题型04 化学工艺流程（期末真题汇编，江苏专用）高一化学上学期

题型04 化学工艺流程 1．(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)我国科学家屠呦呦成功提取青蒿素获诺贝尔医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法是乙醚浸取法，主要工艺流程为： 请回答下列问题： (1)在浸取时，对青蒿进行破碎的目的是 。 (2)操作Ⅰ、Ⅱ为常用的物质的分离方法，操作Ⅰ为 ，操作Ⅱ 。(填序号) A．过滤        B．分液           C．蒸馏           D．萃取 (3)操作Ⅲ的主要过程可能包括 (填序号) A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 (4)某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验，实验中通过控制其他条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响，得到数据图像如下。 由图可知控制其他实验条件不变，最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、 min、 ℃。 (5)测定产品中青蒿素的纯度：取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液，取25.00mL加入锥形瓶中，加入足量的KI溶液生成，生成的与溶液恰好完全反应。已知：①1mol青蒿素与足量KI反应生成。②。则青蒿素的纯度为 (写出计算过程)。 【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率 (2) A C (3)B (4) 120 50 (5)70.5% 【分析】青蒿进行破碎后加入乙醚萃取，过滤得到提取液和滤渣，滤液经过蒸馏分离得到乙醚和粗品，粗品加入乙醇溶解后浓缩、结晶、过滤得到精品。 【详解】（1）青蒿进行破碎的目的是：增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率； （2）根据分析，操作I为过滤，操作Ⅱ为蒸馏，故选A、C； （3）青蒿素可溶于乙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂，几乎不溶于水中，操作Ⅲ为溶解结晶提纯精品青蒿素的过程，故主要过程可能是b：加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，故选B； （4）由图可知：最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、120min、50oC； （5）根据题意可找出关系式：，青蒿素的纯度为：。 2．(24-25高一上·江苏苏州·期末)以海水和海带为原料可制取碘化镁。 Ⅰ．海带制碘 实验室用海带制备碘单质的流程如下： (1)为使海带灰中的碘元素充分转移至水中，可采取的措施有 。 (2)含溶液中通入氯气可获得。说明 性， （填“>”或“=”或“<”）。 (3)实验室进行有机溶剂萃取水中碘的实验，须使用的玻璃仪器有 、烧杯。 Ⅱ．制碳酸镁 向除去的浓缩海水中通2分钟至酸性，然后在通的同时加入NaOH溶液，可得到沉淀，过滤洗涤干燥后得到。过程中海水pH随时间变化如图所示。 (4)写出生成的离子反应方程式： 。 (5)先通2分钟的目的是防止制得的中混有 （填化学式）。 (6)待完全沉淀后，结束时若先停止加入NaOH，海水中的产率会减小的原因是 。 Ш．制碘化镁 以单质、和为原料，反应可得到溶液，同时产生和。 (7)该反应中的作用为 。 (8)为提高和的利用率，须控制约为 。 【答案】(1)搅拌、升温或延长反应时间 (2) 氧化性 ＞ (3)分液漏斗 (4)CO2+2OH-+Mg2+= MgCO3↓ +H2O (5)Mg(OH)2 (6)CO2与 MgCO3和H2O反应生成Mg(HCO3)2 (7)还原剂 (8)2:1 【分析】海带灼烧成海带灰，用水浸泡，使I-进入溶液中，通入Cl2生成I2，加入萃取剂，提纯得到I2；浓缩海水先通2分钟CO2，溶液呈酸性，然后通CO2同时加NaOH，先生成NaHCO3，HCO和Mg2+反应生成MgCO3。 【详解】（1）为使海带灰中的碘元素充分转移至水中，可以通过搅拌增加接触机会，可以提高反应速率，也可以增加表面积或升温增加反应速率，也可以增加反应时间提高碘元素的利用率； 故答案为：搅拌、升温或延长反应时间。 （2）根据分析可知，通入Cl2生成I2，Cl2做氧化剂，氧化性强于I2； 故答案为：氧化性；＞。 （3）实验室进行有机溶剂萃取水中碘的实验，须使用的玻璃仪器分液漏斗，烧杯； 故答案为：分液漏斗。 （4）通CO2，加入NaOH溶液，可得到MgCO3沉淀，反应方程式为CO2+2OH-+Mg2+= MgCO3 +H2O； 故答案为：CO2+2OH-+Mg2+= MgCO3 +H2O。 （5）先通2分钟CO2，溶液呈酸性，目的是防止加NaOH时，与镁离子反应生成Mg(OH)2，使制得的MgCO3中混有Mg(OH)2； 故答案为：Mg(OH)2。 （6）待Mg2+完全沉淀后，结束时若先停止加入NaOH，CO2与 MgCO3和H2O反应生成Mg(HCO3)2，导致产率下降； 故答案为：CO2与 MgCO3和H2O反应生成Mg(HCO3)2。 （7）反应过程中N元素化合价升高被氧化为氮气，所以N2H4做还原剂； 故答案为：还原剂。 （8）反应方程式为2I2+2MgCO3+N2H4=2MgI2+2CO2+ N2+2H2O，为了提高利用率，n(I2):n(N2H4)=2:1产率最高； 故答案为：2:1。 3．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)柠檬酸亚铁()是一种易吸收的高效铁制剂，实验室模拟制取柠檬酸亚铁的流程如下图所示： (1)溶液呈碱性，滴入到硫酸亚铁溶液中。若改变反应I中试剂的滴加顺序，则导致沉淀中混有主要杂质是 。 (2)上述反应Ⅰ如何证明亚铁离子已经沉淀完全 。 (3)依据题干信息，写出柠檬酸溶液与反应的化学方程式 。 (4)一般在合成柠檬酸亚铁的过程中还需要加入一定量的铁粉，其作用是 。 (5)某学习小组欲以废铁泥(主要成分为、FeO和少量Fe)为原料，制备晶体。请结合如图的溶解度曲线，写出制备晶体的实验方案：往废铁泥中分批缓慢加入稀硫酸，直至稍过量，边滴加边搅拌至充分反应，过滤， 。(实验中须使用的试剂：铁粉；仪器；真空干燥器) 【答案】(1)氢氧化铁 (2)取少量溶液，加入K3[Fe(CN)6]溶液，没有出现蓝色沉淀，说明亚铁离子已经沉淀完全 (3) (4)防止亚铁离子被氧化 (5)得到溶液，加入过量铁粉将铁离子还原为FeSO4溶液，滴加稀硫酸酸化，温度高于60℃蒸发浓缩至较多晶体析出，趁热过滤出晶体，在真空干燥器中干燥得晶体 【分析】硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀，过滤分离出沉淀加入足量柠檬酸溶解，然后处理得到柠檬酸亚铁； 【详解】（1）溶液呈碱性，若改变反应I中试剂的滴加顺序，则亚铁离子会和氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化为氢氧化铁沉淀，故会导致沉淀中混有主要杂质氢氧化铁； （2）亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀；故证明亚铁离子已经沉淀完全的方法可以为：取少量溶液，加入K3[Fe(CN)6]溶液，没有出现蓝色沉淀，说明亚铁离子已经沉淀完全； （3）柠檬酸溶液与反应生成柠檬酸亚铁沉淀和水、二氧化碳，化学方程式； （4）亚铁离子容易被空气中氧气氧化为铁离子，合成柠檬酸亚铁的过程中还需要加入一定量的铁粉，其作用是防止亚铁离子被氧化； （5）由图，温度高于60℃时析出晶体，故操作为：往废铁泥中分批缓慢加入稀硫酸，直至稍过量，边滴加边搅拌至充分反应，过滤，得到溶液，加入过量铁粉将铁离子还原为FeSO4溶液，滴加稀硫酸酸化，温度高于60℃蒸发浓缩至较多晶体析出，趁热过滤出晶体，在真空干燥器中干燥得晶体。 4．(23-24高一上·江苏南通·期末)以铬铁矿(，含杂质)为原料制备红矾钠()的流程如下： 溶性组分的浓度与pH的关系如下图所示，当c≤10-5mol/L时，可认为已除尽。 ②具有强氧化性。 (1)“焙烧”时，Cr元素转化为，写出焙烧时发生反应的化学方程式 。 (2)使用中和浸取液并生成滤渣除杂时，需控制溶液的pH范围为 。 (3)“酸化”时需使用0.5 mol⋅L-1的溶液。实验室配制250 mL该溶液时，需量取密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸 mL。 (4)“酸化”过程中不能用盐酸代替，其原因是 。 (5)测定红矾钠的纯度。取样品7.45 g配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的KI溶液置于暗处充分反应，最后用浓度为0.50 mol⋅L-1的标准溶液滴定，共消耗标准液24.00mL。则样品中的纯度为 。(写出计算过程) 已知：(未配平)、 【答案】(1) (2)4.5~9.3 (3)6.8 (4)具有强氧化性，可将氯离子氧化生成氯气，降低产率 (5)根据，可得关系式：，则样品中的纯度为=80% 【分析】铬铁矿主要成分FeO·Cr2O3，含Al2O3、SiO2等杂质。铬铁矿和纯碱、氧气焙烧生成Na2CrO4、偏铝酸钠、硅酸钠、氧化铁，“水浸”除去氧化铁，滤液中加硫酸“中和”生成氢氧化铝、硅酸沉淀，过滤，滤液中加硫酸酸化把完全转化为，蒸发浓缩，冷却结晶析出Na2Cr2O7·2H2O。 【详解】（1）焙烧时FeO·Cr2O3、碳酸钠、氧气反应生成Na2CrO4、氧化铁、二氧化碳气体，发生反应的化学方程式为； （2）使用中和的目的是以氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀的形式除去元素， 根据图示，pH的理论范围为4.5~9.3； （3）密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸浓度为，根据稀释前后硫酸的物质的量不变，需量取浓硫酸的体积为≈6.8mL； （4）“酸化”过程中不能用盐酸代替，其原因是具有强氧化性，可将氯离子氧化生成氯气，降低产率； （5）根据，可得关系式：，则样品中的纯度为=80%。 