2019年高考化学二轮复习专题13化学流程、无机物的推断及综合应用(练)(含解析)

1、专题13化学流程、无机物的推断及综合应用 怯渚1.12018新课标2卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS CdS PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：稀疏隐6,北口 锌捺II浮送精吃一朝正麦 j 夕化除架4还原肆杂法液T电解一锌气体 滤旃I滤渣2滩酒3相关金属离子Co(Mn+)=0.1 mol L -1 形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下：金属离子L 3+FeL 2+Fe-7 2+ ZnCd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为 。(2)滤渣

2、1的主要成分除 SiO2外还有;氧化除杂工序中 ZnO的作用是,若不通入氧气，其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为 。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为 ;沉积锌后的电解液可返回 工序继续使用。3 4口人人【答案】 ZnS+ -Q =ZnO+SO PbSO4调节溶液的pH 无法除去杂质 Fe2+ Zn+Cd 2|Zn2+CdZn2+2e=Zn 溶浸【解析】分析：焙烧时硫元素转化为SO,然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅 与稀硫酸不反应转化为谑渣，由于硫酸铅不落于水，因此漉酒1中还含有硫酸铅口由于沉淀亚铁离子 的p

3、H较大,需要将其氧1七为铁离子,通过控制旧得到氢氧化铁沉淀5浦港中加入锌栉置操出C&,最 后将滤液电解得到金属锌,据此将解答.详解：(D由于闪锌矿的主要成分是2口方因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为 焙烧2ZnS+30i 一 一 2ZoO-JS02o(?)由于械酸铅不溶干水，因此源查1的主要成分除竽。:外还有Pb$Ov要测定铁离子，需要调节溶 液的pH,又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节pH,即氧化除杂工序中Zn。的作用 是调节治液的pH©根娓表中额提可知沉淙亚轻富子的pH较大，所以若不通久氧气,其后果是无 法除去杂质及2 0 港港中的Cd可用锌粉除去，反应的离子

4、方程式为Zn-CdFZnA+d+(4)电解减酸锌、溶酒制备单由铺上阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电,则阴极 的电极反应式为国工+4上 =如 阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡产生氢离子，所以电解 后还有硫酸产生因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序且辕用。点睛：无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该 反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应

5、或操作都是为获得产品 而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导 学生自觉传承我国科学文化，弘扬科学精神。2.12018新课标3卷】KIQ是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1) KIQ的化学名称是 :。(2)利用“KC1O3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是 i o “滤液”中的溶质主要是。 “调pH'中发生反应的化学方程式为 。(3) KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式电解过程中通过阳离

6、子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是 2H 2O+2e=2OH +H2T K + a至ij b 产生Cl2易污染环境等【解析】分析：本题考查的是化学工业以及电化学的相关知识。应该从题目的化工流程入手，判断每步流程操作的目的,就可以顺利解决问题Q详解：(1】根据氯酸钾(KC10D可以推测KI。为硬酸钾，<2)将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热,原因是气体的溶解度是随温度上升而下卮 小。第一步反应得到的产品中氯气在脸C1H慵去,根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时 KH06J2应该在滤渣中,所以滤清中主要为KCL调pIT的主要目的是将KH(I5X转化为KIOj, 断以方程式为：

7、KH(IO;>KOH-2KIOj+H：0(3)烛图示，阳极为氢氧化专脚容游j所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为2H20 + 2h=20日十 HiT，里电解时，澹港中的阳离子应该向阴极迁移,明显是海液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右， 即由a到be轨Q6氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生污染环境的氧气.点睛：题目的电解过程，可以理解为：阳极区的单质碘和氢氧化钾反应：3I2 + 6KOH = KIO 3 + 5KI + 3H 2。,生成的碘离子在阳极失电子再转化为单质碘，单质碘再与氢氧化钾反应，以上反应反复循环最终将所有的碘都转化为碘酸钾。阴极区得到的氢氧化钾可以循环使用。3.

8、12018北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：扇精矿州聆H CaCLh f ,和碱酸''、暗词> 脱仃机破股破的浸I>硝石爵(主要成分为CaSO4 - 0.51 W 已知：磷精矿主要成分为 Ca(PO4)3(OH),还含有Ca(PO4)3F和有机碳等。溶解度：C8(PO4)3(OH)<CaSO 0.5H2O(1)上述流程中能加快反应速率的措施有 (2)磷精矿粉酸浸时发生反应：2Cs5(PO4)3(OH)+3H2O+10HSO10CaSO - 0.5H2O+6HPQ该反应体现出酸性关系：HPQ H2SO4 (填“>”或“<”)。结合元素周期

