2023年高考化学真题专题分类汇编专题十五工艺流程

专题十五 工艺流程 〔解析版〕34【2023江苏】19.试验室以工业废渣〔CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3〕为原料制取CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其试验流程如下：34cSO2〔1〕室温下，反映CaSO4(s)CO2(aq)CaCO3(s)SO2(aq)到达平稳，则溶液中 〔1〕室温下，反映CaSO4(s)CO2(aq)CaCO3(s)SO2(aq)到达平稳，则溶液中cCO23将氨水和NH4HCO3溶液混合可制得(NH4)2CO3溶液其离子方程式为 浸取废渣时向(NH4)2CO3溶液中参与适量浓氨水的目的是 。废渣浸取在如以下图的装置中进展。操纵反映温度在60~70℃，搅拌，反映3小时。温度太高将会致使CaSO4的转化率下降，其缘由是 ；维持温度、反映时刻、反映物和溶剂的量不变，试验中提高CaSO4转化率的操作有 。滤渣水洗后经多步处置取得制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液的试验方案： [pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=时Al(OH)3开头溶解。试验中必需利用的试剂：盐酸和Ca(OH)2]。【答案】(1).×104(2).HCO(2).HCO+NH·HO32NH CO++2+HO(2或HCO+NH HO3·2NH CO++2+HO)2增加溶液中CO2CaSO4的转化3温度太高，(NH4)2CO3分解 加速搅拌速度在搅拌下向足量稀盐酸中分批参与滤渣，待观看不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批参与少量2Ca(OH)pHpHpH5~时，过滤2〔1〔1〕反映CaSO4〔s〕+CO3〔aq〕2-CaCO3〔s〕+SO4〔aq〕到达平稳时，溶液中2-〔SO2〕Ca2?O2

K〔CaSO〕4.81054 = 4 =

4 = =×104。答案：×104〔CO2〕Ca2?CO2〕K〔CaCO〕31093 3 sp 3〔NH4〕2CO3+H2O[或NH4HCO3+NH3·H2O〔NH4〕〔NH4〕2CO3+H2O[或NH4HCO3+NH3·H2O〔NH4〕2CO3+H2O]，离子方程式为HCO3+NH3·H2O=NH4+CO3-+2-+H2O〔或HCO3+NH3·H2O-NH4+CO3+2-+H2O〕；浸取废渣时，参与的〔NH4〕2CO3属于弱酸弱碱盐，溶液中存在水解平稳：CO32-+NH4+H2O+HCO3+NH3·H2O，参与适量-〔NH4〕2CO3属于弱酸弱碱盐，溶液中存在水解平稳：CO32-+NH4+H2O+HCO3+NH3·H2O，参与适量-浓氨水，水解平稳逆向移动，溶液中CO3的浓度增大，反映CaSO4〔s〕+CO3〔aq〕2-2-CaCO3〔s〕4 4 3 3 2 4 3 2HCO3+NH3·H2O-NH4++CO3+H2O〕HCO3+NH3·H2O-NH4++CO3+H2O〕2-增加溶液中CO3的浓度，增进CaSO4的转化2-CaSO4〔。答案：温度太高，〔NH4〕2CO3分解 加速搅拌速度CaSO4·2H2O，还含有少量SiO2、Al2O3Fe2O3，参与〔NH4〕2CO3溶液浸取，其中CaSO4〔N4C3反映生成CaC3N4S4Si2Al2O3和F2O3CaC3、SiO2、Al2O3Fe2O3；假设以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液，依照题给试剂，第一要参与足量盐酸将CaCO3完全转化为CaCl2，发生的反映为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，与此同时发生反映Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，SiO2不反映，通过滤除去SiO2；取得的滤液中含CaCl2、AlCl3、FeCl3，依照“pH=5Fe〔OH〕3和Al〔OH〕3沉淀完全，pH=Al〔OH〕3开头溶解”，为了将滤液中Al3+、Fe3+完全除去，应参与Ca〔OH〕2调剂溶液的pH5~[参与Ca〔OH〕2的进程中要边加边测定溶液的pH]，然后过滤即可制得CaCl2溶液。答案：在搅拌下向足量稀盐酸中分批参与滤渣，待观看不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批参与少量Ca〔OH〕2，用pH试纸测得溶液pH，当pH介于5~滤【点睛】此题以工业废渣为原料制取轻质CaCO3和〔NH4〕2SO4晶体的试验流程为载体，考察溶度积的计算、阻碍盐类水解的因素、试验条件的操纵、制备试验方案的设计和对信息的处置力气等。难点是第〔4〕问实时要答出关键点，如pH5~等。【2023课标Ⅰ卷】9.硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在试验室中探讨承受废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：答复以下问题：步骤①的目的是去除废铁屑外表的油污，方式是 。步骤②需要加热的目的是 ，温度维持80~95℃，承受的适合加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物反映产生的气体需要净化处置适合的装置为 〔填标号〕。步骤③被选用足量的H2O2，理由是 。分批参与H2O2，同时为了 ，溶液要维持pH小于。步骤⑤的具体试验操作有 ，经枯燥取得硫酸铁铵晶体样品。承受热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时，失掉个结晶水，失重%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。【答案】 (1).碱煮水洗(2).加速反映速度 水浴加热 C (5).将Fe2+全数氧化为Fe3+，不引入的杂质由于H2O2本身易分解，因此在参与时需重量参与，同时为了幸免Fe3+水解加热浓缩、冷却结晶、过滤〔洗涤〕NH4Fe(SO4)212H2O【解析】步骤①的目的是去除废铁屑外表的油污，油污在碱性条件下简洁水解，因此工业上常常常利用热的碳酸钠溶液清洗，即碱煮水洗；80~95℃，由于维持温度比较恒定且低于水的沸点，〔热水浴能够用氢氧化钠溶液吸取，为了幸免倒吸能够加装倒置的漏斗，应选择C装置；步骤③被选用足量的H2O2，H2O2能够将Fe2+氧化为Fe3+，且H2O2的复原产物为H2O，可不能引入的杂质，故理由是：将Fe2+全数氧化为Fe3+，不引入的杂质。由于H2O2本身易分解，因此在参与时需重量参与，同时为了幸免Fe3+水解，溶液要维持pH小于；为了出去可溶性的硫酸铵、铁离子等，需要通过的步骤为：加热浓缩、冷却结晶、过滤〔洗涤〕设硫酸铁铵的化学式为N4Fe(S2∙xH2O266+18×18=2727/(266+18x)=%，解得x=12，则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2∙12H2O。【2023课标Ⅰ卷】8.硼酸〔H3BO3〕是一种重要的化工原料，普遍应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿〔含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3〕为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：答复以下问题：在95℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸取”中反映的化学方程式为 。“滤渣1”的要紧成份有 。为查验“过滤1”后的滤液中是不是含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是 。依照H3BO3的解离反映：H3BO3+H2O H++B(OH)−4，Ka=×10−10，可判定H3BO3是 酸；在“过滤2”前，将溶液pH调剂至，目的是 。在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为 ，母液经加热后可返回 工序循环利用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方式是 。【答案】 (1).NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;Fe2O3、Al2O3、SiO2 KSCN一元弱酸 目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并增进H3BO3析出3232Mg2++2H2O+3CO2-=Mg(OH)∙MgCO323

