制备类工艺流程题训练-2026届高三化学

生物陶瓷等领域。工业上以锆英石（主要成分为ZrSiO4，杂质为Fe2O3、Al2O3、SiO2、CuO）为原料，采用“碱熔—酸浸—除杂—沉淀—煅烧”工艺制备高纯ZrO2粉体，其工艺流程如下：已知：焙烧时ZrSiO4与NaOH反应生成ZrO-和SiO-，SiO2、Al2O3均转化为对应的钠盐；(1)粉碎时，混合物粉碎得并不总是越细越好的原因是。(2)“焙烧”时若NaOH用量不足，会导致ZrSiO4反应不完全。某实验小组取12.3gZrSiO4（摩尔质量183g/mol）与足量NaOH反应，实际收集到4.0gNa2SiO3（摩尔质量122g/(3)加氨水调pH得到滤渣2后，需检验滤液中Fe3+是否除尽，设计简要实验方案。(4)当继续加入过量氨水，尤其是使用浓氨水时，之前形成的Zr(OH)4沉淀会逐渐重新溶解，请解释原中一种产物为空气的主要成分，写出其离子反应方程式。①该晶胞中O填充在Zr原子围成的正四面体中，空隙占有率；Al3+Fe3+Fe2+①浸取时，先向废钒催化剂中加入Na2SO3后缓慢滴加H2SO渣中加入NaOH溶液，再通入O2，调节溶液pH①碱性条件下，VO2和O2反应生成VO3-的离子方程式为。(3)沉钒。向所得NaVO3溶液中加入一定量NH4Cl固体，中钒的质量与原料中钒的总质量之比）随温度的变化如图-1所示。①温度高于80℃,沉钒率随温度升高而减小的可能原因有。②反应过程中加入一定量的醇类溶剂可以提高沉钒率，原理是。22溶度积(Ksp)6.0×10-15(2)“萃取”时有机相(O)与水相(A)的体积比对铜、(4)请用平衡移动原理解释“调pH”时出现红褐色Mg2+)(6)“氧化焙烧”和“酸浸”也可用氯酸钠(NaClO3)-H2SO4体系代替，CuS被NaClO3氧化成CuSO4的离子425-26高三上·北京海淀·月考）铈是自然丰度最高的镧系元素。某氟碳铈矿(CeFCO3)中含Fe2O3及少量的CaCO3、SiO2。某实验小组设计工艺制备高纯度CeO2，部分工艺流程如图所示。(4)“反萃取”时Ce4+发生反应：。(6)向“滤渣2”中加入NaClO后需要过滤并洗涤沉淀，取适量最后一次的洗涤液于试管中，加入(8)滤液C结晶可得到Na2SO4粗品。粗品不经洗涤，直接用热风烘干，既能减少Na2SO4的损失，又能提高纯度。用化学反应方程式解释热风烘干能提高纯525-26高三上·重庆·月考）由氯铂酸(H2PtCl6)合成硝酸铂Pt(NO3)2的工艺流程如图所示。已知：①H2PtCl6易溶于水；②K2PtCl6具有氧化性，可被还原为K2PtCl4，甚至Pt单质；③Ksp(NH4)2PtCl6=1.6×10-6。回答下列问题：(1)氯原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为形，验证Pt(NO3)2中含有Pt元素可使(2)已知[PtCl6]2-的结构是稳定的正八面体(如图所示)，是一个巨大的、电荷密度很低的阴离子。推测H2PtCl6为(填“强酸”或“弱酸”)，其可由Pt溶于王水生成，离子方程式为。(3)“还原”时，同时有气体生成，化学反应方程式为。K2PtCl4产率与草酸钾浓度的关系如下图所示，c(K2C2O4)>0.038mol/L时随着K2C2O4浓度的增加，K2PtCl4产率降低，其原因可能是。(4)“转化”时生成了Pt(OH)2的(2)制取CO2时，为使如图A装置中分液漏斗(3)制备NaHCO3时，需将A装置产生的气体，与B、C装置导管进行连接，其接口顺序是①为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出，需向母液中加入的试剂Y为(填化学式)。(5)称量吸收了一定量水分的NaHCO3粉末，配制成NaHCO3标准溶预测该标准液对滴定结果造成的影响是(填“偏高”“偏低”725-26高三上·江苏苏州·阶段练习）铼（Re）具有多种价态，可用于合金和催化剂制造。以富铼渣（含ReS2、CuS、As2S3、AsCu3S4等）为原料制取高铼酸铵(NH4ReO4)和金属铼的过程如下：富铼渣→氧化酸浸→制NH4ReO4→制铼→铼氧化酸浸。使用H2SO4和H2O2混合液对富铼渣进行氧化酸浸，酸浸后的溶液中含HReO4、CuSO4、H3AsO4和H2SO4，浸出渣中含S单质和部分未反应的富铼渣。(1)富铼渣中硫元素可能被氧化为H2SO4或S单质。则1molReS2完全反应至少消耗H2O2的物质的量(2)硫酸浓度、体积和富铼渣的用量一定，控制起始加入H2O2的体积不同，测得铼的浸出率和所得出渣制NH4ReO4。通过萃取与反萃取可实现铼元素的富集，提纯后得到萃取2R2RN+H++ReO-反萃取(R3N)2.HReO4（有机层）写出由萃取后得到的有机层得到NH4ReO4溶液的操作：。(3)制铼。在氢气中加热NH4ReO4固体可制取铼粉。在空气或氢气中加热5.36gNH4ReO4固体，剩余固①空气中加热NH4ReO4至500℃可得到Re2O7、H2O和N2三种气体。写出反应的化学方程式：。②计算氢气中加热至400℃时所得氧化物的化学式，并写②Ge4++2H2RGeR2↓+4H+；(3)“沉锗”操作中需调节pH为2.5，不能①浸出液中含有的阳离子主要为H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：(溶液中离子浓度小于或等于1×10−5mol/L可视为完全沉淀)32232(2)部分金属浸取率随固液比变化的关系如图，则最(6)“操作Ⅰ”包括向水层中加入浓盐酸调节pH为2～3、、、(7)将2.196g草酸钴晶体(CoC2O4.2H2O)置于空气中加热，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固112025·陕西西安·三模）从阳极泥(主要成分有Cu、Ag、Au、Ag2Se、Cu2S和NiSO4等)中回收Se2M+2H+(其中RH表示萃取剂，M2+表示金属离子)。(2)“滤液Ⅰ”中的阳离子主要有Cu2+、Ni2+，可使用萃取剂(RH)萃取分离。Cu2+和Ni2+的萃取率与水相初始pH、萃取剂浓度的关系如图。则萃取Cu2+最佳的条件为萃取剂浓度和水相初始pH=；“反2O3)23-(aq)K2=3.7×1013。溶液中c(Cl-)>mol.L-1时，“溶浸”所得浸出液中c(Ag+)<10-5mol.L-1。(4)“滤液Ⅱ”中含有CO-和S2O-，则“还原”反应的离子方程式为。1．(1)焙烧时易结块，ZrSiO4与NaOH接触不充分，反应不完全(4)Zr(OH)4与过量氨水反应生成配离子，NH3中N的孤对电子比OH-中O的孤对电键(5)2CN-+5ClO-+2OH-=2CO-+5Cl-+N2↑+H2ONaOH与内部ZrSiO4的接触，反应不充（2）焙烧时ZrSiO4与NaOH发生非氧化还原反应，根据元素守恒书写方程式：ZrSiO4+4NaOH高温Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O；n(ZrSiO4)=≈0.07mol，（4）Zr(OH)4与过量氨水反应生成配离子，NH3中N的孤对电子比OH-中O的孤对电子易给出形成配2CN−+5ClO−+2OH−=2CO−+5Cl−+N2↑+H2O；（6）①据图可知，1个晶胞中黑球有，白球有8个，ZrO2中Zr:O V2O5+2H2SO4+Na2SO3=2VOSO4+Na2SO4+2H2O(2)4VO2+O2+4OH-=4VO+2H2OAl(OH)3煅烧得到V2O5。作用的还原剂为Na2SO3，结合得失电子守恒V2O5+2H2SO4+Na2SO3=2VOSO4+Na2SO4+2H2O；2+O2+4OH-=4VO+2H2O；pH至8.5后，[Al(OH)4]-形式又会以Al(OH)3形式存在，故滤渣X为Al(OH)（3）①沉钒率随温度升高而减小可以从两个方面考②反应过程中加入一定量的醇类溶剂，可以降低溶剂的极性，从而降低产物的溶解度，使沉钒率增大，（4）灼烧失重的可能原因来自于水和氨气的流失，金属(2)1:1（2）如图，当相比()大于1:1时Co、Fe杂质的萃取率较高；而小于1:1时铜的萃取率快速下降，因此1:1最合适，故答案为：1:1；（3）电解含铜液时，阴极析出铜，阳极发生反应：2H2O−4e−=O2↑+4H+，电解后的溶液为硫酸，返降低，促进Fe3+水解平衡正向移动，从而出现Fe(OH)3红褐色沉淀，故答案为：合价由+5价降低到-1价，降低6个单位，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：Ce4+进入有机相，若pH不宜过高，Ce4+转化为Ce(OH)4沉淀(4)2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+(5)Ce3++3NH3.H2O=Ce(OH)3↓+3NH(6)取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液；(7)2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑(8)NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑Δ【分析】氟碳铈矿CeFCO3中含Fe2O3及少量的CaCO3、SiO2。空气中"氧化焙烧"氟碳铈矿，Ce3+氧化为水层，分液"洗氟"，加入稀硫酸、H2O2"反萃取"、分液得到萃取（4）“反萃取”时Ce4+被双氧水还原为Ce3+，发生反应方程式为2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+；Ce3++3NH3.H2O=Ce(OH)3↓+3NH；为：取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若（7）向水溶液1中加入NH4HCO3(aq)，生成Ce2(CO3)3沉2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑。生成气体，所以粗品不经洗涤，直接用热风烘干，既能减少Na2SO4的损失，又能提高纯度，反应方程式为NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑。Δ(2)强酸3Pt+16H++4NO3-+18Cl-=3[PtCl6]2-+4NO↑+8H2O(3)K2PtCl6+K2C2O4=K2PtCl4+2CO2↑+2KCl草酸钾过度还原，使得一些[PtCl6]2-被还原到淀，实现铂的初步富集与分离，再用草酸钾把K2PtCl6还原为K2PtCl4，将铂从+4价还原到+2价，随后加入KOH溶液使K2PtCl4转化为Pt(OH)2沉淀，最后用硝酸溶解沉淀并浓缩结晶，最终得到硝酸铂。为哑铃形；验证Pt(NO3)2中含有Pt元素可使用的方法为原子发射光谱，选A。（2）[PtCl6]2−是一个巨大的、电荷密度很低的阴离子，说明[PtCl6]2−结合H+的能力较弱，所以可推测H2PtCl6为强酸；Pt溶于王水生成H2PtCl6，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为3Pt+16H++4NO3-+18Cl-=3[PtCl6]2-+4NO↑+8H2O。（3）“还原”时，同时有气体生成，K2PtCl6被还原为K2PtCl4，草酸根离子被氧化为二氧化碳气体，反应的化学方程式为K2PtCl6+K2C2O4=K2PtCl4+2CO2↑+2KCl；根据题目信息，K2PtCl6具有氧化性，可被还原为K2PtCl4，甚至Pt单质。c(K2C2O4)>0.038mol/L时随着K2C2O4浓度的增加，草酸钾过度还原，使得一些[PtCl6]2-被还原为Pt单质，所以K2PtCl4产率降低。（5）若要确保1L溶液中的[PtCl6]2−完全沉淀，生成0.1mol(NH4)2PtCl6，反应消耗0.2molNH4Cl，完全沉淀后cmol/LKsp(NH4)2PtCl6=1.6×10−6，的浓度最小为mol/L。6．(1)CO2+NaCl+NH3·H2O=N(3)e→f→b可增大雾化的饱和氨盐水与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(4)NaCl加热浓缩和氯化铵，反应的化学方程式为：CO2+NaCl+NH3·H2O=NH4Cl+NaHCO3↓;（2）制取二氧化碳时，为使分液漏斗中的稀盐酸顺利滴或者将分液漏斗上部的玻璃塞打开，形成空气对流便于ACB，接口连接顺序为aefb；“雾化装置”的优点是可以增大雾化的饱和氨盐水与二氧化碳的接触面积，（4）①由分析可知，为使氯化铵沉淀从母液中充分析出，需向母液中加入氯化钠的浓度，使平衡向正反应方向移动，便于氯化铵固体析出，氯化钠的化学式为NaCl；②由溶解度曲线可知，改变温度，氯化钠的溶解度随温度变化不大，而氯化铵的溶解度随温度变化大，（5）用吸收了一定量水分的碳酸氢钠溶液配制标准溶液滴定未知浓度的盐酸(2)双氧水体积超过150mL越多，S元素被氧化为H2SO4的越多，浸出渣中S单质越层中加氨水，震荡、静止、分液得到NH4ReO4溶液(3)4NH4ReO4+3O2=2Re2O7↑+8H2O↑+2N2↑ReO却析晶得到NH4ReO4晶体，在氢气中加热NH4ReO4固体可制取铼粉。2被氧化为HReO4、反萃取降低氢离子浓度，可以2R3N+H++ReO取(R3N)2.HReO4平衡逆向移动，所以萃取后得到的有机层反萃取中加氨水，震荡、静止、分液得到NH4ReO4溶液；（3）①空气中加热NH4ReO4至500℃可得到Re2O7、H2O和N2三种气体，根据元素守恒，反应的化学方程式为4NH4ReO4+3O2=2Re2O7↑+8H2O↑+2N2↑。低(4)提纯InCl3且增大InCl3浓度In3++3CO-+3H2O=In(OH)3↓+3HCO3-晶可得到ZnSO4·7H2O，铟(In)、铋(Bi油“萃取”分液，铟元素转移至有机相，经过加入盐酸进行反经一系列转化制备海绵铟，含锗元素的水相加入单宁酸“沉锗”生成GeR2分离后对滤b．研钵作为研磨的工具，不参与反应也不是反 2.5时，溶液中c(H+)较大，使“沉锗”反应平衡逆该转化的离子方程式为：In3++3CO-+3H2O=In(OH)3↓+度；In3++3CO-+3H2O=In(OH)3↓+3HCO3-；：，(2)2ClO+SO−+2H+=2ClO2↑+SO−+H2O(3)2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O(5)阴离子2H2O+2e−=2OH−+H2↑【分析】第I步氯酸钠和亚硫酸钠反应：−+2H+=2ClO2↑+SO−+H2O，生成的硫酸钠进入与双氧水、氢氧化钠反应：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑,则气体a是氧气，b是氢气，通过该反应得到NaClO2溶液，通过一系列操作，得到最终产品。2ClO+SO−+2H+=2ClO2↑+SO−+H2O。（3）反应物为ClO2、双氧水和A溶液，产物为气体a和NaClO2，方程式为：2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O，又因装置Ⅲ中发生的是电解Na2SO4溶液，产物为氢由+4价降至+3价，则双氧水中氧由−1价升至0价，说明双氧水表现的是还原性。（5）通电时，电极c为阳极，电极方程式为2H2O−4e−=4H++O2↑；电极d为阴极，电极方程式为2H2O+2e−=2OH−+H2↑。(3)Co2O3+SO-+4H+=2Co2++SO-+2H2O(5)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则滤液中含有Fe3+，反之则不含Fe(7)CoC2O4.2H2O150210℃CoC2O4+2H2O↑Co3O4(或CoO.Co2O3)【分析】由题给流程可知：向水钴矿中加入盐酸和亚硫酸钠溶液，在酸性条件下，Na2SO3将Co2O3和溶液pH为5.2，将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3沉淀和加入氟化钠溶液，将Mg2+和Ca2