9、律解释中结论：P和S电子层数相同， 。(3)酸浸时，磷精矿中 C%(PO4)3F所含氟转化为 HF,并进一步转化为 SiF4除去。写出生成 HF的化学 方程式：。(4) H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80c后脱除率变化的原因:三国m232(5)脱硫时，CaCO稍过量，充分反应后仍有 SO2-残留，原因是 ;加入BaCO可进一步提高 硫的脱除率，其离子方程式是 。(6)取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酬:作指示剂，用 b mol l/1NaOH§液滴定至终 点时生成N&H

10、PO,消耗NaOH希夜c mL,精制磷酸中 HPO的质量分数是 。(已知：HPO 摩尔质量为98 g - mol-1)【答案】研磨、加热 v 核电荷数Pv S,原子半径P>S,得电子能力Pv S,非金属性PvS0.049bc2Ca(PO4)3F+10HSQ+5HO10CaSO 0.5H 2O+6HPO+2HFT 80 C后， HQ 分解速率大，浓度显著降低 CaSO4 微溶 BaCO3+SO4 +2HPO=BaSO+COT +H2O+2H2Po4【解析】分析：磷精矿粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸经过脱有机碳、脱硫等步骤获得精制磷酸。(1)根据外界条件对化学反应速率的影响分析，流程中能

11、加快反应速率的措施有：研磨、加热。(2)根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：HPO HkSO。用元素周期律解释，P和S电子层数相同，核电荷数P S,原子半径P S,得电子能力P S,非金属性P So 根据;强酸棚熊”的复分解反应颊律，5 (PO4)与HECU反应生成HF、磷石膏和磷酸。(4)图示是相同投料比、相同反应B寸间，不同温度下的有机碳脱除率，8。七前温度升高反应速率加快， 相同时间内有机碳脱除率增大£酊七后温度升高？分解速率大，巴氏浓度显著降低,反应速率激慢，相同条件下有机碳脱除率减小，(S)脱硫时，6cs稍过量，充分反应后仍有名。尸殛留,原因是e CaSCU微溶于水.

12、加入可 进一步提高硫的脱除率,因为BaSO$难溶于水.反应的离子方程式为B aCCHSO42+2HjPO4=BaS 口Y5 tKPOr-Hi O,(6)根据题意关系式为H3Pd2Na0HF由消耗的N30H计算珏PS。详解：(1)研磨育维大反应物的接触面粗，加快反应速率n加热，升高温度加快反应速率；流程中能 加快反应速率的措施有；研厝、加热。(30根据:强酸制弱毅'的复分解反应趣律，酸性，H：PO,<H2SO4.用元素周期律解释皎性：HjPOt。比50上P和S电子层数相同、核电荷氮Pj原子半径P > "得 电子篦力非金届性(3)根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，C

13、a5 (PQ) 3F与H2SO反应生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF 的化学方程式为 2Ca (PO) 3F+10HSO+5HO10CaSO- 0.5H2O+6HPQ+2HFT。(4)图示是相同投料比、 相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80c前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80c后温度升高，H2Q分解速率大，H2Q浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。(5)脱硫时，CaCO稍过量，充分反应后仍有 SO2-残留，原因是：CaSO微溶于水。加入 BaCO可进一 步提高硫的脱除率，因为 BaSO难溶于水，其中 SO2-与BaCO更成更又t溶的BaSO和CO

14、2-, HPO的酸性 强于 H2CO ,在粗磷酸中 CO2-转化成 H2O和 CO ,反应的离子方程式为 BaCO+SO2+2H3PO=BaSO+COT +2H2PO-+HzO。(6)滴定终点生成 N&HPO,则消耗的 HPQ与NaOH物质的量之比为 1 ： 2, n ( H3PO) =-n ( NaOH1=一 bmol/L 2的质量分数为2c 10-3L= bc mol, m( H3PO) = bc mol 98g/mol= 49bc g=0.049bcg ,精制磷酸中 HPO 2000200010000.049bc点睛：本题以磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程为载体，考查影响化学反应速率

15、的因素、“强酸制弱酸”的复分解反应规律、元素周期律、指定情境下方程式的书写、物质含量的计算等。解题时必须利用所学知识结合流程分析，如第（5）问注意脱硫的反应是在粗磷酸中进行的，BaCO或CaCO中碳元素最终变为CO;第（6）问中HPO与NaOhW质的量之比的确定等。4.12018江苏卷】 以CI2、NaOH （NH2%CO （尿素）和SO为原料可制备 NHTzOC水合朋9和无水 N&SQ,其主要实验流程如下:溶液一501I ；rh "-蕤】JI_曰.4 rii -干已知：Cl 2+2OH=ClO-+Cl-+HO是放热反应。N 2T-H2。沸点约118 C,具有强还原性，能与（

