2021高考化专题学化学工艺流程

高考化学工艺流程

1.（2020•山东）以菱镁矿（主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3^AI2O3）为原料制

备高纯镁砂的工艺流程如下：

氯化钺溶液氨水

II「

菱镁矿轻烧粉T浸出卜＞浸出出T沉镁|-A氢氧化化一*4^1~＞高纯锲砂

TV!

废渣氨气灌液

已知浸出时产生的废渣中有SiO2,Fe（OH）3和AI（OH）3。下列说法错误的是

A.浸出镁的反应为MgO+2NH4C1=MgCI,+?NH3T+H2O

B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行

C.流程中可循环使用的物质有NH，NH4cl

D.分离Mg2+与AI3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物小的不同

2（2020・山东用软铳矿（主要成分为MnCh,含少量Fe3O4AI2O3）和BaS制备高纯MnCO3

的工艺流程如下：

|成化领

.为矿粉.1ig液

——珂T蒸发|-T结晶|~T过吧T干燥f氢辄化恢

叫丽+_

呼「①试剂XI碳酸氢钺、

T净化卜U压停T"丽一臼过被T洗涤T干燥卜》高纯碳酸铭

|I

硫璜龙酒送液n

已知：MnCh是一种两性氧化物;25℃时相关物质的Ksp见下表。

物质

Fe(OH)2Fe(OH)3AI(OH)3Mn(OH)2

Ksp1x10-631x10-3861x10-323IxlO-127

回答下列问题

(1)软镒矿预先粉碎的目的是__________________________________MnCh与BaS溶液反

应转化为MnO的化学方程式为____________________________________

(2)保持BaS投料量不变，随MnOZ与BaS投料匕缩大，S的量达到最大值后无明显变

化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是

(3)滤液I可循环使用，应当将其导入到____________操作中(填操作单元的名称)。

(4)净化时需先加入的试剂X为(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，贝UpH的

理论最小值为(当溶液中某离子浓度a,LOxlcTmoLLT时，可认为该离子沉淀完

全)。

(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为

3.(2020・新课标I)钏具有广泛用途。黏土钢矿中，钢以+3、+4、+5价的化合物存在，

还包括锦镁的铝硅酸盐，以及采用以下工艺流程可由黏土钢矿制备

SiOzFe3O4NHNOm

NaOHNaOHHCINHCI

30%H2SO44

jpH=3.0~3.1^|pll>13-|pH=8.5

滤液①1

钮矿粉一酸浸铳化中和沉淀沉淀转溶POJpH沉钿—*NH4VO,

I11111

MnO,滤渣①滤液②潼渣③滤渣④注液⑤

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+

开始沉淀pH1.97.03.08.1

完全沉淀pH3.29.04.710.1

回答下列问题：

(1)"酸浸氧化"需要加热，其原因是

(2)"酸浸氧化"中,V0+和VCP+被氧化成V0；,同时还有离子被氧化。写

出V0+转化为V0；反应的离子方程式____________________________

(3)"中和沉淀”中，钢水解并沉淀为丫2。/乂氏0,随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、

Na\以及部分的o

(4)“沉淀转溶"中，VNO^XHQ转化为钢酸盐溶解滤渣③的主要成分是_________。

(5)"调pH"中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是_________。

(6)"沉钢"中析出NH4V。3晶体时，需要加入过量NH4CI,其原因是___________

4.(2020・新课标m)某油脂厂废弃的油脂加氢银催化剂主要含金属Ni、AkFe及其氧化

物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镇制备硫酸银晶体(NiSO4・

7H2O):

