高中化学考前提分训练第1部分主题2主观大题突破训练1

第一部分高考题型突破主题二常见无机物的性质与转化主观大题突破训练(一)化学工艺流程综合1．(2025·河北保定三模)高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO和Fe2O3)可用于制备MnSO4晶体，工艺流程如图所示。已知：硫铁矿主要成分为FeS2(杂质不参与反应)。该工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。金属离子Fe3＋Fe2＋Mn2＋Mg2＋开始沉淀pH2.107.459.279.60完全沉淀pH3.208.9510.8711.13回答下列问题：(1)在实验室进行过滤操作，下列仪器不需要用到的是________(填名称)。(2)FeS2的结构类似于Na2O2，是一种过硫化物，与酸反应生成H2S2，H2S2类似于H2O2，易分解，实验室制取H2S时，某学生误将FeS2颗粒当作FeS使用，当FeS2和足量盐酸反应完全后，不可能生成的物质为________(填字母)。A．H2S B．SC．FeS D．FeCl2(3)“反应Ⅱ”中发生反应的离子方程式为___________________；“反应Ⅲ”加入MnO2的目的是____________________；检验“反应Ⅲ”完全反应的实验操作是___________________________。(4)“调pH”时，应控制溶液pH的范围为_______________；滤渣Y的成分为___________________________(填化学式)；“系列操作”为________________________。(5)若产品的纯度较低，进一步提纯的方法是_____________________________________。【答案】

(1)锥形瓶(2)C(3)2FeS2＋3MnO2＋12H＋===4S＋2Fe3＋＋3Mn2＋＋6H2O将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋取少量“反应Ⅲ”的溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若没有生成蓝色沉淀，则Fe2＋已经全部氧化为Fe3＋(4)3.20≤pH<9.27

Fe(OH)3、CaSO4、MnO2、CaCO3蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(5)重结晶棒，不需要锥形瓶。(2)FeS2与盐酸反应：FeS2＋2HCl===FeCl2＋H2S2，H2S2分解生成H2S和S，不会生成FeS，故选C。(3)反应Ⅱ为MnO2与硫铁矿在酸性条件下发生氧化还原反应，其化学方程式为2FeS2＋3MnO2＋6H2SO4===4S＋Fe2(SO4)3＋3MnSO4＋6H2O，离子方程式为2FeS2＋3MnO2＋12H＋===4S＋2Fe3＋＋3Mn2＋＋6H2O；反应Ⅲ加MnO2是将Fe2＋氧化成Fe3＋，其反应为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；检验“反应Ⅲ”是否完全反应，只需要检验溶液中是否存在Fe2＋即可，取少量“反应Ⅲ”的溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若没有生成蓝色沉淀，则Fe2＋已经全部氧化为Fe3＋。(4)“调pH”

使

Fe3＋沉淀，不沉淀Mn2＋，由表中数据可知，pH范围为3.20≤pH<9.27；由分析知滤渣Y为Fe(OH)3、微溶的CaSO4、未反应的MnO2和CaCO3；最后将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰产品。(5)由于产品MnSO4溶解度随温度变化大，重结晶可以进一步提纯MnSO4。2．(2025·河北沧州三模)氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)滤渣A的主要成分是______________________(填写化学式)。(2)在另一种生产工艺中，在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧，焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式_____________________。(5)下列关于步骤④的说法正确的是________(填字母)。A．过滤后的滤液中仍含有较多Ce3＋，需要将滤液循环以提高产率B．可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，不影响产品纯度C．过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率(4)防止Ce3＋被氧化(5)CD(6)0.23．(2025·江西九江三模)钒钛系SCR催化剂主要含TiO2、V2O5、WO3、SiO2等成分，废SCR催化剂的回收对环境保护和资源循环利用意义重大，通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。已知：①TiO2、V2O5、WO3可与熔融Na2CO3反应生成Na2TiO3、NaVO3和Na2WO4。②＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表：③25℃时，Kb(NH3·H2O)＝1.0×10－5，Ksp(NH4VO3)＝1.0×10－4。④溶液中某离子浓度≤10－5mol·L－1，认为该离子沉淀完全。回答下列问题：(1)基态W原子的价层电子排布式为5d46s2，W位于元素周期表第________周期，第________族。(2)提高“酸浸”速率的措施有_________________________(任写两点)。(3)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为__________________。(4)滤渣的主要成分是___________________________(填化学式)。(5)“沉钒”时要控制溶液pH，当pH>8.0时，NH4VO3的产量明显降低，原因是①_____________________________________________；②_____________________________________________。(7)制备出WO3后，工业上可以采用铝热还原法生产钨，其化学方程式为__________________________________________________。【答案】

(1)六ⅥB(2)适当升温；适当增大硫酸溶液浓度；搅拌(任写2点即可)(3)Na2TiO3＋2H＋===H2TiO3＋2Na＋(4)H2SiO3【解析】废SCR催化剂清洗研磨后加入碳酸钠焙烧，TiO2、V2O5、WO3可与熔融Na2CO3反应生成Na2TiO3、NaVO3和Na2WO4，二氧化硅生成硅酸钠，水浸分离出Na2TiO3沉淀，沉淀酸浸得到H2TiO3，煅烧得到二氧化钛；水浸后溶液加入盐酸调节pH，使得硅酸根离子成为硅酸沉淀得到滤渣，滤液加入氯化铵沉钒得到NH4VO3沉淀，煅烧得到V2O5；沉钒后滤液调节pH，加入氯化钙沉钨后处理得到WO3。(1)基态W原子的价层电子排布式为5d46s2，由价电子排布可知，W位于元素周期表第六周期，第ⅥB族。(2)适当升温；适当增大硫酸溶液浓度、搅拌等均可提高“酸浸”速率。(3)“酸浸”时，Na2TiO3和加入的氢离子转化为H2TiO3沉淀，发生反应的离子方程式为Na2TiO3＋2H＋===H2TiO34．(2025·湖北襄阳三模)钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：(1)废旧电池初步处理为粉末状的目的是_____________________。(2)从含铝废液得到Al(OH)3的离子方程式为__________________。(3)滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有__________(填化学式)。写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式____________________________。(4)滤渣的主要成分为__________________(填化学式)。(5)在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2。②