最新高考化学一轮复习-全国卷热考微专题(6)无机化学工艺流程题学案练习试卷

1、全国卷热考微专题6无机化学工艺流程题化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，一般具有如下环节:它以现代工业生产为根底，与化工生产本钱、产品提纯、环境保护等相融合，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。考查物质的制备、检验、别离提纯等根本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。这 类试题具有较强的实用性和综合性，是新课标全国卷命题的热考题型。2022 海南卷以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO7f0的过程如下列图:5心®?、MrOI冊1魁丽-丽墜睡 画亘画祐槪I洼棒2陡薇3卿h *刑丘门一敕缩结甜H硼镁泥的

2、主要成分如下表：MgOSiO2FeO Fe2QCaOAI2QB2O30%20%-5%2%1%1%40%25%15%3%2%2%答复以下问题：1“酸解时应该参加的酸是 , “滤渣1中主要含有写化学式。“除杂时参加次氯酸钙、氧化镁的作用分别是、3判断“除杂根本完成的检验方法是 O4别离滤渣3应趁热过滤的原因是 解析：1流程制备的是 MgSO 7HO,为了不引入杂质，因此所用的酸是硫酸，化学式为H2SQ;根据硼镁泥的成分，SiO2不与硫酸反响，因此滤渣1为SiO2；2硼镁泥中含有FeO, 与硫酸反响后生成 FeSQ,次氯酸钙具有强氧化性，能把Fe2+氧化成Fe3*,氧化镁的作用是调节pH,使Al3+

3、和Fe3+以氢氧化物形式沉淀出来，除去Fe3+和Al3+; 3除杂是除去Fe3+和Al3+，因此验证Fe3+就行，方法是取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，假设溶液未变红，那么说明除杂完全； 防止MgSO 7H2Q结晶析出。答案：1H2SQ SiO22将Fe2+氧化为Fe3+调节溶液pH,使Fe3+> Al3+以氢氧化物的形式沉淀除去3取滤液将其酸化后滴加 KSCN溶液，假设溶液未变红，那么说明除杂完全防止MgSO 7H2O结晶析出方法指导解答化学工艺流程题的三方法首尾分析厂对一些线型流程工艺从原料到产品为一条龙的生产工序试题，首先比照分析流程图中 第一种物质原材料与最后一种物质产品，从比

4、照分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的根本原理和除杂、别离、提纯产品的化工工艺，然后再结合 题设的冋题，逐一推敲解答。分段分析法两种或两种以上产品包括副产品的工艺流程题，用分对于用同样的原材料生产多种 段分析法更容易找到解题的切入点。交叉分析法有些化工生产选用多组原材料，率先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与其他原材料合成生产所需的主流产品，这种题就适合用交叉分析法。就是将提供的工艺流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。因专題1. 铝是重要的金属材料，铝土矿 主要成分是 ARQ和少量的SiQ、Fe2Q杂质是工业 上制取铝的原

5、料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2SQ3和铵明矶晶体 NH4AISO42 12HO的工艺流程如下列图：请答复以下问题:1固体a的化学式为 ，川中通入足量CO气体发生反响的离子方程式为O(2) 由V制取铵明矶溶液的化学方程式为 ?从铵明矶溶液中获得铵明矶晶体的实验操作依次为(填操作名 称)、冷却结晶、过滤洗涤。(3) 以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取 Al2(SO4)3,需消耗质量分数为 98%的硫酸(密度1.84 g cm3)L(保存一位小数)。(4) 假设同时制取铵明矶和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。假设欲使制得的铵明矶和硫酸铝的物质的量之比为1

6、: 1,那么投料时铝土矿中的AI2O3和H2S0的物质的量之比为。解析：(1)铝土矿中AI2O和Fe2Q能溶于盐酸，SiO2不溶于盐酸，所以固体a的化学式为SiO2。Al 2O3溶于烧碱生成 NaAIQ溶液，在其中通入 CQ生成Al(OH) 3沉淀。(2) Al(OH) 3分解生成AI2O, Al 2O3与稀硫酸、氨气反响生成铵明矶溶液。 m(Al 2O) = 1 000 kg X 36%r 360 kg , m(H2SO4)=98X 3X 360102kg = 1 037. 6 kg，需消耗质量分数 98%的硫酸(密度 1.84 g cm 一3)为 g,1.84 g mL 1X 98%)=

7、575.4 X 10 3 mL =575.4 L。(4) 设制得的 Al 2(SO4) 3和NHAI(SO4)2 12HO的物质的量都是 1 mol，那么Al3+共3 mol ,_3SO_共5 mol，根据铝元素和 SO_守恒原理可得，参加 Al 2O3和"SQ的物质的量之比为2 : 5 =3 ： 10。答案：(1)SiO 2 AIO_+ CQ+ 2H2O=HO AI(OH) 3 J(2) AI 2O3 + 4H2SQ + 2NH=2NHAI(SO4)2+ 3H2O 蒸发浓缩(3)575.4(4)3 : 102. a铁纳米粉在现代电子工业上用途极为广泛，用赤铁矿石(含Fe2Q、FeO