16、1）步骤I制备 NaClO溶液时，若温度超过 40 方程式为NaClO剧烈反应生成N2。C, C12与NaOH§液反应生成 NaClQ和NaCl,其离子;实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是。（2）步骤H合成 N2H4T2O的装置如题19图-1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 c以下反应段时间后，再迅速升温至110 c继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 使用冷凝管的目的是（3）步骤IV用步骤出得到的副产品NaCO制备无水NS2SO （水溶液中HkSO、HS。：、SO2；随pH的分布如题19图-2所示，N&SQ的溶解度曲线如题19图-3所示）。边搅拌边向

17、5 ，J 2 INazCO溶液中通入 SO制备NaHSO溶液。实验中确定何时停止通SO的实验操作为请补充完整由 NaHSO容液制备无水 N&SO的实验方案： ，用少量无水乙 醇洗涤，干燥，密封包装。【答案】(1) 3Cl 2+6OH 5CI-+CQ-+3H2。缓慢通入 Cl 2(5) NaClO碱性溶液减少水合队的挥发(3)测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO边搅拌边向NaHSM液中滴加NaOHB液，测量溶液pH, pH约为10时，停止滴加 NaOH容液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34c条件下趁热过滤【解析】分析：步骤 I中Cl2与NaOHB液反应制备NaClO;步骤II

18、中的反应为NaClO碱性溶液与尿素水溶液反应制备水合肿，；步骤III分离出水合肿溶液；步骤 IV由SO与NS2CO反应制备NaaSOo(0温度超过me, C12与NaOH溶液发组岐化反应生成MaCKK N£1和比00由于Cli与N&0H ,溶 液的反应为放热反应为了阊少RaClOm的生成,应控制温度不超过40匕 减慢反应速率,(I)步骤n申的反应为NK1。碱性港潮与尿素水溶涌反应制备水合脚，由于水合质具有强还原性、 靛与NaClO剧烈反应生成而 为了防止水合肿被氧化，应逐滴滴加NaClO碱性溶液.NaClO碱 性溶液与尿素水溶洒在崽卖反应，砧印巴。沸点约1骁匕使用冷凝管的目的

19、：瀛少水合引 的挥发，(6) g NaiCOa溶渣中通入S0工制备NaHSO,海汨根据图示,涔港pH约为4时，HSCh的摩尔分数 最大,则涛涌的pH约为4时停止通入SO；c由NaHSOm制备无水N&SO,首先要加入 NaOK NaHSO专化为N&SO,根据含硫微粒与 pH的关系 控制pH;根据N&SO的溶解度曲线，确定分离N&SO的方法。详解：(1)温度超过40 C, Cl2与NaOH§液发生歧化反应生成 NaClQ、NaCl和H2O,反应的化学方程式 为 3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O,离子方程式为 3CL+6OH + 5C

20、l-+ClO3-+3HQ 由于 Cl2 NaOH 溶液的反应为放热反应，为了减少NaClQ的生成，应控制温度不超过40C、减慢反应速率；实验Cl 2。中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是：缓慢通入2步骤I1中的反应为XaClO碱性溶涌与尿素水溶液反应制备水合胱，由于水合脏具有强还原性、 能与NaCl。剧烈g应生成N»为了防止水管脏襁氧化应窗商滴加N&C10碱性溶酒，所以通过 :高液漏斗滴加的溶流是NaClO碱性济浦。NaClO碱性澹讷与尿素水溶液在11位隹续反应 Nao沸点约ii$b,使用冷凝管的目的：减少水合脚的挥发噂（3彷N&COr溶液中通入5Ch制备溶双 根

21、据图示漆港pH约为4时，如6-的摩尔领 最尢 则溶澹的pH约为4时停止通入SO*实喻中确定何时停止通入SCh的实验操作为:测量溶 满的pH,若pH绯露停止通SO?,由NaHSOB液制备无水 N&SO,首先要加入NaOH各NaHSOM化为Na2SO,根据含硫微粒与 pH的关系， 加入NaOHS调节溶液的pH约为10;根据NaSO的溶解度曲线，温度高于 34c析出N&SQ,低于 34c析出N&SO 7屋O,所以从NaSO溶液中获得无水 NstSO应控制温度高于 34Co由NaHS端液 制备无水N&SO的实验方案为：边搅拌边向NaHSM液中滴力口 NaOH§