5．(24-25高一上·江苏太仓高级中学·期末)用黄铁矿(主要成分为FeS2)与软锰矿(主要成分为MnO2)制备MnO并回收单质硫的流程如下。 已知：①酸浸反应时有Fe2(SO4)3和S生成，滤液1主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+等金属阳离子 ②形成Fe(OH)3沉淀较Fe(OH)2沉淀更利于去除完全 ③氧化性顺序：MnO2>Fe3+>S ④(NH4)2S等铵盐受热易分解 Ⅰ.制备MnO：MnO是一种重要的化工原料，可用Mn(OH)2在隔绝空气的条件下加热制得：Mn(OH)2MnO+H2O (1)①酸浸：保持酸浸时的温度和稀硫酸的浓度不变，请再写出一条提高浸取率的措施： 。 ②除杂步骤中，在加碱溶液前要先加适量软锰矿粉，其原因是 。 ③请补充完整由滤液2(主要含有MnSO4)制取MnO的实验方案：边搅拌边向滤液2中加入1mol/L的NaOH溶液，静置后向上层消液中继续滴加1mol/L的NaOH溶液不再产生沉淀，过滤 得高纯的MnO固体。(实验中必须使用的试剂：蒸馏水，0.1mol/L的盐酸，0.1mol/L的BaCl2) Ⅱ.回收硫单质 (2)①回收单质硫的流程中可循环利用的物质是 。 ②(NH4)2S溶液浸取滤渣1时的反应为(n-1)S+S2-=，硫单质浸取率随温度变化曲线如图-1所示。温度高于30℃，硫单质浸取率下降的可能原因是 。 (3)热分解过程中也可能产生SO2气体，用FeS2/Al2O3负载型催化剂(以Al2O3为催化剂载体、FeS2为催化剂)来催化H2还原烟气中SO2制S，处理SO2的同时回收硫，反应部分机理如图-2所示。 ①图-2中X的电子式为 。 ②其他条件一定，改变起始时的值，反应相同时间，测得S的产率与温度和的关系如图-3所示。500℃时，的值从2变化到3，S的产率减小的原因是 。 【答案】(1) 加速搅拌(或延长酸浸时间、粉碎等) 将Fe2+氧化为Fe3+，便于生成Fe(OH)3除去(或将Fe2+氧化为Fe3+，有利于除铁等合理答案) 用蒸馏水洗涤，至向最后一次洗涤后滤液中滴加0.1mol/L盐酸和0.lmol/L的BaCl2溶液不出现沉淀。干燥，将所得固体在隔绝空气的条件下加热到400℃ (2) (NH4)2S 当温度高于30℃时，(NH4)2S受热分解，导致S2-浓度减少，单质硫的浸取率下降 (3) 的值从2到3，H2过量，H2进一步将S还原成H2S，导致硫的产率减小 【分析】为了增大反应接触面积，软锰矿和黄铁矿经粉碎研磨与硫酸混合，由于MnO2在酸性条件下具有氧化性，因此反应生成可溶性硫酸锰、硫酸铁和单质硫，过滤后，滤液用碱液处理除去铁元素后，再过滤，溶液经浓缩结晶得产品MnSO4∙H2O，滤渣与(NH4)2S混合作用后，经分解处理得另一产品S，分解的其它产物可转化为(NH4)2S循环使用，由此分析； 【详解】（1）①加速搅拌(或延长酸浸时间、粉碎等)可以提高浸取率。 ②根据分析，加MnO2后将Fe2+转化为Fe3+，Fe(OH)3的Ksp小，易生成沉淀； ③用蒸馏水洗涤，至向最后一次洗涤后滤液中滴加0.1mol/L盐酸和0.lmol/L的BaCl2溶液不出现沉淀。干燥，将所得固体在隔绝空气的条件下加热到400℃。 （2）①根据分析，(NH4)2S可以循环使用。 ②铵盐不稳定，受热易分解，当温度高于30℃，(NH4)2S分解，导致S2-浓度减少，单质硫的浸取率下降； （3） ①图2中FeSx和H2反应生成M、FeSx-1和H•的化学方程式为FeSx+H2=HS•+FeSx-1+H•，HS•的电子式为； ②500℃时，n(H2)/n(SO2)比值为3时硫的产率小于比值为2时的原因n(H2)/n(SO2)比值为3时，H2过量，H2进一步将S还原成H2S，导致硫的产率减小。 6．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)我国是世界上最早冶炼锌的国家之一，有独立的炼锌发展史。现代炼锌主要采取湿法工艺，以闪锌矿(主要成分为，还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下： (1)浸出：加入能促进的溶解，提高锌的浸出率，同时生成硫单质。的作用类似催化剂，“催化”过程可表示为： ⅰ： ⅱ：…… ①写出ⅱ的离子方程式： 。 ②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。 a．向酸化的溶液中加入溶液，溶液几乎无色，再加入少量，溶液变红。 b． 。 (2)除铁：已知①进入除铁工艺的溶液的pH约为3；②控制溶液pH为2.5～3.5，使铁主要以沉淀的形式除去。结合离子方程式说明，通入空气需同时补充适量的理由是 。 (3)电解：总反应(未配平)：。若不考虑副反应，为了使溶液中的、均恰好完全反应，理论上需要再添加哪种离子？ (填“”、“”或“都不需要”)。 【答案】(1) 取a中红色溶液，向其中加入ZnS，振荡，红色褪去 (2)通入空气时，发生反应，反应生成氢离子，使溶液的pH下降，加入的ZnO与H+发生反应ZnO+ 2H+=H2O+Zn2+，可控制溶液pH (3) 【分析】由流程可知，闪锌矿加入软锰矿、稀硫酸酸浸后过滤除去滤渣，滤液加入氧气将二价铁转化为三价铁，然后加入氧化锌调节pH使得铁离子转化为沉淀除去，滤液电解得到锌和二氧化锰； 【详解】（1）①ⅰ中生成的铁离子具有氧化性，的作用类似催化剂，能促进的溶解生成硫单质，则反应ⅱ为铁离子氧化硫化锌生成硫单质，同时得到锌离子和亚铁离子，反应为； ②催化剂改变反应速率，其本身质量和化学性质反应前后不变；可以证明亚铁离子转化为铁离子、铁离子又转化为亚铁离子，故证实上述“催化”过程的实验方案为：a．检验Fe2+被氧化成Fe3+：向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量MnO2，溶液变红。b．检验Fe3+被还原成Fe2+：取a中红色溶液，向其中加入ZnS，振荡，红色褪去； （2）通入空气时，发生反应，反应生成氢离子，使溶液的pH下降，加入的ZnO与H+发生反应ZnO+ 2H+=H2O+Zn2+，可控制溶液pH，故通入空气需同时补充适量； （3）由（1）分析可知，浸取总反应为。生成锰、锌离子物质的量为1:1，由于除铁过程中引入了锌离子，锌离子的量大于锰离子；电解反应中锌化合价由+2变为0、锰化合价由+2变为+4，结合电子守恒可知，反应为，电解中锰、锌离子物质的量为1:1，要使溶液中的、均恰好完全反应，理论上需要再添加锰离子。 7．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的化学资源，海水晒盐后的母液中Mg2+、Br-的浓度较高。为从粗盐中除去Ca2+、Mg2+、S等离子，以制得精盐水。某同学设计如图所示的实验方案。 (1)加入稍过量Ba(OH)2溶液目的是 。 (2)加入过量Na2CO3溶液时产生白色难溶物质，其成分为 。 (3)在实验中，欲利用获得的Mg(OH)2制取纯净的MgCl2·6H2O晶体，请补充实验方案：取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中， ，得到MgCl2·6H2O晶体(可选用试剂：1 mol/L 硫酸溶液、2 mol/L 盐酸、冰水)。 (4)从海水中提取溴的工艺流程如图所示。 涉及的步骤和相关反应： ①氧化：向母液中通入Cl2，将Br-氧化为Br2的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。 ②吹出：利用溴的 (填物理性质)性，通入热空气或水蒸气，吹出溴蒸气。 ③写出用Na2CO3溶液吸收Br2的化学方程式： 。 ④写出制粗溴的离子方程式： 。 ⑤精制：粗溴精制后得到高纯度溴。 【答案】(1)除去S和Mg2+ (2)BaCO3、CaCO3 (3)边搅拌边加入2 mol/L 盐酸至固体完全溶解，再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用冰水洗涤、干燥 (4) 挥发 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ 5Br-+Br+6H+=3Br2+3H2O 【分析】粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、SO等离子，①加入过量的氢氧化钡，则形成Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还会有一些少量Ca(OH)2沉淀，②再加过量的碳酸钠溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+，③加入适量的盐酸中和过量的氢氧根和碳酸根离子，最终得到精盐水。 【详解】（1）加入稍过量溶液，则形成Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还会有一些少量Ca(OH)2沉淀，目的是除去和，故答案为：除去和； （2）加入过量溶液时，除去Ca2+和过量的Ba2+，产生白色难溶物质，其成分为。故答案为：； （3）在实验中，欲利用获得的制取纯净的晶体，请补充实验方案：取一定量固体置于烧杯中，边搅拌边加入溶液至固体完全溶解，再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用冰水洗涤、干燥，得到晶体.(可选用试剂：溶液、溶液、冰水)。故答案为：边搅拌边加入溶液至固体完全溶解，再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用冰水洗涤、干燥； （4）②溴易挥发，通入热空气或水蒸气吹出Br2，就是利用溴的挥发性，答案为挥发； ③该反应中溴发生歧化反应，Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒、电荷守恒得配平后的离子方程式为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑； ④结合流程可知，制粗溴为酸性条件下溴离子和溴酸根离子发生归中反应，离子方程式为：5Br-+Br+6H+=3Br2+3H2O。 