8、也含有AI2Q、MnQ CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下：局部阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：沉淀物AI(OH) 3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2pH 步骤中用pH试纸测定溶液pH的操作是 步骤滤液中含有的金属阳离子是 ,步骤中碾碎的目的是(2) 将第步过滤所得的 Mn与KCIQ、KOH溶液共热，可得到 冷MnO,此反响的化学方程式是。(3) 步骤灼烧所需的仪器有酒精灯、三脚架、 。(4) 假设步骤是利用电弧加热使金属熔融蒸发成蒸汽，使大量颗粒状烟灰尘与周围X气体原子剧烈碰撞进行充分的能量交换和电荷交换生成a- Fe, X气体可以为 。a. Qb. N2c. Hed

9、. H2(5) “纳米铁在空气中受撞击时会燃烧，其反响与铁在纯氧中燃烧相同，写出该反响的化学方程式解析：(1)Fe 2Q、FeO AI2Q、CuO与硫酸反响，a中金属阳离子为 Cu2 +> Al3+> Fe2*、Fe3*,加双氧水将Fe2+氧化为Fe3根据阳离子沉淀时 pH数据，可知控制pH= 4时，铁离 子已全部变成 Fe(OH)3沉淀，滤液中主要为 Cu2*、Al3*。(2)MnO2与KCIQ、KOH溶液共热， MnO做复原剂，生成 &MnO, KCIQ做氧化剂生成 KCI。(3)灼烧需酒精灯、三脚架、泥三角、 坩埚、坩埚钳。答案：(1)将一小块pH试纸放在外表皿上，用

10、玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照Cu2*、Al3*增大接触面积，提高原料的转化率和反响速率(2) 3MnO2+ 6K0出 KCIQ=3K2MnO* KCI + 3H0撞击(3) 泥三角、坩埚、坩埚钳(4)c (5)3Fe + 2Q=FesQ3. 锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。I .镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。 氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。(1)GaN可由Ga和NH在高温条件下合成，该反响的化学方程式为(2)镓的性质与铝类似，以下有关镓和镓的化合物的说法正确的选项是(填序号)。A

11、. 定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠B. 常温下，Ga可与水剧烈反响放出氢气C. GQ可由Ga(OH)3受热分解得到D. 定条件下，GqQ可与NaOH反响生成盐n .工业上利用锌焙砂(主要含ZnO ZnFeO,还含有少量 CaO FeO CuO NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如下列图，答复以下问题：Fe的活泼性强于 Ni。Z nFe 2O4可 以写成 ZnO- FezQ ,写出 Zn Fe2。与 H2SQ反响 的化学 方程式物质V2O5V2O4&SQSiO2Fe2QAl O质量分数/%22 2860 6512V 1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:答复以下问题:(1) “酸浸时

12、V2Q转化为V&,反响的离子方程式为同时V2O4转化成vOJ “废渣1的主要成分是 。“氧化中欲使 3 mol的VCT变为VOt，那么需要氧化剂 KCIQ至少为mol。“中和作用之一是使钒以V4&I形式存在于溶液中。“废渣2中含有离子交换(4) “离子交换和“洗脱可简单表示为4ROI+ VQ2 洗脱 R4V4O2+ 4OH (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“碱或冲)。(5) “流出液中阳离子最多的是 。(6) “沉钒得到偏钒酸铵(NH4VO)沉淀，写出“煅烧中发生反响的化学方程式KCIO KOII晦诜港rnu:i養瞬2锐沿漫ft VI

13、。 净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe* 2+氧化；第二步是控制溶液pH,只使Fe3 4 5+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬 浮杂质被共同沉淀的原因是 。(5) 净化n中参加Zn的目的是。高温解析： 此反响是置换反响：2Ga+ 2NH=GaN+ 3Hz。(2)根据元素周期律，铝和镓的性质类似，A C D项正确，B项错误。(3)碱性氧化物和酸生成对应的盐和水，所以化学方程式为ZnFezO4+ 4HzSQ=ZnSOFez (SQ) 3 + 4HzOo(4)氢氧化铁是胶体，胶体有很强的吸附能力，所以把溶液中的悬浮物也吸附了过来，一起沉淀。(5)锌比铜、镍活泼，参加锌将Cif十、Ni2+置换出来，提高产品的纯度。高温答案：(1)2Ga + 2NH=2GaW 3H (2)ACDZnFe 2O+ 4HzSC4=ZnS(4 Fe2(SO4) 3+ 4HzOFe(OH) 3胶体具有强吸附性(5) 使CT、Ni2+转化为Cu Ni而除去4. (2022 全国卷川)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既防止污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：解析：(1) “酸浸时V2O转化为vO V2C5、vb中V元素均显+ 5