↓+2HCO-3母液加热分解后生成硫酸铵溶液，能够返回“溶浸”工序循环利用 高温焙烧3【解析】依照流程图知硼镁矿粉中参与硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸取，反映方程式为：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;滤渣I为不与硫酸铵溶液反映的Fe2O3、Al2O3、SiO2;查验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN；由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，因此硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调剂至，目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并增进H3BO3析出；沉镁进程顶用碳酸铵溶液与Mg2+反映生成Mg(OH)2∙MgCO3，沉镁进程的离子反映为：32Mg2++2H2O+3CO3

2-=Mg(OH)∙MgCO

↓+2HCO-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，能够返回“溶浸”工序循233环利用；碱式碳酸镁不稳固，高温下能够分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方式是高温焙烧。233【2023课标Ⅱ卷】8.立德粉ZnS·BaSO4〔也称锌钡白〕，是一种常常利用白色颜料。答复以下问题：利用焰色反映的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性区分某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为 〔填标号〕。A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色以重晶石〔BaSO4〕为原料，可按如下工艺生产立德粉：①在回转窑中重晶石被过量焦炭复原为可溶性硫化钡该进程的化学方程式为 回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反映将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反映的化学方程式为 。②在潮湿空气中长期放置的“复原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其缘由“复原料”外表生成了难溶于水的 〔填化学式〕。③沉淀器中反映的离子方程式为 。成品中S2−的含量能够用“碘量法”测得。称取mg样品，置于碘量瓶中，移取mL mol·L−1的I2−KI溶液于其中，并参与乙酸溶液，密闭，置暗处反映5min，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的I2用2mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反映式为I2+2S2