8．(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)以、工业硫酸铵(含杂质)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下： 已知：①相同条件下比更易转化为氢氧化物沉淀。②氧化性：，且能氧化。回答下列问题： (1)氧化步骤中需加入稍过量的硫酸酸化的H2O2作氧化剂，选用H2O2的原因是 ，发生反应的离子方程式为 。 (2)经上述氧化剂氧化后，需检验是否全部被氧化。取少量氧化后的溶液加热煮沸，再滴加几滴酸性溶液，溶液紫红色不褪色，证明全部被氧化。加热煮沸目的是 。 (3)加稀氨水中和形成滤渣主要成分是 。 (4)取晶体(相对分子质量453)进行加热，固体残留质量随温度的变化如图所示。 由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为 ；975℃时剩余固体成分的化学式为 。 【答案】(1) H2O2作氧化剂时还原产物是H2O，不会引入新的杂质，且产物无污染 H2O2 + 2Fe2+ +2H+=2Fe3+ + 2H2O (2)除去过量的H2O2 (3)Fe(OH)3 (4) 2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑ A12O3 【分析】根据流程：Al(OH)3、H2SO4发生酸碱中和反应生成硫酸铝，工业(NH4)2SO4(含FeSO4)溶于水，然后向溶液中加入双氧水，双氧水具有氧化性、硫酸亚铁具有还原性，二者发生氧化还原反应生成铁离子和水，将得到的溶液中加入氨水，调节溶液的pH，使铁离子转化为Fe(OH)3沉淀，然后过滤得到滤渣；将滤液加入硫酸铝溶液中，通过分离得到固体NH4Al(SO4)2·12H2O，加热固体NH4Al(SO4)2·12H2O，该物质分解生成含铝物质，由此分析。 【详解】（1）因H2O2作氧化剂时还原产物是H2O，不会引入新的杂质，且产物无污染；H2O2将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为：H2O2 + 2Fe2+ +2H+=2Fe3+ + 2H2O； （2）因为酸性溶液也能将H2O2氧化，会干扰的检验，故加热煮沸目的是除去过量的H2O2； （3）由分析可知，加稀氨水中和形成滤渣主要成分是Fe(OH)3； （4）晶体加热过程中会分解，分别生成了水、氨气、三氧化硫，最终得到的固体是氧化铝；当结晶水完全失去时，剩余固体质量是×100%×100g≈52.32g，说明A点对应的是刚好完全失去结晶水，得到的固体是NH4A1(SO4)2，当温度继续升高，NH4A1(SO4)2继续分解生成氨气和三氧化硫，完全分解时，剩余物为硫酸铝，剩余固体质量是：×100%×100g≈37.75g，恰好对应B点，则由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为：2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑； 根据上述分析可知，B点剩余固体是硫酸铝，继续升高温度，则硫酸铝发生分解，当剩余固体为氧化铝时，剩余固体与原始固体的质量百分比为×100%×100g=11.26g，说明C点即975℃时剩余固体为A12O3； 9．(24-25高一上·江苏南通·期末)五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 (1)“碱浸”过程适当加热的目的是 。 (2)“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀 (填化学式)。 (3)“烘干灼烧”的目的是 。 (4)“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为 。 (5)“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体的方法为 。要在流动空气中煅烧的原因可能是 。 (6)已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案： 。