22、液，测量溶液pH, pH约为10时，停止滴加NaOH§液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34c条件下趁热过滤，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。点睛：本题以制备水合肿和无水NaSO的实验流程为载体， 考查实验条件的控制、实验加料的方式、实验原理的理解和实验方案的设计、对图表等信息的获取和处理应用能力。难点是实验方案的设计，在设计 实验方案时要注重对实验过程和实验原理的理解，结合图表等信息细心分析答题要点。5.12017新课标1卷】（14分）Li4Ti5O2和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3,还含有少量 MgOSiO2等杂质）来制备，

23、工艺流程如下：钛铁丁砧酸酸慢IKXhHQ 双氧水_ 仁=1 LiOH LijIjOis 也叫 风淀 费水ls=J as 济淀 高温搬烧越液诉FePO,沆卷5co小日箱内*惠温殷烧“ LiFcPO4回答下列问题:70%寸，所采用的实（1） “酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为验条件为(2) “酸浸”后，钛主要以 TiOCl 2形式存在，写出相应反应的离子方程式 。(3) TiO2 - xHbO沉淀与双氧水、氨水反应 40 min所得实验结果如下表所示：温度/ C3035404550TiO2 - xH2O转化率 9295979388分析40 C时TiO2 xH2O转化

24、率最高的原因 。(4) LizTisQs中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为 。(5)若“滤液”中c(Vg3+) = 0.02mol-L'1 ,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中二LOxlT'mcl-L",此时是否有Mg(P04)2沉淀生成？ (列式 计算)。FePO、Mg(PO4)2 的 Kp 分别为 lmxlfr'kOxlOT。(6)写出“高温煨烧"中由 FePO制备LiFePO4的化学方程式 。【答案】(1) 100 C、2h, 90 C, 5h (2) FeTiO3+ 4H+4CI- = Fe 2+ Ti

25、OCl 4 + 2H 2O(3)低于40 C, TiO2 xHbO转化反应速率随温度升高而增加；超过 40 C,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2 xHbO转化反应速率下降(4) 422(5) Fe3+恰好沉淀完全时，c( PO： )= 1.3 10 s mol - L-1=1.3X10 17 mol”-1, c3(Mg2+) x c2( PO3 )=1.0 10(0.01) 3X(1.3 X 10 17) 2=1.7 X 10 40<Ksp Mg3(PO4)2,因此不会生成 Mg(PC4) 2 沉淀。(6) 2FePO + Li 2CO+ H2QQ 局温 2LiFePO4+ H20T +

26、 3CQT【解析】(1)由图示可知，“酸浸”时铁的净出率为70%寸，则应选择在100C、2h, 90 C, 5h下进行；（2）像浸:时用盐酸溶解陞TiO及成TiOC小时，发生反应的离子方程式为F£Ti8H|H+XCr=Fe>+TiOClf-ZHiOjG）温度是影响速率的主要因素.但H9工在高温下易分解、氧水易挥发/即原因是1氏于00七,叮05近0 的儿及Q速率谑温度齐高而增an超过一片，豉氧水方解与氧气逸出导致115上比。转忆反应速率下 降厘（4）瓜洋0行中Li为r侨，0为-2价，11为一斗价,过氧报（。；冲氧元素显-1价P很过量键的数目为与根据正良化合价代数和为0:可知L2）

27、*15-2£>2片最解得二i（5）扁F*0d-c（F»/«PCi；）T3MLOS 则 尸GF：） =L31 >门m谓L,空（POg=炉足解双P。：尸（0一01户（1一3艾10"六LM'lLKl映1W力 则无沉淀。（6）高温F FePO4与LiiC5和FG5混合加热可得LiFe?O+,根据电子守恒和原孑守恒可得止饭应 的化学方程式为 2FePO4 + Li：C5- H-C：O=2LiTcPO H：Of+ 3com【名师点睛】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问

28、，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度（原料是否廉价易得）、环保角度（是否符合绿色化学的要求）、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件（或是什么条件）一根据什么理论一所以有什么变化一结论。6.12017新课标3卷】（15分）重铭酸钾是一种重要的化工原料，一般由铭铁矿制备，铭铁矿的主要成分为FeO-

29、CrzQ,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：（1）步骤的主要反应为：FeO- Cr 2Q+NaCO+NaNO 高温 Na2CrO4+ FezQ+CO+ NaNO上述反应配平后 FeO- CrzQ与NaNO的系数比为 。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是 。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是 ,滤渣2的主要成分是 及含硅杂质。(3)步骤调滤液 2的pH使之变 (填“大”或“小”)，原因是 (用离 子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到ECrzO固体。冷却到 (填标号)得到的 KCr2O固体产品最多。oTAg一事言赛