O2=2I−+S3

O2。测按时消耗Na2S2O3VmL。终点颜色6转变成 ，样品中S2−的含量为 〔写出表达式〕。6【答案】(2).①BaSO(2).①BaSO4+4CBaS+4CO↑CO+H2OCO2+H2②BaCO3③S2−+Ba2++Zn2++SO2②BaCO3③S2−+Ba2++Zn2++SO24BaS·BaSO4↓(3).浅蓝色至无色 2 100％m1000【解析】焰色反映不属于化学转变，常常利用来查验金属元素存在，常见金属元素焰色：钠Na〔黄色〕、锂Li〔紫红〕、钾K〔浅紫〕、铷Rb〔紫色〕、钙Ca〔砖红色〕、锶Sr〔洋红〕、铜Cu〔绿色〕、钡Ba〔黄绿〕、铯Cs〔紫红〕；44 流程分析：重晶石与焦炭在回转炉中反映BaSO+4C=BaS+4CO↑，生成复原料BaS，硫化钡溶液与硫酸锌发生复分解反映S2-+Ba2++Zn2++SO2-=BaSO+ZnS44 2 2 2 2 ①留意焦炭过量生成CO，反映物为硫酸钡与焦炭，产物为BaSCO，写出方程式；CO与水蒸气反映生成CO与H，写出方程式CO+HO=CO+H2 2 2 2 了碳酸钡与硫化氢气体；③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不行电离，写出离子方程式；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I

，故终点颜色转变成浅蓝色至无色；依照氧化复原2反映得失电子数相等，利用关系式法解题；【详解】〔1〕焰色反映不是化学转变，常常利用来查验金属元素存在，常见金属元素焰色：钠的焰色为黄色，故A错误；B.钙的焰色为红色，故B错误；C.钾的焰色为紫色，故C错误；D.钡的焰色为绿色，故D正确；答案：D4〔2〕COBaSCOBaSO+4C=BaS+4CO↑；4CO与水蒸气反映生成CO2H2，写出方程式：CO+HO=CO+H；2 2 2↑BaSO+4C=BaS+4CO CO+HO=CO+H↑4 2 2 2了碳酸钡与硫化氢气体；3答案：BaCO34 ③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不行电离，写出离子方程式：S2-+Ba2++Zn2++SO2-=BaSO+ZnS4 〔3〕碘单质与硫离子的反映：S2-+I=S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I，故2 2等列关系式，设硫离子物质的量为nmol：S2-～I

2SO

2-～I2 2 3 21mol 1mol 2mol 1mol12nmol nmol ×10-3mol ×10-3mol2n+1×10-3mol=×10-3moln=〔25-12 m1000m1000