NaOH溶液稀H40,MO?溶液NaOH溶液

滤液①滤渣②滤渣③

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

金属离子Ni2+AP+Fe3+Fe2+

开始沉淀时(C0.01molL-i)的pH7.23.72.27.5

沉淀完全时(c1.0x10-5mo卜L-i)的pH8.74.73.29.0

回答下列问题：

(1)"碱浸"中NaOH的两个作用分别是__________________________________为回收

金属，用稀硫酸将"滤液①"调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式

(2)“滤液②"中含有的金属离子是

(3)"转化"中可替代或。2的物质是________________________若工艺流程改为先"调

pH"后"转化"，即

NaOH溶液MO?溶液

滤渣③

"滤液③”中可能含有的杂质离子为

(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH”的小二(列出计算式)。如果"转化"

后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol-L-1,则"调pH"应控制的pH范围是

(5)硫酸镇在强碱溶液中用NaCIO氧化，可沉淀出能用作银镉电池正极材料的NiOOHo

写出该反应的离子方程式

(6)将分离出硫酸银晶体后的母液收集、循环使用，其意义是________________________

5.(2020♦江苏)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成份为铁的氧化物)制备软磁性材料a

-FezCh。

其主要实验流程如下：

铁泥----*酸浸---*还原----除杂-----＞沉铁-------*a-Fe2O3

(1)酸浸：用一定浓度的H2s04溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变,实验中采取

下列措施能提高铁元素浸出率的有(填序号)。

A.适当升高酸浸温度

B.适当加快搅拌速度

C.适当缩短酸浸时间

(2)还原：向"酸浸"后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2\"还原"过

程中除生成Fe2+外，还会生成(填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作

___________«

(3)除杂：向"还原"后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶

9

液的pH偏低、将会导致CaFz沉淀不完全，其原因是__________[A：sp(Ca^)=5.3xlO-,

9(*=6.3x101

(4)沉铁：将提纯后的FeSCU溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCCh沉淀。

①生成FeCCh沉淀的离子方程式为__________________________________

②设计以FeSCU溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCCh的实验方案：

【FeCCh沉淀需"洗涤完全"，Fe(OH”开始沉淀的pH=6.5】0

[2019年】

1.[2019•新课标I]硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、般斗

等工艺。一种以硼镁矿(含MgzBzO'HzO、Si6及少量Fez。?、AI2O3)为原料生产硼酸

及轻质氧化镁的工艺流程如下：

(MHJSOa溶液滤渣1

r-^—I-t—I调pH=3.5---------1

硼镁矿粉—|比浸f过滤1卜」———出滤2一H,BO3

J调pH=6.5

气体f|吗收|-------T.镁卜-M虱0H),,MgCO,一»轻质氧化镁

NH4HCO3溶液母液

回答下列问题：

(1)在95℃"溶浸"硼镁矿粉，产生的气体在“吸收"中反应的化学方程式为

(2)“滤渣1”的主要成分有。为检验"过滤1"后的滤液中是否含有Fe3+离子,

可选用的化学试剂是

+

(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O===H+B(OH)-4,A^=5.81xlO-io,可判断

H3BO3是_____酸；在"过滤2"前,将溶液pH调节至3.5,目的是______________

(4)在“沉镁"中生成Mg(OH》MgCO3沉淀的离子方程式为母液经加热后

可返回_________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是__________

2.[2019•新课标D]立德粉ZnSBaSd(也称锌钦白)，是一种常用白色颜料。回答下列问

题：

(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧

立德粉样品时，钢的焰色为(填标号)。

A.黄色B・红色C.紫色D.绿色

(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：

水

重晶石网一面砌还原料_＞履焉，净化的f陪1分离,干燥,渊

焦炭粉研细嚅巴L五原料I上出槽卜BaS溶液洗涤粉碎成血

1200°c硫酸锌

①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钢，该过程的化学方程式为

回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转

化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为O

②在潮湿空气中长期放置的“还原料"，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因

是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。

③沉淀器中反应的离子方程式为

(3)成品中S2-的含量可以用“硬量法”测得。称取6g样品，置于碘量瓶中，移取25.00

mL0.1000molL-1的L-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min,有

单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的12用0.1000molL-iNa2s2。3溶液滴定，反应式为

