高中化学专题20工业流程题（学生版）2021年高考化学真题和模拟题分类汇编（44题）

专题20工业流程题

2021年化学高考题

一、单选题

1.（2021年山东省高考化学试题（山东卷））工业上以SO?和纯碱为原料制备无水NaHSCh的主

要流程如图，下列说法错误的是

SO2一|吸收—I结晶|一湿料一|气流干燥|一NaHS03

中和—母液

（pH=8）$仪

t

纯碱、水

A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCOs

C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含NazSOs和NaHCOs

2.（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））BiOCl是一种具有珠光

泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:

金属BiBiOCl

下列说法错误的是

A.酸浸工序中分次加入稀HNOs可降低反应剧烈程度

B.转化工序中加入稀HC1可抑制生成BiONOs

C.水解工序中加入少量CKCOONaG）可提高Bi"水解程度

D.水解工序中加入少量NHN03（s）有利于BiOCl的生成

3.（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））己二酸是一种重要的化

工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线:

工业路线“绿色”合成路线

,_________A_________

OH

c_IA硝酸COOH一空气

M催化剂,△COOHr催化剂,△O

下列说法正确的是

A.苯与溟水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色

B.环己醇与乙醇互为同系物

C.已二酸与NaHCO、溶液反应有C0?生成

D.环己烷分子中所有碳原子共平面

4.（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））一种工业制备无水氯化

镁的工艺流程如下:

无水MgCb

滤液气体

下列说法错误的是

A.物质X常选用生石灰

B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁

高温

C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+C12=MgC12+CO

D.“燃烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl?

二、元素或物质推断题

5.（2021年1月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组对化合物X开展探究实验。

其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。

请回答：

(1)组成X的3种元素是(填元素符号)，X的化学式是o

(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B,该反应的离子方程式是«

(3)步骤I,发生反应的化学方程式是。

(4)步骤II,某同学未加HQ2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是。

(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的

生成物使品红褪色。请设计实验证明。

三、工业流程题

6.(2021年高考全国乙卷化学试题)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有Ti。?、SiO?、A1Q，、

MgO,CaO以及少量的Feq.y为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁

等。

(NH4)2SO4热水氨水

高钛炉渣

该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的PH见下表

金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+

开始沉淀的pH2.23.59.512.4

沉淀完全(c=1.0xl0-mol•U)的pH3.24.711.113.8

回答下列问题：

(1)“焙烧"中，TiO?、Si。?几乎不发生反应，AIQ3、MgO、CaO、FeQ、转化为相应的硫

酸盐，写出A1。转化为NH4Al(SOJ的化学方程式»

⑵“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次

析出的金属离子是o

⑶“母液①”中Mg2+浓度为mol.E'.

(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是、

(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO"水解析出TiCVxH2O沉淀，该反应的离子方

程式是o

(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得,循环利用。

7.(2021年高考全国甲卷化学试题)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、

染料等方面。回答下列问题：

(1)b的一种制备方法如下图所示：

AgNO,F,0,

净化除氯后含I海水一＞蠢］一＞悬浊液一＞唯］——＞1,

----『----

沉淀

①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为,生成的沉淀与硝酸反应，生成后

可循环使用。

②通入Cl?的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为;若反应物用量比

n(C12)/n(FelJ=1.5时，氧化产物为；当n(CL)/n(FelJ>1.5,单质碘的收率会降低,

原因是0

⑵以NalO,为原料制备L的方法是：先向Naio,溶液中加入计量的NaHSO,,生成碘化物；

再向混合溶液中加入NalO、溶液，反应得到L，上述制备I?的总反应的离子方程式为。

(3)KI溶液和<2404溶液混合可生成Cui沉淀和I.若生成1molL，消耗的KI至少为

mol.L在KI溶液中可发生反应I?+r=4。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反

应后，过滤，滤液经水蒸气蒸储可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是。

8.(2021年山东省高考化学试题(山东卷))工业上以铭铁矿(FeCnCh,含Al、Si氧化物等杂

质)为主要原料制备红矶钠(Na2Cr207*2H20)的工艺流程如图。回答下列问题:

母液

蒸发冷却

结晶结晶

副产品NazCr2。？*2H20

(1)焙烧的目的是将FeCrM转化为Na£rO,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气

体与矿料逆流而行，目的是

(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓

度cW1.0Xl()Tmol・LT时，可认为已除尽。

(

T

O

U

W

)

