工艺流程综合题（练）-2023年高考化学二轮复习（新高考专用）原卷版

专题13工艺流程综合题

国练^8础

已知：①KUSc(OH)3]=8xl()3i

②“沉铳”所得固体是水合复盐沉淀，其化学式为3NH4C1SCFV6H2O

(1)在酸洗时，加入H2O2的作用是(填标号)。

A.作氧化剂B.作还原剂C.作配体

(2)反萃取步骤中，加入NaOH溶液后生成Sc(0H)3沉淀。若沉淀后溶液的pH=8(常温下)，则残留的Sc3+

的质量浓度是mg/Lo

(3)“灼烧”得到SC2O3若灼烧SC2(C2Og6H2O也能得到SC2O3,其在空气中热分解温度区间和分解得到的固

体产物如下表所示:

草酸铳晶热分解温度区固体失重百分生成的含铳化

体间(K)率(％)合物

SC2（C2O4）3-H2

SC2（C2O4）3-383〜42319.48

O

6H2O

（M=462g/m463〜50823.38A

ol）

583〜87370.13SC2O3

由含铳化合物A转化为SC2O3时，发生反应的化学方程式为.

(4)含铳元素的微粒与pF[pF=lgc(F)bpH的关系如图所示，用氨水调节溶液的pH最好小于，“沉

铳”所得滤液中c(F)应大于mol-L1,

⑸传统制备SCF3的方法是先得到SCF3-6H2O,再高温脱水得到SCF3,但所得SCF3通常含有ScOF杂质，原

因是(用化学方程式表示)。该流程中，“脱水除镂”可制得高纯度SCF3,原因是。

2.硫酸亚铁钩(NH4)2SO4-FeSO_r6H2O俗称：摩尔盐］因其优于硫酸亚铁的稳定性而被国标(GB/T

23513.22009)选择为测定矿产中种含量的指定还原性试剂。实验室以废铁屑(久置但未生锈)为原料先制取硫酸亚

铁铉晶体，后使用纯化后的硫酸亚铁镂配制溶液，进行了铜闪递冶炼烟尘中碑含量的测定。

实验1：硫酸亚铁铉晶体的制备：(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SOyFeSO4-6H2Ol

(1)请结合离子方程式解释在净化过程中加入Na2cCh溶液并小火加热的目的是：。

(2)步骤②中的过滤采用了如下图b装置，相对于图a装置而言，其优点是：(答出至少两点)。

(3)步骤③中，加入(NH)SO4固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的系列操作为：、、过

灌、洗涤、干燥；

实验II：0.1000mol/L硫酸亚铁镂标准溶液的配制

准确称取3.92g硫酸亚铁镀晶体按卜图步骤配成100mL溶液。

(4)该实验中使用到的仪器A的名称为；若在上图①过程中晶体溶于水(吸热过程)后就立即转移至仪

器A中，则上述操作会导致配得溶液浓度______(填“偏高”、“偏低”或“无影响

实验HI：铜闪速冶炼烟尘中部的测定

(6)若终点时消耗硫酸亚铁铁标准液30.00mL,则烟尘样品中种的质量分数为。

3.用粗铜精炼工业中产生的铜阳极泥(主要含CsSe、Ag2Se,金和伯等)为原料，回收并制备硝酸铜和硒的

工艺流程如图：

⑴工业上，高压氧气与铜阳极泥采用“逆流”的方式通入，其目的是。“烧结”时会发生多个反应，写

出其中Cu2Se烧结时生成Cu2O.Na2SeO3反应方程式。

(2)在实验室，操作I的名称为。

(5)“控电位还原”是指在一定电压下，电位高的氧化剂优先被还原，电位低的氧化剂保留在溶液中，以达到

硒与杂质金属的分离；酸性环境下，一些氧化剂的电位如下表（A/B：A代表氧化剂，B代表还原产物）。

名CuFFe3

称2+/Cue2+/Fe+/Fe2+

电0.30.0.70

位/V4544070.740

⑴用工业钢渣处理酸性废水

(

W

OLD

U

)

空

去

乐

运

0

5

铜

一

®pH=4时，浸出液中质量浓度最大的金属离子是o

⑴写出赤泥经盐酸处理后所得“浸渣”的一种用途：

试验分相铳萃取铁萃取

编号情况率/%率/%

分相

1190.7615.82

快

分相

1291.3319.23

容易

分相

1392.9813.56

容易

有第

1490.6930.12

三相

(填化学式)。

(5)高铁酸钾还可以通过电解法制备，其原理如图2所示：阳极的电极反应式为

11.522.53

PH

①pH<1.5时，pH越大，Fe的有效转化率越大的原因是。

②pH>1.5时，pH越大，Fe的有效转化率越低的原因是。

81练提升

9.高纯六水氯化锯晶体(SrCb・6H2O)具有很高的经济价值，工业上用碳酸锢(SrCC)3)粉为原料(含少量钢和

铁的叱合物等)制备高纯六水氯化锢晶体的过程如图：

适试

融

高

滤

纯六

④化洗涤.