I2+2SQ；==2I-+SQ，测定时消耗Na2s2。3溶液体积1/mL。终点颜色变化为

样品中S2-的含量为(写出表达式)。

3.［2019•新课标O］高纯硫酸镒作为合成银钻镒三元正极材料的原料，工业上可由天然二

氧化铳粉与硫化铳矿(还含Fe、AkMg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回

答下列问题：

相关金属离子［3(M"+)=0.1moh-i］形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子Mn2+Fe2+Fe3+ARMg2+Zn2+Ni2+

开始沉淀的8.16.31.53.48.96.26.9

PH

沉淀完全的10.18.32.84.710.98.28.9

pH

(1)“滤渣1"含有S和；写出“溶浸“中二氧化锚与硫化橘反

应的偿方手甄.

(2)"氧化"中添加适量的MnO2的作用是_______________________

(3)"调pH"除铁和铝,溶液的pH范围应调节为~6之间。

(4)"除杂1"的目的是除去ZN+和Ni2+,"滤渣3"的主要成分是_____________

(5)”除杂2"的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全,

原因是________________________________________________________________。

(6)写出“沉铳”的离子方程式________________________________________________

(7)层状镶钻铸三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNi工。八而4,其中

NLCo、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当后片;时，行。

4.[2019•江苏]实验室以工业废渣(主要含CaSO4・2H2。，还含少量SiCh、

AI2O3.Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：

(NHQ2CO3溶液

废渣粉末---►---►滤渣*轻质CaC()3

*例山)24)4晶体

2

(1)室温下，反应CaSO4(s)+CO3-(aq).~~^CaCO3(s)+SCh^(aq)达至I」平衡，则溶液中

4so；-)

9

-7—S4=A[A；P(CaSO4)=4.8xl0-5,^p(CaCO3)=3xl0-]o

C(C()3J

(2)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溶液中加入适量浓氨水的目的是▲。

(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70℃,搅拌，反应3小时。

温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是▲；保持温度、反应时间、反应

物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有▲.

I季/引水浴U

(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCL溶液。设计以水洗后的滤

渣为原料制取CaCL溶液的实验方案:▲[已知pH=5时Fe(OH)3和AI(OH)3沉淀完全；

pH=8.5时AI(0H)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)小

【2018年】

1.(2018・全国I)焦亚硫酸钠(Na2s2。5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

回答下列问题：

(1)生产Na2s2。5,通常是由NaHSS过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学

方程式O

(2)利用烟道气中的SO2生产Na2s2。5的工艺为：

SO,N,CO.同体SO,

Na,COM""糠j:卜T|：H：|—|结》校木卜^^»,5,0,

pHMIpH=7-SpH-4.1

®pH=4.1时，I中为_____•—溶液(写化学式)。

②工艺中加入Na2c03固体、并再次充入S6的目的是________o

(3)制备Na2s2。5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有

NaHSCh和Na2s03。阳极的电极反应式为电解后__________室的NaHSO3

浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得至I」Na2s2。5。

用离r文果喂

MH,SO4so,■啖收液

(4)Na2s2。5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2s2。5残留量时，取50.00mL

葡萄酒样品，用0.01000molL-二的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离

子方程式为该样品中Na2s2。5的残留量为g-L-i(以SO2计)。

0.0001molx64父/mol

---------?_=O.128g/I2.(2018・全国II)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：

1CRKOrZnO锋抵

串RT还*奈诂液一4^n―棒

浮选精手一诒饶一

1

气体宓渣1滤渣2渡青3

相关金属离子［Q(M"+)=0.1molL1］形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+

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O

(2)滤渣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__O

(3)溶液中的CCF+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对，阴极的电极反应式为；沉积锌后的电解

3

液可返回______工序继续使用。尹(2018•全国m)KIO3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)KIO3的化学名称是_____。

(2)利用"KCIO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:

HjO

♦I迩J髓―沼*—四的―浓缩结晶—kio»

KCIOi

IhO

滤液

"酸化反应"所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCI。"逐CI2"采用的方法是_______。“滤液”