导

中和时pH的理论范围为_；酸化的目的是_；Fe元素在_(填操作单元的名称)过程中除

去。

（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致_；冷却结晶所得母液中，除N&CGOT外，可在上述流程中

循环利用的物质还有—o

（4）利用膜电解技术（装置如图所示），以NazCrO”为主要原料制备Na£rO的总反应方程式为：

通电

4Na2Cr04+4H202Na2Cr207+4Na0H+2H21+021,贝（INazCnG在—（填“阴"或“阳”）极室制

9.（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））绿色化学在推动社会可

持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铝盐的新工艺，

该工艺不消耗除铭铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了

Cr—Fe—Al-Mg的深度利用和Na,内循环。工艺流程如图：

气体A

C>2(g)+熔融NaOHHO(1)

2Na?CQ溶液匚序③用考雕）液+

I：犷③

NaOH溶液（循环）

Fe(CrO2)2—*

(含A1203，MgO)

过斑气体A

无色一|IA1（OH）（S）+

溶液-L四⑷物质V的3溶液

MgCO3(s)一|~燃烧1MgO(s)

固体III混合气体IV

回答下列问题：

（1）高温连续氧化工序中被氧化的元素是（填元素符号）。

（2）工序①的名称为

（3）滤渣的主要成分是_（填化学式）。

（4）工序③中发生反应的离子方程式为。

(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为可代

替NaOH的化学试剂还有(填化学式)。

(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序(填“①”或"②”或“③”或“④”)

参与内循环。

(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为(通常认为溶液中离子浓度小于

0631433

10%01・广为沉淀完全;Al(OH)3+OH^A1(OH)；：K=1O,K,=10,KSP[A1(0H)3]=W)

10.(2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题(湖南卷))碳酸钠俗称纯碱，是

一种重要的化工原料。以碳酸氢核和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠

的含量，过程如下:

步骤I.Na2c0,的制备

蒸锵水碳酸氢镂粉末

氯化钠

碳酸钾

步骤n.产品中NaHCO,含量测定

①称取产品2.500g,用蒸储水溶解，定容于250mL容量瓶中；

②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M,用O.lOOOmoLL盐酸标准溶液滴定,

溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸YmL；

③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.1OOOmolL,盐酸标准溶液滴定至终点(第二

滴定终点)，又消耗盐酸V?mL；

④平行测定三次，乂平均值为22.45,V?平均值为23.51。

已知：(i)当温度超过35c时，NH,HCC)3开始分解。

(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/lOOgHQ)

温度/℃0102030405060

NaCl35.735.836.036.336.637.037.3

NH.4HCJO,11.915.821.027.0

NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4

NH4C129.433.337.241.445.850.455.2

回答下列问题：

（1）步骤I中晶体A的化学式为,晶体A能够析出的原因是

（2）步骤I中“300C加热”所选用的仪器是（填标号）；

（3）指示剂N为,描述第二滴定终点前后颜色变化；

（4）产品中NaHCO,的质量分数为（保留三位有效数字）；

（5）第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCO,质量分数的计算结果

（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

11.（2021年广东省普通高中学业水平选择性考试化学试题（广东卷））对废催化剂进行回收

可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝（A1）、钥（Mo）、银（Ni）等元素的氧化物，一种

回收利用工艺的部分流程如下:

NaOH(S)过量CO,适量rBaCL■溶液

—1-r>BaMoO/S)

滤液］»呼.

废催化剂滤液n—>-

过滤

»减液in

含Ni0体

8

已知：25℃时，H2cO、的K,1=4.5x10-,Ka2=4.7xl0-"；Ksp(BaMoO4)=3.5xl0-；

^（BaCO^^xlO9；该工艺中，pH>6.0时，溶液中Mo元素以MoO；的形态存在。

（1）“焙烧”中，有Na2MoO,生成，其中Mo元素的化合价为。

（2）“沉铝”中，生成的沉淀X为。

（3）“沉铝”中，pH为7.0。

①生成BaMoO,的离子方程式为。

②若条件控制不当，BaCO,也会沉淀。为避免BaMoO“中混入Bae。,沉淀，溶液中

c（HCO；）:c（MoO：）=（列出算式）时，应停止加入BaJ溶液。

（4）①滤液ID中，主要存在的钠盐有NaCl和Y,Y为。

②往滤液III中添加适量NaCl固体后，通入足量______（填化学式）气体，再通入足量CO?,

可析出Y。

（5）高纯AlAs（碎化铝）可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致

密保护膜为一种氧化物，可阻止Hq2刻蚀液与下层GaAs（神化钱）反应。

HQz刻蚀液

\GaAs

/___________-AlAs

'-------GaAs

①该氧化物为.