30、解a. 80c b. 60c c. 40 c d. 10c步骤的反应类型是。(5)某工厂用mkg铭铁矿粉(含Cr2Q40%)制备&Cr2。，最终得到产品 m2 kg,产率为。【答案】(1)2： 7陶瓷在高温下会与 NaCO反应(2)铁 Al(OH) 3,2+2一190m2(3)小 2 CrO4 +2H=Cr2O7 +H2O (4) d 复分解反应(5) X100%42 '147ml【解析】(1) FeO- CsQ是还原剂，氧化产物为Na2CrQ和FezQ,每摩转移7 mol电子，而NaNO星氧化齐山还原产物为NaNO,每摩转移2 mol电子，根据电子守恒可知，FeO- Cr 2

31、Q和NaNO的系数比为2 ： 7;陶 瓷在高温下会与 N&CO反应，则熔融时不能使用陶瓷容器。(2)熔块中氧化铁不溶于水，过滤后进入滤渣1,则滤渣1中含量最多的金属元素是铁；滤液 1中含有AlO2、SiO32-及CrQ2-,调节溶液pH并过滤后得滤渣 2为Al(OH) 3及含硅杂质。(3)滤液2调节pH的目的是提高溶淮的酸性,以变小低为溶液中存在2CQ上十出4-CtQ JH9, 熠大咨诫中区嘴度，可促进平衡正向移动，提高溶液中CnO二的浓度电(4)由图示可知,在10七左右时j得到心匚。-的固体最多J 2KCHNC爸6=KXK6H'INaCl的反应类型为复分解反应.(5)样品中C

32、门6的质量为网呜则生成KCnO；的理论庙量为加乂钝%螃=及、则所得产品190蛙147阴 X-10*294的产率为 加kg- Oi*4U% kg> )【名师点睛】考查无机制备的工艺流程，涉及氧化还原反应、离子方程式配平、盐类水解的应用及混合物的分离与提纯等，解题时要求对整个流程进行认识分析，对流程中每一个反应的原理和操作的目的要理解清楚。7.12017北京卷】(13分)TiCl 4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl 4的流程示意图如下:fflT-CU精胆鸟赛制塔纯 TiCL资料：TiCl 4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl 4TiCl 4AlC

33、l 3FeCl3MgCl2沸点/ C58136181 (升华)3161412熔点/ c-69-25193304714在TiCl 4中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程：TiO2与C12难以直接反应，加碳生成 CO和CO可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2 Cl 2(g尸 TiCl 4(g)+ O 2(g)A H=+175.4 kJ mol1 2c(s)+O2(g)=2CO(g)A H=-220.9 kJmol 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl 4(g)和CO(g)的热化学方程式： 。 氯化过程中 CO和CO可以相互转化，根据如图判断：CO生成CO反应的 AH 0 (填"V” 或“=

34、,),判断依据： 。 氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和C12经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗 TiCl4混合液，则滤渣中含有(2)精制过程：粗 TiCl 4经两步蒸储得纯 TiCl 4。示意图如下:晓 TiCLTiCh控制温熨不控制温度以物质a是【答案】（1） TiO2（s）+2Cl 2（g）+2C（s尸TiCl 4（g）+2CO（g） H=-45.5 kJ/mol 随温度升高，CO含量增大，说明生成 CO勺反应是吸热反应 HQ FeCl2溶液、NaOH§液 MgCb、AlCl 3、FeCL(2) SiCl 4 高于

35、136C,低于 181c【解析】(1)生成TiCl 4和CO的反应方程式为 TiO2+2Cl2 + 2C=TiCl4+2CQ根据盖斯定律，两式相加，潺至I TiO4H尸TiCL4(g)+2CO<g) 及分AHi+3尸( -22*9 kJ 侬口)+ C+175.4 klmol D +5,5kJ mol L根据图像？随着温度的升高,CQ的浓度增加，CS浓度降低j说明升高温度？平衡 向正反应方向移动，即尾气中的HC1经水啜收可得到粗盐酸，然后再将CL通入氏CL溶液 中.最后用氢氧化钠溶,灌唳收剩余酸性气体.资料中已经给出叮iCk及所含柒质氧化物的性质”一 览表，因此氯化过程申生成的MgCh、A

36、lCh,CL只有少量滂解在灌态TiCh中，而靠CL完全海解在 TiCk中，因此过渡得到粗T1CL混合褥寸液渣中含有上述维涔物W微溶物.谑渣应为MgCli、AlCla.FeCb。(2)根据资料2£3的沸点最低,先蒸储出来，物匕物质a为SQ%根据流程目的，为了得到纯净的TiCl 4,后续温度需控制在稍微大于136C,但小于181C。【名师点睛】本题以钛精矿制备纯 TiCl 4的流程为素材，主要考查盖斯定律和热化学方程式、化学平衡移动、HCl及Cl2尾气的利用和吸收、制备流程中物质关系、过滤、蒸储实验等基础化学知识，考查考生对化学反应原理知识的综合应用能力和对已知信息的综合应用能力。制备类