水

延化

液

锂⑤川

锂

工业晶体

晶

碳酸锢滤

体

玳

10

已知：①Ksp(SrS04)=3.3xlO,Ksp(BaSO4)=l.lxl0

②经盐酸浸取后，溶液中除含有S产和C1外，还含有少量B/+、Fe2\Fe"杂质

③SrC12・6H2。晶体在61℃时开始失去结晶水，1CXTC时失去全部结晶水

请回答下列问题：

(1)已知Sr为第五周期HA族元素，则不符合Sr>Ca的是。

①原子半径②最外层电子数③金属性④电负性⑤最高价氧化物对应的水化物的碱性

(2)写出碳酸锯与盐酸反应的离子方程式：o

(3)工业上用热风吹干六水氯化锢，适宜的温度是。

A.5()〜6()℃B.70〜80℃C.8()〜100℃D.100℃以上

(4)步骤④的操作是、、过滤。

(5)加入硫酸的目的是。

(6)滤渣的成分是o

(7)若滤液中B:F+的浓度为IxlUmolL,依据题给信息计算漉液中S产的物质的量浓度为mol-L'o

10.CinSez是钠离了•电池的电极材料。某小组设计以黄铜矿粉(主要成分是CuFeSz，含少量C112S、SiO?)为

原料制备二硒化三铜的流程如图1,回答下列问题：

(1)“滤渣2”的主要成分是____〔填化学式)。

(2)从绿色化学角度考虑，纯净物R宜选择(填化学式)。

(3)其他条件相同，“液浸”中金属浸出率与温度、硫酸铁溶液浓度的关系如图2所示(浸出率指单位时间内

Cu和Se溶解的质量)。已知在此浓度下，硫酸铁溶液不影响细菌活性。根据图2,c.(填“<”、；>"或“=”g2。

其他条件相同，温度高于To℃时，浸出率随着温度升高而降低的主要原因是o(任答一条)

图2

(4)“液浸”中，CuFeS2参与反应的离子方程式为。

2+

(6)“沉铁”中，存在平衡CU(OH)2+4NH3-H2O—[CU(NH3)41+2OH+4H2O,该反应的平衡常数K=

2

已知：常温下，KSP[CU(OH)2]-2.0X10°：Cu2++4NH3・H2O-[Cu(NH3)4]2++4H20K/2.0x1013。

回答下列问题:

(5)步骤④反应未见气体生成，则该反应留存在滤液3中的产物有(填化学式)。

(6)步骤⑤反应的化学方程式为o

12.某油脂厂废弃的油脂加氢锲催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少最其他不溶性物质。采

用如下工艺流程回收其中的银制备硫酸银晶体(NiSOMHzO)：

常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

J

金属离子

i2+伊e3+e2+

z

开始沉淀时(c=0.01inol-Li)的*

pH,2.7.2.5

1

沉淀完全时(c=1.0x10-5mol-L)I(

的pH.7.7.2.0

回答下列问题:

(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是o

(2)为回收金属，向“滤液①”通人足量CO2,写出反应生成沉淀的离子方程式。“滤液②''中含有的金

属离子是_______。

NaOHH。

溶液溶液

漉液②』Lj源液③

—二|调PH-转化----->

I

(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即灌渣③，“滤液③”中可能含有的杂质离子

为。

(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL,则“调pH”应控制的pH范围是_______。

(5)硫酸银在强碱溶液中用NaCQ氧化，可沉淀出能用作银镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子

方程式。

(6)NiSCh质量分数随温度变化情况如图所示，已知当pH控制在3.0时，结晶得到NiSO4-6H2O晶体外观最

符合要求。

5o.