②已知：Ga和A1同族，As和N同族。在HQ?与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为

+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为。

12.（2021年1月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组用铭铁矿［Fe（CrO2）J制备

“CeO?晶体，流程如下：

高温

已知：4Fe(CrO2)2+10Na2C03+7028Na2CrO4+4NaFe02+10C02

2H*+2CrO：^Cr20；+H20

相关物质的溶解度随温度变化如下图。

()

204<)6080IOO

温度/C

请回答：

(1)步骤I,将铝铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是。

(2)下列说法正确的是»

A.步骤II,低温可提高浸取率

B.步骤II,过滤可除去NaFeOz水解产生的FeSHV

C.步骤HL酸化的目的主要是使NazCrO”转变为NazCnO?

D.步骤IV,所得滤渣的主要成分是Na2s0“和Na2c。3

(3)步骤V,重结晶前，为了得到杂质较少的KzCnG粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操

作不能重复使用)并排序：溶解KC1一----重结晶。

a.50℃蒸发溶剂；

b.100-C蒸发溶剂；

C.抽滤；

d.冷却至室温；

e.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；

f.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。

（4）为了测定K£r。产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。

①下列关于滴定分析的操作，不正确的是。

A.用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶

B.滴定时要适当控制滴定速度

C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化

D.读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直

E.平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下

②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使

半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。

（请在横线上补全操作）

（5）该小组用滴定法准确测得产品中fcCrA的质量分数为98.50%«某同学还用分光光度法测

定产品纯度（KzCrzO,溶液的吸光度与其浓度成正比例），但测得的质量分数明显偏低。分析其

原因，发现配制KCr。待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是,添加该试剂的理由

是o

2021年化学高考模拟题

一、单选题

1.（2021•山东淄博市•）侯德榜改进的制碱工艺打破了西方对我国的技术封锁，至今仍在

使用。工业上从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示：

加热

粗盐—►粗盐水一匚精盐水

海水的急「NaHCO3-Nag

（含氯化钙和氯化镁）吸氧碳酸化

L*.母液然乳，Mg（OHhMgCh

卜列说法不正确的是

A.流程I依次向粗盐水中加入过量Ca（OH）?溶液、Na2c03溶液并过滤

B.流程H体现了侯德榜制碱法

c.流程n中吸氨与碳酸化的顺序互换，物质不变、不影响反应结果

I）.流程IV,V的目的是富集镁元素

2.（2021•河北邯郸市•）工业提取碘的一种流程如图所示，下列说法错误的是

A.浸泡时适当加热能促进含碘物质的溶解

B.将浸泡液碱化、过滤，所得滤液中加入淀粉溶液，溶液变蓝

C.流程中的氧化剂可使用H202

D.碘单质易升华，需密封保存

二、多选题

3.（2021•辽宁朝阳市•高三月考）工业上以菱镁矿（主要成分为MgCO、，含少量Si。=FeR

和A12O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:

氯化钱溶液氨水

-*沉镁一氢氧化镁一燃烧高纯镁砂

菱镁矿—煨烧一轻烧粉—浸出—浸出液T

废渣氨气滤液

卜列说法错误的是

A.浸出时产生的废渣灼烧后有Si。？，Fe(OH)3和A1(OH)3

B.浸出镁的离子反应为MgO+2NH；=Mg2++2NH31+H2O

C.浸出镁的过程应在较高温度下进行，沉镁的操作在较低温度下进行

D.流程中可循环使用的物质只有NH、

三、元素或物质推断题

4.(2021•湖南永州市♦高三其他模拟)用含辂不锈钢废渣(含Si。?、Fe凡、械0、等)

制取Crq,(铭绿)的工艺流程如图所示:

回答下列问题：

(1)“碱熔”时，为使废渣充分氧化可采取的措施是、。

⑵CrzO,、KOH、反应生成K2CrO4的化学方程式为。

(3)“水浸”时，碱熔渣中的KFeOz强烈水解生成的难溶物为一(填化学式下同);