V〕×10-3mol25.0010.100032则样品中硫离子含量为：m

×100%= 2

×100%25.0010.100032m1000答案：m1000

×100%〔2〕小题第①没有留意焦炭过量生成CO；〔3〕关系式法的计算。【2023课标Ⅲ卷】8.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由自然二氧化锰粉与硫化锰矿〔还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素〕制备，工艺如以以下图所示。答复以下问题：相关金属离子[c0(Mn+)=mol·L−1]pH范围如下：金属离子金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开头沉淀的pH沉淀完全的pH“滤渣1”含有S和 ；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反映的化学方程式 。“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 。“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调剂为 ~6之间。“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的要紧成份是 。“2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。假设溶液酸度太高，Mg2+沉淀不完全，缘由是。写出“沉锰”的离子方程式 。层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNiCoMnO，其中Ni、Co、Mn的化合x y z 21价别离为+2、+3、+4。当x=y=3时，z= 。【答案】SiO2〔不溶性硅酸盐〕 MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O(5).F−H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2++2F−(5).F−H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2++2F−平稳向右移动3(6).Mn2++2HCO =MnCO3↓+CO2↑+H2O313(7).3【解析】Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反映，因此滤渣I中除S还有SiO2；在硫酸的溶浸进程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化复原反映，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作复原剂，方程式为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O；二氧化锰作为氧化剂，使得MnS反映完全，且将溶液中Fe2+氧化为Fe3+；由表中数据知pH在时，Fe3+Al3+沉淀完全，因此应当操纵pH在~6之间；依照题干信息，参与Na2S除杂为了出去锌离子和镍离子，因此滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS；由HF H++F-知，酸度过大，F-浓度减低，使得MgF2 Mg2++2F-平稳向沉淀溶解方向移动，Mg2+沉淀不完全；依照题干信息沉锰的进程是生成了MnCO3沉淀，因此反映离子方程式为：Mn2++2HCO-=MnCO↓+CO↑+HO；3 3 2 2依照化合物中各元素化合价代数和为0的规律得：1+2x+3y+4z=6，，x=y=1/3，带入计算得：z=1/36.【20234月选考】31.某爱好小组在定量分析了镁渣[MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]Mg含量的根底上，按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。相关信息如下：①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反映。②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反映，且反映程度不大。③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须操纵适合的蒸出量。请答复：以下说法正确的选项是 。A．步骤Ⅰ，煅烧样品的容器能够用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶B．步骤Ⅲ，蒸氨增进平稳正向移动，提高MgO的溶解量C．步骤Ⅲ，能够将固液混合物C先过滤，再蒸氨D．步骤Ⅳ，固液分别操作可承受常压过滤，也可承受减压过滤步骤Ⅲ，需要搭建适合的装置，实现蒸氨、吸取和指示于一体(用硫酸溶液吸取氨气)。①选择必需的仪器，并按连接挨次排列(填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接)：热源→ 。②为了指示蒸氨操作完成，在必定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨能够停赶忙的现。溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温枯燥取得产品。取少量产品溶于水后觉察溶液呈碱性。①含有的杂质是 。②从操作上分析引入杂质的缘由是 。pH金属离子开头沉淀完全沉淀Al3+Fe3+Ca2+－Mg2+有同窗承受盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4ClpH金属离子开头沉淀完全沉淀Al3+Fe3+Ca2+－Mg2+请给出合理的操作排序(从以下操作被选取，按前后挨次列出字母，操作可重复利用)：固体B→a→〔〕→〔〕→〔〕→〔〕→〔〕→〔〕→MgCl2溶液→产品。a．用盐酸溶解 b．调pH＝ c．调pH＝ d．调pH＝e．调pH＝ f．过滤 g．洗涤【答案】 (1).ABD 〔2〕①a→d→f→c ②甲基橙，颜色由红色变橙色①碱式氯化镁(氢氧化镁) ②过度蒸发致使氯化镁水解c→f→e→f→g→a【解析】〔1〕A.煅烧固体样品需用坩埚，烧杯和锥形瓶用来加热液体，A项正确；氯化铵水解方程式为NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl，氧化镁和HCl反映，蒸氨即一水合氨分解，平稳向右移动，HCl浓度变大，增进了氧化镁的溶解，B项正确；依照信息②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反映，且反映程度不大，不能先过滤，不然氧化镁损耗特地大，C项错误；固液分别操作都可承受常压过滤，利用减压过滤加速过滤速度，也可行，D项正确。故答案选ABD。①先选发生装置为a，然后连接回流装置d，生成的氨气有水蒸气，需要枯燥，然后连接枯燥管f，氨气是碱性气体，需要用酸吸取，最终连接ca→d→f→c。②硫酸和氨气恰好完全反映生成硫酸铵〔(NH4)2SO4〕，硫酸铵显酸性，因此选择在酸性范围内变色的指示剂：甲基橙，其颜色转变是红色变成橙色。溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温枯燥取得产品。①溶液仍呈碱性，留意不行能是氨气的阻碍，由于氯化镁水解使溶液呈酸性，故溶液的碱性是由杂质引发的。考虑到氯化镁易水解，因此含有的杂质可能是Mg(OH)Cl或Mg(OH)2。②上升温度会增进水解的进展，因此必定是蒸发时期致使，即过度蒸发致使氯化镁水解。依照各离子完全沉淀的pH值，加酸后溶液呈酸性，可渐渐提高pH，同时以沉淀形式除掉不同离子，因此pH5，除掉Al3+Fe3+,然后过滤其沉淀，然后将pH调至使得Mg2+Mg(OH)2沉淀，过滤并洗涤，取得纯洁的Mg(OH)2沉淀，然后参与盐酸取得氯化镁溶液。故答案依次填cfefga。7.【2023天津】10.多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易进程。答复以下问题：Ⅰ．硅粉与HCl300℃时反映生成1molSiHCl3

体和H2

，放出225kJ 热量，该反映的热化学方程式为 。SiHCl的电子式为 。3Ⅱ．将SiCl

氢化为SiHCl有三种方式，对应的反映依次为：4 3①SiCl4

gH2

g SiHCl3

gHClg H01②3SiCl4

g2H2

Sis

4SiHCl3

g H02③2SiCl4

gH2

gSisHClg

3SiHCl3

g H3氢化进程中所需的高纯度H2

可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2

的电极名称 〔填“阳极”或“阴极”〕，该电极反映方程式为 。体系自由能变GHTS，G0时反映自发进展。三个氢化反映的G与温度的关系如图1所示，可知：反①能自发进展的最低温度是 ；一样温度下，反②比反映①的G小，要紧缘由是 。不同温度下反映②中SiCl转化率如图2所示。以下表达正确的选项是 〔填序号〕。4a．B点：v v b．v：A点E点 c．反映适宜温度：480520℃正 逆 正反映③的H 〔用H，H表示〕。温度上升，反映③的平稳常数K 〔填“增大”、“减3 1 2小”或“不变”〕。由粗硅制备多晶硅进程中循环利用的物质除SiCl、SiHCl和Si外，还有 〔填分子式〕。【答案】(1).【答案】(1).32H225kJmol1(2).(3).阴极 (4). 2H2

O2e H2

H2

(5).1000℃ (6). H2

1致使反映②的G小 (7).a、c (8).【解析】【分析】

HH2

(9).减小 (10).

HCl、H2I.书写热化学方程式时必定要标注出各物质的状态，要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。此题的反映温度需要标注为条件；II.〔1〕