37、工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度（原料是否廉价易得 卜环保角度（是否符合绿色化学的要求）、现实角度等方面考 虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件（或是什么条件）一根据什么理论一所以有什么变化一结论。另外需要注意题干信息的提取和筛选，例如本题中：溶解性决定溶液中溶质及沉淀的成分，表格中信息则可以得到TiCl 4液体中溶解的溶质及同时存在的沉淀成分。工业过

38、程中有毒、有污染的尾气都需要进行处理防止污染。8.12017江苏卷】（12分）铝是应用广泛的金属。以铝土矿 （主要成分为AlzQ,含SiO2和FeQ等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：NaOHXaHCOj注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1） “碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 向“过滤I”所得滤液中加入NaHCM液，溶液的pH（填“增大”、“不变”或“减小”）。（3） “电解I”是电解熔融 Al 20,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 。（4） “电解H”是电解 N&CO溶液，原理如图所示。 阳极的电极反应式为 ，阴 极产生白物质 A的化学式为 。阳商子女摸底（

39、5）铝粉在1000c时可与N2反应制备AlNo在铝粉中添加少量 NHCl固体并充分混合，有利于 AlN的制备，其主要原因是。【答案】（1） Al2Q+2OH=2AlO2+H2O（2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的 Q氧化（5） 4CO2 +2HO4e-=4HC0T +O T H 2（6） NH4C1分解产生的HCl能够破坏Al表面的A12Q薄膜【解析】结合流程及题中信息可知，铝土矿在碱溶时，其中的氧化铝和二氧化硅可与强碱溶液反应，过滤后，流液中偏铝酸钠与碳酸气钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，氢氧化铝经灼饶后分解为氧化铝, 最后电解熔融的氧优铝得到铝0碳酸钠溶液经电解后可以再生成碳酸氯钠和氢氧

40、化钠进行循环利用:（1）氧化铝为两性氧化物？可溶于强碱涔液生成偏铝播机口水,离子方程式为心5+20H=2A16 钝00（2）为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠溶'灌必殒过量，所以过滤L所得滤清卬含有氢氧化钠，加入 碳液氟钠溶酒后,氢氧化钠与碳酸氨钠发生反应生成碳酸钠和水,所以溶液的pH遍小电（3）电解过程中，石墨阳报上氧离子被氧化为氧气，在高温下，氧气与石里发生反应生成气体,所 以,石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化中G）由图中信息可知,生成氧气的为阳极室,溶液中水电高的。H-放电生成氧气n破坏了水的电离平 衡J碳酸根合H4?枇为H8一所以电极反应式为4c61<H:O-4

41、c-=4HCO3 FT,阴极室氢氧化 物溶液浓度变大，说明水电离的H9电生成氯气而破坏水的电离平衡，所以阴极产生的物度A为铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜口氯化接受热分解产生的氯化氮能 司建坏铝表面的氧化铝遁膜，所以加入少量的氯化镇有利于AN的制备。【名师点睛】本题通过化工流程考查了课本上学过的从铝土矿提取铝的元素化合物的知识，在问题中又结合原料的循环利用考查了电解原理。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度（原料是否廉价易得卜环保角度（是否符合绿色化学的要求）、现实角度

42、等方面考虑；解答时要先看框内，后看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件（或是什么条件）一根据什么理论或性质一所以有什么变化一结论，如本题最后一个问题，只要注意了铝表面易生成氧化膜和氯化俊受热易分解这两条性质，即可想到分解产物对氧化膜的作用，所以备考时，要多看课本上元素化合物方面内容，知道学了哪些，大多数的试题的根都在课本上。9.12017江苏卷】（15分）某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略 ）。翻处理后的光泰碎

43、片l5%NaCIO.*：i( ilt)10%及水用。月溶液河pH 遮液已知：NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClQAgCl 可溶于氨水：AgCl+2NH H2O -Ag(NH0 2+ Cl - +2HO常温时N2H4 H 2。(水合肿)在碱性条件下能还原 Ag(NH3) 2+ ：4Ag(NH3) 2+N2H4 H 2O4Ag J +NJ +4NH4+ +4NHT +H2O(1) “氧化”阶段需在 80c条件下进行，适宜的加热方式为 。(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为 AgCl、NaOHft Q,该反应的化学方程式为 。 HNO也能氧化Ag,从反应产

44、物的角度分析，以HNO弋替NaClO的缺点是 。(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤H”的滤渣进行洗涤，并 。(4)若省略“过滤I”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%M水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH H 2。反应外(该条彳下 NaClQ与NH H 2。不反应)，还因为.(5)请设计从“过滤n ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：(实验中须使用的试剂有：2 mol 1水合肿溶液，1 mol L-hSQ)。 【答案】(1)水浴加热(2) 4Ag+4NaClO+2HO4AgCl+4NaOH+OT会释放出氮氧化物(或N。NC2 ),造成环境污染(3)将洗涤后的滤液合并入过滤n的滤

45、液中(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水反应(5)向滤液中滴加2 mol 厂1水合肿溶液，搅拌使其充分反应，同时用 1 mol I? H2SO溶液吸收反应中放出的NH,待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥。【解析】分析题中的实验流程可知，第一步氧化是为了把光盘中的少量银转化为氯化银，氯化银难溶于水, 过滤后存在于滤渣中；第三步溶解时，氨水把氯化银溶解转化为银氨配离子，最后经一系列操作还原 为银。(1) “氧化”阶段需在 80 c条件下进行，由于加热温度低于水的沸点，所以适宜的加热方式为水浴加热。(2)因为已知NaClO溶液与Ag

46、反应的产物为 AgCl、NaOH和。2 ,用化合价升降法即可配平，该反应的化学方程式为 4Ag+4NaClO+2HO= 4AgCl+4NaOH+OT。 HNO3也能氧化Ag,硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境，所以以HNO弋替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物 (或NO、NO),造成环境污染。（3）为提高Ag的回收率，需对“过滤n”的滤渣进行洗涤，洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离子洗涤下来，并将洗滞后的滤港合并入过滤M的滤液中.（4）若省略“过滤I ”，直接向冷却后的反应容器中鼬口 1援返水产则需要增加氨水的用量，除因过量 NaCl。与用tHQ反应外,还因为耒过滤掉的

47、溶涌会稀释加入的氨水，氨水的浓度变小,且其中含有 一定浓度的CT不利于AgCL与氨水发生AgCl+lNHa HiO?=认gRla”" CT -2H1Q反应 , 使得银 的回收率变小0（5） “过漉IL后的漉液含有银疑已离子，根据题中信息常温时MH4由5水台脱电碱性条件下能还原 Aggfe）才：4 Ag曰氏。=电"卜2廿心凡,一物此尸印0所以苜先向该滤液中加入 水合册把银氨配离子充分还原,由于反应产生所气体中含有氨气j氨气有强烈的刺激性气味会污染 空气，所以要设计尾气处理措施，可以用题中提供的、要求必须使用的疏酸作尾气吸收剂氨气吸收。 最后把反应混合物静置、过滤, 洗涤、干燥

48、即可得到回收的银仆具体方案如下；向涯液中滴加2皿也工-1 水含朋溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 01817 W&d溶液吸收反应中放出的NHi ,待溶谨中无气 泡产生，停止滴加静置,过谑、洗遍 干燥。【名师点睛】本题以回收一种光盘金属层中的少量Ag的实验流程为载体，将实，验原理的理解、实验试剂和仪器的选用、实验条件的控制、实验操作规范、实验方案的设计等融为一体，重点考查学生对实验流程的理解、实验装置的观察、信息的加工、实验原理和方法运用、实验方案的设计和评价等能力，也考查学生运用比较、分析等科学方法解决实际问题的能力和逻辑思维的严密性。解题的关键是能读懂实验流程，分析实验各寸步骤的原理

49、、目的、实验条件等。设计实验方案时，根据限定必须使用的试剂，结合题中所给信息，注意反应条件的控制以及实验试剂的量的控制，按照“核心转化一尾气处理一产品分离一产品提纯”思路，对细节进行耐心的优化，直至得到完美方案。10 .【2016年高考新课标出卷】（14分）以硅藻土为载体的五氧化二钮（V2。）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钮催化剂中回收V2Q既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钮催化剂的主要成分为：物质V2Q90RSQSiO2FezQAl 203质量分数/%2.22.92.83.12228606512<1以下是一种废锐催化剂回收工艺路线:"fSO4Kciah咻克麦'i

50、ltCl回答下列问题：(1) “酸浸"R时V2Q转化为VQ+,反应的离子方程式为 ,同时V2Q转成VO+。“废渣1”的主要成分是。 “氧化”中欲使 3 mol的VO+变为VO+,则需要氧化剂 KClQ至少为 mol。(3) “中和”作用之一是使钮以V4Q24-形式存在于溶液中。“废渣2”中含有 。(4) “离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ VQ24-袅宾 R4VQ2+4OH (以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 性(填“酸” “碱” “中”)。(5) “流出液”中阳离子最多的是 。(6) “沉钮”得到偏钮酸钱(NHVO)沉淀，写出“煨烧”中发

51、生反应的化学方程式 。【答案】(1)V2O5+2HI+ =2VO+H2O> SiO2；(2)0.5 ; (3) Fe(OH)3、Al(OH) 3； (4)碱；(5) K+ ; ( 6) 2NHVO=m= V2Q+ H2O+ 2NHT。【解析】试题分析：(1) “酸浸”时 V2O5转化为VO+, V元素化合价不变，说明不是氧化还原反应，根据原子守恒可 知反应的离子方程式为2。什2H+=，：O1十10?二氧化琏与馥不反应，则“废洁1唯)主要成分是二氧 化硅氧化，卬欲使31的U5变为寸元素化合价从+ 4价升高到+ 5价而氧化剂KClOj中 氯元素化合价从+ 5价降低到一 1价一则根据电子得失守

52、恒可知需要氯酸钾的物质的量为少3m4。6二 0.5 mol-?(3 ”中和”作用之一是使钿以VQiA形式存在于溶涌中，同时生成氟氯化铁、氮氧化铝沉淙则“废 渣工”中含有'FegHX、Al(OH)st(4)根据方程式可知为了提高洗脱效率，反应应该向逆反应方向进行，邸蹄先液应该呈碱性口(5)由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾，则“流出液”中阳离子最多的是钾离子。(6)根据原子守恒可知偏锂酸钱( NHVO “煨烧”生成七氧化二钮、氨气和水，发生反应的化学方程 式为 2NHVO 图温 V2O5+ H2O+ 2NH T 。【考点定位】考查物质制备工艺流程图分析【名师点睛】本题是工艺流程问题，涉及氧化

53、还原反应方程式的书写、步骤的分析、氧化还原反应的计算、 元素及其化合物的性质等知识，发挥理论对实践的指导作用，将其应用于实践来解决实际问题，达到 学以致用的目的。充分体现了 “源于教材又不拘泥于教材”的指导思想，在一定程度上考查了学生的 知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。书写离子反应方程式，首先找出反应物和生成物， 然后判断此反应是否属于氧化还原反应，最后根据原子守恒、反应前后电荷守恒配平其他；工艺流程 中充分把握题目所给数据，如本题中SiO2的质量分数在60%- 65%因此滤渣1的主要成分是SiO2,因为SiO2属于酸性氧化物，不与硫酸反应；氧化还原反应实质是电子的得失或偏移，即得

54、失电子数目守 恒，氧化还原反应的计算常常采用得失电子数目守恒进行计算，即氧化剂的物质的量X变价原子个数x化合价的变化值=还原剂的物质的量x变价原子个数x化合价的变化值，本题是3X ix l=n(KClO3)x1X6,解得x=0.5mol ;化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡 会向能够减弱这种改变的方向移动。本题难度适中。11 .【2016年高考北京卷】(12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbQ PbO、PbSO及炭黑等)和HSO为原料，制备高纯 PbQ实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程I中，在 Fe2+催化下，Pb和PbQ反应生成PbSO的化

55、学方程式是 (2)过程I中，Fe2+催化过程可表示为：i ： 2Fe2+ PbO2+4H+SO2-= 2Fe3+PbSO+2h2Oii:写出 ii 的离子方程式： 。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FeSO溶液中加入 KSCN§液，溶液几乎无色，再加入少量PbQ,溶液变红。b. o(3) PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡： PbO (s) +NaOH (aq) = NaHPbO (aq),其溶解度曲线如过程n的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程n中重复使用，其目的是图所示。(选填序号)。A.减少PbO的损失，提高产品的产率B.重复利用氢氧化钠，提高

56、原料的利用率C.增加N&SO浓度，提高脱硫效率过滤出的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程出的操作 【答案】(1) Pb + PbO2 + 2H 2SO=2PbSO+ 2H2Q(2)2Fe3+Pb+sd =PbSO+2Fe2+;取a中红色溶液少量，加入过量Pb,充分反应后，红色褪去。(3)A、B;将粗PbO溶解在一定量35%NaO的液中，加热至110C,充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。试题分析:根据题给化学工艺流程知，过程I中j在F：催化曰Pb. Pg和WSd反应生成Pb2 和水化学方程式为 即-+ PbO； - 2H；SO4=2PbSO1- 2H；0.(2)催化剂通过参加反应，改变反庖历程降低反应的活化能n加快化学反应速率，而本身的质量 和化学性质反应前后保持不变&根据题给信息知反应I中F：被P2氧优为Fu# J则反应U中被 Pb 还原为离子方程式为 2Fe-Pb-SOr-=?bSOi+2Fe*'&am