中的溶质主要是_____o"调pH”中发生反应的化学方程式为。

(3)KI03也可采用“电解法"制备，装置如图所示。

①写出电解时阳极的电极反应式,

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为其迁移方向是

③与“电解法"相比，"KCQ氧化法"的主要不足之处有(写出一点)。

・江苏)以高硫铝土矿(主要成分为

4.(2018AI2O3X

Fe2O3,S1O2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3(D4的部分工艺流

程如下：

空气、少"CaONM)U溶液FcSj

r®

滤液

(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为

(2)添加l%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。

-*-r®

/80

60一丁粉+I%C«O

、

娄40

篓20

7

«

200~400600WO~l600

焙烧温度/r

Mi6m

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃

焙烧后矿粉中硫元素总质量）

硫去除率二（1焙烧前矿粉中硫元素总质量）x0

①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于,

②70CTC焙烧时，添加l%Ca。的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要

原因是__________________________________________________O

（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由______________（填化

学式）转化为（填化学式）。

（4）"过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成

Fe3O4?nSO2,理论上完全反应消耗的n（FeS2）："（Fe2O3）=5.

（2018•江苏）以Cb、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4也0（水合

肿）和无水Na心。3,其主要实验流程如下：

NaOH溶液原素SO；

TT1,

Cl3-U]卜T步播H步强1吓-♦Na^Oj—JjFwjv]--♦

IT

水合M溶液

已知：①Cl2+2OH・^=CIO-+C|-+H2O颗热反应。

②N2H4旧2。沸点约118℃,具有强还原性,能与NaCIO剧烈反应生成N2o

（1）步骤I制备NaCIO溶液时.若温度超过40℃,CL与NaOH溶液反应生成NaCIOs

和NaCI,其离子方程式为；实验中控制温度除用冰水

浴外，还需采取的措施是

（2）步骤n合成N2H4旧2。的装置如题19图-1所示。NaCIO碱性溶液与尿素水溶液在

40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃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________________________________O

（3）步骤IV用步骤m得到的副产品Na2c。3制备无水Na2so3（水溶液中H2sO3、HSO3\

SO32-随pH的分布如题19图-2所示,Na2s。3的溶解度曲线如题19图-3所示）。

O

X

的19ffl-2-

①边搅拌边向Na2c。3溶液中通入S02制备NaHSCh溶液。实验中确定何时停止通S02的

实验操作为_________________

②请补充完整由NaHSCh溶液制备无水Na2s。3的实验方案：用

少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。6.（2018•北京）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流

程如下：

H2o2/ACaCCh/Q

I粗磷酸T精制磷酸

H2s脱有机碳脱硫

磷精矿一＞磷精矿粉

研磨酸浸T磷石膏（主要成分为CaSO「0.5H2O）

已知：磷精矿主要成分为Ca5（PO4）3（OH）,还含有Ca5（PO4）3F和有机碳等。

溶解度：Ca5（PO4）3（OH）<CaSO40.5H2O

（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：

2Ca5（P04）3（OH）+3H20+10H2S04=10CaS040.5H20+6H3P04

①该反应体现出酸性关系：H3Po4H2SO4（填或"<"）。

②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同

（3）酸浸时,磷精矿中CaKPO^F所含氟转化为HF,并进—转化为SiF,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C02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。80℃后脱除率变化的原因：

3

/

#

^

窸

涔

三

依

（5）脱硫时，CaC03稍过量，充分反应后仍有残留，原因是________.；加入BaC03可进

一步提高硫的脱除率，其离子方程式是__________________。

（6）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酥作指示剂，用bmolL-iNaOH

溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL精制磷酸中H3P。4的质量分数

是_______。（已知：H3P。4摩尔质量为98gmol-i）

【2017年】

1.【2017新课标1】(14分)

口4鹏012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MgO、SiOz等杂质)来制备，工艺流程如下：

厚/翳画谶」受含―皿。

钛铁矿

双氧水过滤FePO4LizCOj'H2ca

淀液②磷酸'"沉淀LiFePQ

高温煨烧②

回答下列问题：

(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70%时,

所采用的实验条件为O

th

(2广酸浸"后钛主要以TiOClj形式存在写出相应反应的离子方程式.

(3)TiChWzO沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:

ssrc3035404550

TiO2AH2。转化率％9295979388

分析40℃时TiO/RhO转化率最高的原因

(4)LizTisOis中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为

(5)若"滤液②"中c(Mg2+)=0.02mol,LT,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c、(Fe3+)=l.OxlO-5mol•LT,此时是否有Mg3(Pd)2沉淀

生成？(列式计算)。FePCXMg3(PO4)2的备分别为L3X10-22、1.0X10-24。

(6)写出"高温城烧②"中由FePCU制备LiFePCU的化学方程式。

2.【2017・新课标2］水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含

有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：

(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂，氯化铉为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入

硝酸的目的是__________还可使用__________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是_________其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方

程式为__________________________________

(3)加氨水过程中加热的目的是_________o沉淀B的主要成分为

(填化学式)。

(4)草酸钙沉淀经稀H2so4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接

获知钙的含量，滴定反应为：MnO；+H++H2c2。4-乂M++82+比0。实验中称取0.400

g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mo卜L-i的KMnCh,溶液36.00mL,则该水泥样品中钙

的质量分数为_____________

3.【2017新课标3】(15分)

重铝酸钾是一种重要的化工原料，一般由铝铁矿制备，铝铁矿的主要成分为FeOCnCh,还

含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

①熔融、叙化匚R②水浸

铭铁矿_____________a-------，一■一，流渣2

Na2CO3、NaNO3-------过泣

1—1过渡

r滤液2隹蛔』滤液3晶＞KzCr2。?

回答下列问题:

(1)步骤①的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+

Fe2Os+CO2+NaNO2

上述反应配平后FedCrzd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④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KCI,蒸发浓缩，冷却结晶,

过滤得到K2U2O7固体。冷却到(填标号)得到的GCnCh固体产品最多。

(

0

x

3

0

0

1

0

)

眉

族

触

a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃

步骤⑤的反应类型是

某工厂用铝铁矿粉，:含制备最终得到产品

(5)61kgCr2O340%)K2Cr2,O7,m2kg,

产率为____________

4.【2017•北京】(13分)TiCU是由钛精矿(主要成分为Ti6)制备钛(Ti)的重要中

间产物,制备纯Tid的流程示意图如下：

I钛精矿I熊丽H粗T3।蒸酒।纯T心

资料：TiCL及所含杂质氯化物的性质

化合物

SiCI4TiCkAlChFeChMgCk

沸点/℃58136181（升华）3161412

熔点/℃-69-25193304714

在TiCl4中的溶解性互溶—微溶难溶

(1)氯化过程：「02与02难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

已知1

：TiCh⑸+2Cl2(g)=TiCI4(g)+O2(g)AM=+175.4kJmol

△秘1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)=-220.9kJmol

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCIMg)和CO(g)的热化学方程式：

②氯化过程中CO和CO2可以相亘转化,根据如图判断：CO2生成CO反应的—0

(填或,判断依据：

③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的和经吸收可得粗盐酸、溶液，则

HCICl2FeCb

尾气的吸收液依次是_________________________

④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TiCl4经两步蒸播彳里屯TiCI*示意图如下：

物质a是______________方应控制在__________

5.【2017•江苏】(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为AI2O3,含SiCh和

FezCh等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

NaOHNaHCO3

注：Si6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

(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCOs溶液，溶液的pH(填"增大"、"不

变"或"减小"

(3)"电解I"是电解熔融AI2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________

(4)"电解H"是电解Na2c6溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为

阴极产生的物质A的化学式为

阳离子交换膜

(5)铝粉在lOOCTC时可与N2反应制备AINO在铝粉中添加少量NH4cl固体并充分混合，

有利于AIN的制备，其主要原因是

6.【2017・江苏】Q5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)。

15%NaCIO溶液(过量)10%氨水

TT

濯器嗨T氧化|~［过滤］1"^司……一Ag

tIr

NaOH溶液调pH滤液滤渣

已知：①NaCIO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaCIO====2NaCI+NaCIO3

i+

②AgCI可溶于氨水:AgCI+2NH3H2。^=Ag(NH3)2+Ch+2H2O

③常温时N2H4・也0(水合脱)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+：

4Ag(NH3)2++N2H4.H2O====4Ag［+N2T+4NH4++4NH3f+H2。

(1)"氧化"阶段需在80。(2条件下进行,适宜的加热方式为

(2)NaCIO溶液与Ag反应的产物为AgCI、NaOH和02,该反应的化学方程式为

HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaCIO的

缺点是__________________。

(3)为提高Ag的回收率，需对"过滤口”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%氨水，则需要增加氨水的用

量，除因过量NaCIO与NH3H2O反应外(该条件下NaCIO3与NH3H2O不反应)，还因为

（5）请设计从“过滤D"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：2mohL-i水合郦容液，1mo卜L-明2so4）。

====7.【2017海南】以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSONFh。的过程

如图所示：

JOO*M|(O

淖清1境渣2斌*3

硼镁泥的主要成分如下表：

MgOCaO

SiO2FeO.FepOsAI2O3B2O3

30%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%

回答下列问题：

（1）"酸解"时应该加入的酸是_______"滤渣1"中主要含有（写化学式）。

（2）"除杂"时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________o

（3）判断"除杂"基本完成的检验方法是__________。

（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________

2.【2016海南】（8分）KAI（SO4）212H.2O（明帆）是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。

实验室中，采用废易拉罐（主要成分为AI,含有少量的Fe、Mg杂质）制备明机的过程如

下图所示。回答下列问题：

（1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用一（填标号）。

A.HCI溶液B.H2s。4溶液C.氨水D.NaOH溶液

(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为

(3)沉淀B的化学式为;将少量明帆溶于水，溶液呈弱酸性,其原因是________o

+

(4旧知：4=1.0xl014ZA|(OH)3AIO2-+H+H2O&2.0X10EAI(OH)3溶于NaOH

溶液反应的平衡常数等于O

3.【2016江苏】(12分)以电石渣［主要成分为Ca(OH)2和CaCOJ为原料制备KCIO3

的流程如下：

THQCTb7KCI

电石渣T打浆I氯化I~if转化i……—KCIO3固体

滤渣

(1)氯化过程控制电石渣过量，在75。(2左右进行。氯化时存在5与Ca(OH)2作用生成

Ca(CIO)2的反应，Ca(CIO)2进一步转化为Ca(CIO3)2,少量Ca(CIO)2分解为CaCL和5。

①生成Ca(CIO)2的化学方程式为

②提高CL转化为Ca(CQ)2的转化率的可行措施有(填序号)。

A.适当减缓通入CL速率B.充分蝌浆料C.加水使CaQH”完全溶解

(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(CIO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6CI2=

Ca(CIO3)2+5CaCI2+6H2O

氯化完成后过滤。

6o

5O

(

0

1

840

0

2

030

瓢20

谨10

触

020406080100

温度(℃)

①滤渣的主要成分为A(填化学式)。

②滤液中Ca(CICh)2与CaCL的物质的量之比n[Ca(CIO3)2]：nfCaCh]A1：5(填

">"、或"=“)。

(3)向滤液中加入稍过量KCI固体可将Ca(CIO3)2转化为KCIO3,若溶液中KCIO3的含量

为lOOg-L1,从该溶液中尽可能多地析出KCICh固体的方法是▲。

4.【2016•四川】(16分)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要

作甩磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用

的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3,Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下：

已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；

稹

®4Ca5(PO4)3