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 【答案】(1)提高碱浸速率 (2)Al(OH)3 (3)将V2O3氧化为V2O5 (4)温度过高，NH4HCO3分解 (5) 用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成） 利用空气流及时赶出，以防还原 (6)边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净 【分析】向含钒废料中加入过量的氢氧化钠溶液进行碱浸，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，氧化锰和三氧化二钒不溶于氢氧化钠溶液；过滤得到含有氢氧化钠、四羟基铝酸钠的滤液1和含有氧化锰和三氧化二钒的滤渣；烘干灼烧滤渣，三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒；向烘干后的滤渣中加入硫酸溶液，氧化锰和五氧化二钒与硫酸反应生成硫酸锰和偏钒酸；向溶解后的溶液中加入碳酸氢铵溶液，硫酸锰与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀，过滤得到含有偏钒酸的滤液，向滤液中加入过量硫酸铵溶液，浓缩结晶、过滤洗涤、干燥得到NH4VO3晶体，煅烧NH4VO3晶体得到五氧化二钒。 【详解】（1）“碱浸”过程适当加热可提高碱浸速率。 （2）由分析可知，滤液1中含有过量的NaOH、四羟基铝酸钠，通入过量的与四羟基铝酸钠生成白色沉淀Al(OH)3。 （3）由题意可知，烘干灼烧滤渣的目的是使三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒。 （4）如果温度过高，碳酸氢铵受热会分解，会导致原料利用率低，则沉锰时需将温度控制在70℃左右。 （5）是碱性气体，可以用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成；要在流动空气中煅烧，若不流通，由于具有强氧化性，会与具有还原性的反应，从而影响产物的纯度及产率。 （6）以溶液、溶液为原料制备，若pH大于7.8，则会生成Mn(OH)2沉淀，故需要控制pH不大于7.8，因此制备的实验方案为：边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，因表面会附着有，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净。 10．(24-25高一上·江苏天一中学（理强班）·期末)铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。工业上以铬铁矿[主要成分是]为原料冶炼铬的流程如图所示： (1)高温氧化时反应的化学方程式为 。 (2)操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是 、铝热反应。 (3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体()：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。 若处理含(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体的化学式为 。 【答案】(1) (2)受热分解生成 (3) 【分析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气，高温下将氧化得到，同时生成，将得到的固体溶于水得到溶液，加入将还原为沉淀，过滤后灼烧得到，利用铝热反应制备金属铬，由此解答。 【详解】（1）矿石的主要成分为，加入碳酸钠，高温氧化，反应物有，根据流程图可知生成，结合电子守恒和元素守恒可得反应的方程式为； （2）操作a是受热分解生成，再和发生铝热反应生成氧化铝和； （3）处理含(不考虑其它含铬微粒) 的污水时恰好消耗，生成的为， 根据守恒，铁铬氧体中，，根据守恒，铁铬氧体中，根据电荷守恒，铁铬氧体中，铁铬氧体中，铁铬氧体的化学式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 化学工艺流程 1．(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)我国科学家屠呦呦成功提取青蒿素获诺贝尔医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法是乙醚浸取法，主要工艺流程为： 请回答下列问题： (1)在浸取时，对青蒿进行破碎的目的是 。 (2)操作Ⅰ、Ⅱ为常用的物质的分离方法，操作Ⅰ为 ，操作Ⅱ 。(填序号) A．过滤        B．分液           C．蒸馏           D．萃取 (3)操作Ⅲ的主要过程可能包括 (填序号) A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 (4)某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验，实验中通过控制其他条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响，得到数据图像如下。 由图可知控制其他实验条件不变，最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、 min、 ℃。 (5)测定产品中青蒿素的纯度：取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液，取25.00mL加入锥形瓶中，加入足量的KI溶液生成，生成的与溶液恰好完全反应。已知：①1mol青蒿素与足量KI反应生成。②。则青蒿素的纯度为 (写出计算过程)。 2．(24-25高一上·江苏苏州·期末)以海水和海带为原料可制取碘化镁。 Ⅰ．海带制碘 实验室用海带制备碘单质的流程如下： (1)为使海带灰中的碘元素充分转移至水中，可采取的措施有 。 (2)含溶液中通入氯气可获得。说明 性， （填“>”或“=”或“<”）。 (3)实验室进行有机溶剂萃取水中碘的实验，须使用的玻璃仪器有 、烧杯。 Ⅱ．制碳酸镁 向除去的浓缩海水中通2分钟至酸性，然后在通的同时加入NaOH溶液，可得到沉淀，过滤洗涤干燥后得到。过程中海水pH随时间变化如图所示。 (4)写出生成的离子反应方程式： 。 (5)先通2分钟的目的是防止制得的中混有 （填化学式）。 (6)待完全沉淀后，结束时若先停止加入NaOH，海水中的产率会减小的原因是 。 Ш．制碘化镁 以单质、和为原料，反应可得到溶液，同时产生和。 (7)该反应中的作用为 。 (8)为提高和的利用率，须控制约为 。 3．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)柠檬酸亚铁()是一种易吸收的高效铁制剂，实验室模拟制取柠檬酸亚铁的流程如下图所示： (1)溶液呈碱性，滴入到硫酸亚铁溶液中。若改变反应I中试剂的滴加顺序，则导致沉淀中混有主要杂质是 。 (2)上述反应Ⅰ如何证明亚铁离子已经沉淀完全 。 (3)依据题干信息，写出柠檬酸溶液与反应的化学方程式 。 (4)一般在合成柠檬酸亚铁的过程中还需要加入一定量的铁粉，其作用是 。 (5)某学习小组欲以废铁泥(主要成分为、FeO和少量Fe)为原料，制备晶体。请结合如图的溶解度曲线，写出制备晶体的实验方案：往废铁泥中分批缓慢加入稀硫酸，直至稍过量，边滴加边搅拌至充分反应，过滤， 。(实验中须使用的试剂：铁粉；仪器；真空干燥器) 4．(23-24高一上·江苏南通·期末)以铬铁矿(，含杂质)为原料制备红矾钠()的流程如下： 溶性组分的浓度与pH的关系如下图所示，当c≤10-5mol/L时，可认为已除尽。 ②具有强氧化性。 (1)“焙烧”时，Cr元素转化为，写出焙烧时发生反应的化学方程式 。 (2)使用中和浸取液并生成滤渣除杂时，需控制溶液的pH范围为 。 (3)“酸化”时需使用0.5 mol⋅L-1的溶液。实验室配制250 mL该溶液时，需量取密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸 mL。 (4)“酸化”过程中不能用盐酸代替，其原因是 。 (5)测定红矾钠的纯度。取样品7.45 g配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的KI溶液置于暗处充分反应，最后用浓度为0.50 mol⋅L-1的标准溶液滴定，共消耗标准液24.00mL。则样品中的纯度为 。(写出计算过程) 已知：(未配平)、 5．(24-25高一上·江苏太仓高级中学·期末)用黄铁矿(主要成分为FeS2)与软锰矿(主要成分为MnO2)制备MnO并回收单质硫的流程如下。 已知：①酸浸反应时有Fe2(SO4)3和S生成，滤液1主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+等金属阳离子 ②形成Fe(OH)3沉淀较Fe(OH)2沉淀更利于去除完全 ③氧化性顺序：MnO2>Fe3+>S ④(NH4)2S等铵盐受热易分解 Ⅰ.制备MnO：MnO是一种重要的化工原料，可用Mn(OH)2在隔绝空气的条件下加热制得：Mn(OH)2MnO+H2O (1)①酸浸：保持酸浸时的温度和稀硫酸的浓度不变，请再写出一条提高浸取率的措施： 。 ②除杂步骤中，在加碱溶液前要先加适量软锰矿粉，其原因是 。 ③请补充完整由滤液2(主要含有MnSO4)制取MnO的实验方案：边搅拌边向滤液2中加入1mol/L的NaOH溶液，静置后向上层消液中继续滴加1mol/L的NaOH溶液不再产生沉淀，过滤 得高纯的MnO固体。(实验中必须使用的试剂：蒸馏水，0.1mol/L的盐酸，0.1mol/L的BaCl2) Ⅱ.回收硫单质 (2)①回收单质硫的流程中可循环利用的物质是 。 ②(NH4)2S溶液浸取滤渣1时的反应为(n-1)S+S2-=，硫单质浸取率随温度变化曲线如图-1所示。温度高于30℃，硫单质浸取率下降的可能原因是 。 (3)热分解过程中也可能产生SO2气体，用FeS2/Al2O3负载型催化剂(以Al2O3为催化剂载体、FeS2为催化剂)来催化H2还原烟气中SO2制S，处理SO2的同时回收硫，反应部分机理如图-2所示。 ①图-2中X的电子式为 。 ②其他条件一定，改变起始时的值，反应相同时间，测得S的产率与温度和的关系如图-3所示。500℃时，的值从2变化到3，S的产率减小的原因是 。 6．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)我国是世界上最早冶炼锌的国家之一，有独立的炼锌发展史。