%

/

骡NiSO4•6H,O/

4oA

太

弱3oA

座/28t：,30%)

o

s2o

zA/

NiSO-7ILO

1o4

J2O

-020406080100120

温度代

请补充由滤液③得到NiSO44H2。晶体的实验方案：,得到NiSO4-6H9晶体。(实验中须使用的试

剂：1molL-1H2so4，乙醇)

13.工业上以黄铁矿(主要成分为FeS。为原料来制备硫酸，产生的含二氧化硫尾气和炉渣(主要成分为Fez。。

经过资源化利用可减轻对环境的污染。

(1)工业制硫酸。沸腾炉中煨烧黄铁矿发生反应的化学方程式为,当有6moiSO?生成时，转移电子

_______molo

(2)生产焦亚硫酸钠(Na2s2O5)。Na2s2。5常用作食品的抗氧化剂，由NaHSOs过饱和溶液经结晶脱水制得，

生产工艺流程如下：

已知：H2s03电离常数分别为Kal=1.5xl()2、Ka2=1.0xl07

H2CO3电离常数分别为Ka尸4.3x107、Ka2=5.6xl0"

生成Na2s2。5的化学方程式为2NaHSO3;Na2s2O5+H2O

①I中生成一种盐并放出气体，反应的离子方程式为o

②工艺中加入Na2c03固体，并再次充入SO2的目的是o

14.中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化

工产品的工艺流程如图所示：

(1)在电解精炼银时，阳极材料为o

(4)过滤操作需要的玻璃仪瑞除浇杯外还有。

反应终点pH

A.<8.4B.8.4~8.8C.8.8~9.2D.>9.2

16.锯的化合物应用广泛，SrSOj可用于陶瓷工业，SrF?可作防蛀牙膏的添加剂。

⑴以天青石精矿住要含SrSO”为原料制备高纯硫酸锯的部分工艺流程如下：

①，，转化，，中用碳酸氢钱和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCCb沉淀。写出该过程的离子方

程式：_____

②“转化”中维持反应温度70c且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是

③该工艺流程中，可循环利用物质是（填化学式）。

（2）工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锢。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煨烧，生成SrS,

再处理得高纯SrSO4o

①煨烧温度对SrSCh转化率的影响如图，最佳煨烧温度为

600800100012001400

煨烧温度/℃

②天青石精矿和煤粉质量比对SrSCU转化率的影响如图，天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后,SrSO4

转化率下降的可能原因是。

制天精石精矿）：〃?（煤粉）

⑶SrF?一种晶体的晶胞结构如图所示。

①由图可知，每个S/+周围紧邻且等距离的SF+个数为

国练真题

1.（2022,辽宁卷）某工厂采用辉砌矿（主要成分为Bi2s3,含有FeS2、SiO2杂质）与软锦矿（主要成分为

MnO>）联合焙烧法制备BiOCI和MnSO4,工艺流程如图：

空气金属

浓盐酸Bi

辉锡矿后浸|滤液滤液

调pH=2.6|RiOCl沉淀|

软镜矿水解

（过量）

滤港'避滤液

（」溶液）渣

MnSO（MnCL'FeCL溶液）

已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为FC2O3；

②金属活动性：Fe>（H）>Bi>Cu；

③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：

开始沉淀pH完全沉淀pH

回答下列问题：

（1）为提高焙烧效率，可采取的措施为。

a.进一步粉碎矿石

b.鼓入适当过量的空气

c.降低焙烧温度

（2）Bi2s3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为o

（3）“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出用3+和Mi?=②

（4）滤渣的主要成分为（填化学式r

（5）生成气体A的离子方程式为

（6）加入金属Bi的目的是。

回答下列问题：

3.（2022•浙江卷）化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验：

请回答:

（I）组成X的元素有,X的化学式为o

（2）溶液C中溶质的成分是（用化学式表示）；根据C-DTE的现象，给出相应微粒与阳声于玲今

由弱到强的排序-

（3）X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_____。

（4）设计实验确定溶液G中阴离子o

4.（2022•浙江卷）化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：

请回答:

（1）组成X的三种元素为；X的化学式为o

（2）溶液C的溶质组成为（用化学式表示）。

（3）①写出由X到A的化学方程式o

②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式。

（4）设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体。

（1）煨烧白云石的化学方程式为

（2）根据下表数据分析：

((

8.4.19.7

(

8.8.59.29.5

((

8.9.88.89.5

(((

9.1.05.67.6

己知：i.对浸出率给出定义

①“沉钙”反应的化学方程式为o

(3)滤渣C为o

(4)可循环利用的物质为。

回答下列问题：

(1)红渣的主要成分为(填化学式)，滤渣①的主要成分为(填化学式)。

(2)黄铁矿研细的目的是_______o

(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为o

(4)工序①的名称为,所得母液循环使用。

7.(2021•北京卷)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。

资料:

i.钛白粉废渣成分：主要为FeSChHO,含少最TiOSO」和不溶物

ii.TiOSO4+(x+1)H2O^TiO2xH2Ol+H2SO4

iii.0.1mol/LFe2-生成Fe(OH”,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3；

0.1mol/LFe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8

(1)纯化

①加入过量铁粉的目的是o

②充分反应后，分离混合物的方法是o

(2)制备品种

为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及