为检验“水浸”后的滤液中是否含有Fe・“，可选用的化学试剂是。

(4)常温下“酸化”时pH不宜过低的原因是；若出时溶液的pH=8,则

33

c(A产尸mol/Lo｛已知：常温下，ATsp[Al(OH)3]=1.3xlO-)

(5)“还原”时发生反应的离子方程式为。

(6)由Cr(OH)3制取铭绿的方法是o

5.(2021•黑龙江哈尔滨市•哈九中高三二模)现代社会人们对生存环境要求越来越高，地

球资源却越来越少，这就要求矿业生产体系化、绿色化。如图是对高铁硅石(主要成分SiO”

含Fez。，、A1G、LizO杂质)进行综合加工的流程：

气体D

38

已知：常温下,曰[A1(OH温=1.0X10*,^p[Fe(0H)3]=4.0X10,

(1)气体A的电子式为__。由粗硅制备纯硅流程中循环使用的物质除粗硅、SiHCL.lb外，

还有一。

(2)反应③的化学方程式为―。

(3)当离子浓度W1.0义10%。14时，认为该离子被除尽。则调节溶液1的pH至少为此

时溶液2中Fe"的浓度为「mol/Lo

(4)反应⑥的离子方程式为「。

(5)反应⑤完成后到获得金属铝需经过了一系列操作，该系列操作为过滤、洗涤、干燥、—、

,o(只写相关操作名称)

(6)操作H的最佳方法是

A.重结晶B.电解C.直接加热D.萃取

四、工业流程题

6.(2021•九龙坡区•重庆市育才中学高三三模)炼锌矿渣，主要含有铁酸钱Ga2(FeO)3、铁

酸锌ZnFe。，它们都为易溶于水的强电解质，综合利用可获得3种金属盐，并进一步处理钱

盐，可制备具有优异光电性能的氮化钱(GaN),部分工艺流程如下:

稀硫酸萃取剂NaOH溶液CH3Br

炼锌淋饼①盐酸》

矿渣/虑讲②固体X

浸出渣滤液1水层

已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的川见表1。

②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。

表1：金属离子浓度及开始沉淀的pH

金属离子浓度(mol•L')开始沉淀pH完全沉淀pH

Fe2+i.oxi。一8.00

Fe3+4.0X10-21.73.2

Zn2+1.55.57.5

Ga3+3.0X10“3.0

表2：金属离子的萃取率

金属离子萃取率(%)

Fe2+0

Fe计99

Zn2+0

Ga3+97—98.5

(DGaKFe。，中Ga的化合价为，“浸出”时其发生反应的主要离子方程式

(2)滤液1中可回收利用的物质是,滤饼的主要成分是；萃取前加入

的固体X为。

(3)Ga与A1同主族，化学性质相似。反萃取后，溶液中像的存在形式为(填化学

式)。

(4)GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3为原料，使其与

NH,发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为。

(5)滤液1中残余的Ga?+的浓度为mol•L'»

7.(2021•南岸区•重庆第二外国语学校高三三模)过碳酸钠(2Na2cQ,•3H@)广泛用于化工、

造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2soi•10HQ)、&。2等为原料制备过碳酸钠的工艺流

程如下：

芒硝

CaO

已知①2Cr0；-+2H'UCn0；+H20,pH小于5时几乎均以CmO；形式存在，pH大于8.5时几乎

均以CrO：形式存在。②铭属于重金属元素。回答下列问题：

(1)原料之一的H202电子式是。

(2)Cr元素经步骤II再循环到步骤I中，则循环物质X为(填化学式)o

(3)Ksp(CaCr0.1)(填“>”或"V")Ksp(CaSO.,)»

(4)步骤II中发生反应的化学方程式为

(5)步骤「HI是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是

(6)步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是

(7)测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取mg产品，用硫酸溶解后，用cmol•I?的KMnO,

标准溶液滴定至终点，消耗KMnO,标准溶液VmLo

①滴定到终点时，溶液呈______(填“无色”或“浅红色”)。

②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之

比。该实验测得的产品中活性氧为(列出计算表达式)。

8.(2021•重庆市第十一中学校高三二模)错属于稀有分散元素，一种以错精矿(含GeOz、GeO、

Si02,AS2O3)制备高纯二氧化楮的工艺流程如下:

CONaOH、双氧水盐酸

错精咚►，高纯

GeO：

矿渣2

矿渣1

下列数据是对应物质的熔点:

物质Ge()2GeOSiO2AS203

熔点/℃1115710(升华)1723193(升华)

(1)第32号元素错的原子结构示意图_______，根据信在元素周期表中的位置写出单质错的

一种用途

⑵“焙烧”前，粉碎楮精矿的目的是。矿渣1的主要成分是。

(3)“还原焙烧”中，含Ge氧化物在不同气氛中的挥发情况如图。800〜1100C之间，含Ge

氧化物在CO中的挥发率明显高于空气中的原因是。

%

#、

衣

轨

彝

^

成

。3

如

(4)“碱浸氧化”后，GeO转化为楮酸盐，请写出反应的离子方程式。

(5)“精储水解”发生反应的化学方程式。

(6)在氯化物熔盐中，电解SiO?和GeO2的混合物，可制得硅铸合金。反应原理如下：

SiOz+GeOz鹭SiGe(合金)+202t

生成硅信合金的电极为(填“阳极”或“阴极”),写出生成的电极反应式

9.(2021•陕西宝鸡市•)CoCl「6H?O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿(主要成分

为CO2O3、CO(OH)3,还含少量FeQ,、Aiq：、MnO等)制取6HQ?2的工艺流程如下:

适量

盐FNaC103Na,CO3料副

水钻矿一硒］->函汨润-扁-萃取液

一系列减压L粗产品

理宜|飞翊COC16Hc

tI；22

Na2so3沉淀萃取液

已知：①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为OOmol/L)

沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2CO(OH)2A1(OH)3Mn(OH)2

开始沉淀2.77.67.64.07.7

完全沉淀3.79.69.25.29.8

②CoCl「6Hq熔点为86C,加热至110〜120c时，失去结晶水生成无水氯化钻。

(1)已知氧化性Co3+>Fe”,浸出液中含有的阳离子主要有H*、、Fe2+,Mn2+>Al,+

等。

(2)在“氧化”步骤中，发生的主要离子反应方程式为。

⑶加Na2cO,调pH的最佳范围是,过滤所得到的两种沉淀的化学式为。

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。控制溶液pH为3.0〜3.5,则加入萃取剂的

目的是»

(5)“一系列操作”包含三个基本实验操作，它们是、和过滤。制得的

CoCL6Hq在烘干时需减压烘干的原因是。为测定粗产品中CoCy6Hq含量，称取

5.00g的粗产品溶于水，加入足量AgNO：溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量为5.91g,

则粗产品中CoC12-6Hq的质量分数为(结果保留三位有效数字)。经过检测，发现粗

产品中含有NaCl杂质，则CoCL«Hq的质量分数可能比实际值_______(填“偏大”或“偏

小”).

10.(2021•青海西宁市•高三三模)MnCOs是制造电器材料软磁铁氧体的原料。实验室利用菱

镐矿(主要成分MnCO”还含有Fez。,、FeO、MgO、SiO2等杂质)得到高纯碳酸镭产品。工艺流程

如下:

NH4CI混合气体X氧化剂MnC)2Y

|f|

菱铁矿粉T混W研磨I焙烧浸出——T浸质液|~H^PH=4

SiO,

碳酸链产品过滤碳化结晶

NH4HCO3

(1)将菱锦矿粉与氯化锭混合研磨再焙烧的目的是.X为N%和C()2的混合气体,

写出焙烧的化学方程式：o

(2)为了降低生产成本，有些物质可以循环利用，能循环利用的物质为(填名称)。

(3)氧化剂MnO?能将浸出液中的Fe?+转变成Fe3+,该反应的离子方程式是。

(4)物质Y可以是(填字母)。

a.MnCl2b.MnCOsc.NH3•HQd.NaOH

(5)氯化镀用量对盆浸出率的影响如图所示，请分析，选择氯化钱与镐矿粉的质量比为

___________适宜。

钱

祝

!||

率

/

%

(6)焙烧过程中产生的尾气N%、C02以及少量HC1会对设备有一定腐蚀作用，直接排放会造成

一定污染，实验中用如图所示装置进行尾气处理：（已知冷凝管和洗气瓶中有相同产物）

①冷凝管的作用为。

②请写出洗气瓶中的化学方程式：

11.（2021•全国高三零模）磷酸铁锂是一种锂离子电池材料，该电池正极片主要含有石墨、

A1、LiFePO4等物质，还有少量不溶性杂质。采用下列工艺流程回收制备有关物质。

过量CO：

T/℃0102030506080100

溶解度/g1.641.531.481.171.051.010.850.72

请回答下列问题:

（1）为提高电极片的碱浸率，可以采用的方法有（任写一条即可，题干中的除外）。

（2）得到滤渣2的化学方程式是,滤渣3的主要成分为

⑶“沉淀”中Na2cO3溶液的作用是,电。2的作用是（用离子方程式表示）。

（4）写出“滤渣”中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式

⑸20℃时，“沉锂”后的溶液中，Li2co、的浓度为mol-LT(结果保留1位有效数字,

假设溶液的密度为1.0148g-mL।)。

(6)“沉锂”后所得固体需要进行洗涤，洗涤时最好选用(填“冷水”或“热水”)。

12.(2021*安徽高三一模)铝是一种稀有金属，广泛应用于现代工业的各个领域，也是重要

的战略物资。一种从失效的含把催化剂(含Pd、PdO、ALO3和有机物)中提取Pd的工艺流程如

图：

水合胜

制,乩・凡0)

含杷催化剂一»|一焙烧—d，还原|—1浸出|―►•…“--高纯pd

请回答下列问题：

(1)“焙烧”的主要目的是①使AM)3发生晶型转变形成难溶于酸的a-A1A,②—一。

(2)写出在还原PdO步骤发生反应的化学方程式

(3)在浸出步骤中单质Pd转化H2PdeL不同浸出体系对钿浸出率的影响如表所示：

浸出体系对杷浸出率的影响

废催化剂质量(g)浸出体系现象钿浸出率闾

10.02HCl+IINO^反应剧烈、有黄烟98.45

10.01HCI+H2O2反应剧烈98.48

10.12HCl+NaClO.3反应平稳98.73

选择最佳的浸出体系为一，理由是一，写出用该体系浸出发生反应的化学方程式

(4)浸出步骤中，盐酸浓度对杷浸出率的影响如图所示:

*

s

里

引

HC1浓度/(molL)

由此确定最佳的盐酸浓度为，理由是。

13.(2021•浙江高三其他模拟)硫酸铜晶体(CuSO「5上0)是铜盐中重要的无机化工原料，广

泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。

I.采用孔雀石[主要成分CuCO'・Cu(OH)]、硫酸(7096)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺

流程如图：

已知：(1)硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。

(2)硫酸铜晶体在1020c时失水成CuSOa•3HQ,在113c时失水成CuSO,•1120,在2580c时失水

成CuSOio

请回答下列问题：

⑴已知氨浸时发生的反应为CuCO3-CU(0H)2+8NH3-H20=[Cu(NHa),]2(0H)2C03+8H20,蒸氨时得到

的固体呈黑色。孔雀石经过氨浸、蒸氨操作目的是：

(2)下列说法正确的是—。

A.步骤I,高温可提高浸取率

B.预处理时用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径(1mm,其目的是提高反应速率和浸取率

C.步骤HI,蒸氨出来的气体有污染，需要净化处理，经吸收净化所得的溶液可作化肥

D.步骤IV,固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤

(3)步骤IV为一系列的操作:

①使晶体从溶液中析出，可采取的方式有(写出两条)。

②减压过滤后，洗涤沉淀可能需要用到以下操作：

a.加入水至浸没沉淀物；b.加入乙静至浸没沉淀物；c.洗涤剂缓慢通过沉淀物；d.洗涤剂快

速通过沉淀物；e.关小水龙头；f.开大水龙头；g.重复2-3次。

请选出正确的操作并排序———一-一f--o

③晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：a.称量b.置于烘箱中脱结晶水c.

冷却d.称量e.重复b〜d至恒重f.计算。步骤e的目的是__o

④若测得结晶水的含量偏低，则杂质可能是

II.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体

(4)某兴趣小组查阅资料得知：CU+CUC12=2CUC1,4CUC1+O2+2H2O=2[CU(OH)2•CuCl2],

[CU(0H)2-CUC12]+H2S0.1=CUS0，,+CUC12+2H20O现设计如下实验来制备硫酸铜晶体，装置及相关物

质溶解度随温度变化如图：

向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液，利用二连球鼓入空气，将铜溶解，当三颈烧瓶中

呈乳状浑浊液时，滴加浓硫酸。装置中存在一处缺陷是最后可以利用重结晶的方法纯化

硫酸铜晶体的原因为。

14.(2021•江西抚州市•临川一中)钮为一种高熔点金属，在工业生产中有广泛用途。工业

上常用钢炉渣(主要含FeO・V2O3,还有少量AI2O3、CuO等杂质)提取金属钿，流程如下图:

足量二氧化碳「一回收

碱浸~^灌液1---------------------A沉泥/妲

钮炉渣碳爵钠氧化铝「八

过滤.臂钠稀秒酸心4即

二滤渣1—.p-L._____，调PH至81——1△

ra网一朝若怛一^~*NH4VOL、，&一V

空气\

滤渣2

已知：I.钮有多种价态，其中+5价的最稳定。钢在溶液中主要以V0；和V0；的形式存在，存在

平衡：V0；+H20=2H-+V0；

L」

n.部分金属离子的沉淀pH：

金属离子Cu21Fe24Fe3,

开始沉淀时pH5.27.62.7

完全沉淀时pH6.49.63.7

回答下列问题：

(1)碱浸步骤中最好选用(填字母)

a.NaOH溶液b.氨水c.纯碱溶液

(2)焙烧目的是将FeO•V2O3转化为可溶的NaVOs,其中铁全部转化为+3价氧化物，则反应化学

方程式o

(3)溶液1到溶液2的过程中，调节pH至8有两个目的，一是除去一离子，二是促使—。

(4)加热NHNO：,时生成V2O5,则反应化学方程式：—，流程中最后用冶炼V通常采用的

方法是一(填字母)

A.炭还原法B.铝热法还原C.直接加热法D.盐的水溶液与活泼金属置换法

(5)全机液流电池工作原理如图：

外加电源或负载

已知各种含钢离子的颜色如下：V0；黄色、V0?蓝色、V"绿色、V"紫色

①全锐液流电池放电时丫2'发生氧化反应，该电池放电时总反应式是一

②当完成储能时，阳极区溶液的颜色是，

15.(2021•北京高三其他模拟)金属钱(Ga)是合成半导体材料碎化像(GaAs)的重要基础材料,

一种由碎化钱废料制备钱的工艺流程如图。

浓HNCh浓氨水过量NaOH溶液

碑化钱里驾碑化钱搅拌过滤J|过滤」沂泞溶解」r「c溶咕।电解-匚I

已知：i.Ga(0H)3与Al(OH)：,性质相似

ii.N0,可以溶于浓HNQ,中

(1)酸浸溶解：

①上述流程中能加快反应速率的措施有一。

②将GaAs与浓HNO：,反应的化学方程式补充完整：一。

||GaAs+HNO3(浓)=Q]Ga(NO,)3+[3ZI巾&，+QZI+氏0

③其他条件相同时，研究钱的浸出率随时间变化情况，实验结果如图。

时间(min)

推测N02能够催化GaAs与浓硝酸的反应,设计实验证实了推测。

实验方案：用岫不断将生成的N0?吹出，测钱的浸出率随时间变化情况。

预测该方案对应的镂的浸出率随时间变化情况一(在图中画出相应变化情况曲线)。

(2)除杂转化：

①上述工艺流程中浓氨水的作用是一。

②Ga(0H)3沉淀与NaOH溶液反应的离子方程式为一。

(3)电解制铁：以Pt为电极材料，电解NaGaOz溶液制金属钱，阴极反应式为「。

16.(2021•河南新乡市•新乡县一中高三其他模拟)CuCl是一种重要的化工原料和广泛应用

的催化剂，它难溶于水，不溶于乙醇。现用低品位铜矿石(主要成分CuS、Cu£、CuO,杂质为

FeMFeO、SiO,等)，制备CuCl的工业流程如下：

铜矿粉MnO2+H2SO4氨水氨水NH4HCO3

已知：

I.铜盐溶液中加入NH3-H,0和NH,HC03,可形成配合物Cu(NH3)

II.在该工艺条件下，生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示：

氢氧化物Mn(0H)2Fe(OH)zFe(OH)3Cu(OH)2

开始沉淀的pH7.76.51.1