现代炼锌主要采取湿法工艺，以闪锌矿(主要成分为，还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下： (1)浸出：加入能促进的溶解，提高锌的浸出率，同时生成硫单质。的作用类似催化剂，“催化”过程可表示为： ⅰ： ⅱ：…… ①写出ⅱ的离子方程式： 。 ②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。 a．向酸化的溶液中加入溶液，溶液几乎无色，再加入少量，溶液变红。 b． 。 (2)除铁：已知①进入除铁工艺的溶液的pH约为3；②控制溶液pH为2.5～3.5，使铁主要以沉淀的形式除去。结合离子方程式说明，通入空气需同时补充适量的理由是 。 (3)电解：总反应(未配平)：。若不考虑副反应，为了使溶液中的、均恰好完全反应，理论上需要再添加哪种离子？ (填“”、“”或“都不需要”)。 7．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的化学资源，海水晒盐后的母液中Mg2+、Br-的浓度较高。为从粗盐中除去Ca2+、Mg2+、S等离子，以制得精盐水。某同学设计如图所示的实验方案。 (1)加入稍过量Ba(OH)2溶液目的是 。 (2)加入过量Na2CO3溶液时产生白色难溶物质，其成分为 。 (3)在实验中，欲利用获得的Mg(OH)2制取纯净的MgCl2·6H2O晶体，请补充实验方案：取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中， ，得到MgCl2·6H2O晶体(可选用试剂：1 mol/L 硫酸溶液、2 mol/L 盐酸、冰水)。 (4)从海水中提取溴的工艺流程如图所示。 涉及的步骤和相关反应： ①氧化：向母液中通入Cl2，将Br-氧化为Br2的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。 ②吹出：利用溴的 (填物理性质)性，通入热空气或水蒸气，吹出溴蒸气。 ③写出用Na2CO3溶液吸收Br2的化学方程式： 。 ④写出制粗溴的离子方程式： 。 ⑤精制：粗溴精制后得到高纯度溴。 8．(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)以、工业硫酸铵(含杂质)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下： 已知：①相同条件下比更易转化为氢氧化物沉淀。②氧化性：，且能氧化。回答下列问题： (1)氧化步骤中需加入稍过量的硫酸酸化的H2O2作氧化剂，选用H2O2的原因是 ，发生反应的离子方程式为 。 (2)经上述氧化剂氧化后，需检验是否全部被氧化。取少量氧化后的溶液加热煮沸，再滴加几滴酸性溶液，溶液紫红色不褪色，证明全部被氧化。加热煮沸目的是 。 (3)加稀氨水中和形成滤渣主要成分是 。 (4)取晶体(相对分子质量453)进行加热，固体残留质量随温度的变化如图所示。 由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为 ；975℃时剩余固体成分的化学式为 。 9．(24-25高一上·江苏南通·期末)五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 (1)“碱浸”过程适当加热的目的是 。 (2)“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀 (填化学式)。 (3)“烘干灼烧”的目的是 。 (4)“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为 。 (5)“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体的方法为 。要在流动空气中煅烧的原因可能是 。 (6)已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案： 。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 10．(24-25高一上·江苏天一中学（理强班）·期末)铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。工业上以铬铁矿[主要成分是]为原料冶炼铬的流程如图所示： (1)高温氧化时反应的化学方程式为 。 (2)操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是 、铝热反应。 (3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体()：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。 若处理含(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体的化学式为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $