SiO2 (3)、 (4)A (5) +1 6：1 (6)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn 12．(1) 增大固体表面极，加快反应速率和焙烧效率 (2) (3) (4) 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 $$