2023屆高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：工業(yè)流程題

1.(2022.福建省福州第一中學(xué)高二學(xué)業(yè)考試)氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。某興趣小組利用菱鎂礦(主要

成分為MgCCh,還含有少量SiCh、AI2O3等雜質(zhì))設(shè)計制備氧化鎂的流程如下：

(1)步驟(I)中分離操作的名稱是,所需的玻璃儀器為;

(2)步驟(I)分離出的濾渣中主要含有,它屬于(填“酸性”或“堿性”)氧化物；

⑷寫出步驟(III)Mg(OH)2受熱分解生成MgO和H2O的化學(xué)方程式：0

2.(2023?北京?楊鎮(zhèn)第一中學(xué)模擬預(yù)測)機(V)是一種重要的金屬，有金屬“維生素”之稱，用途涵蓋了航空

航天、電池、光學(xué)、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域，主要由五氧化二鋼冶煉得到。某種由鈾精礦(含V2O5及少量

MgO、SiO2等雜質(zhì))提取五氧化二鋼的工藝流程如下圖所示。

［資料］+5價鋼在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系：

PH4?66?88?1010?12

V2O

主要離子VO；3VO；

VO4-

7

(1)鋼精礦磨細的目的是,浸出液中含有鋼酸鈉(Na3Vo4)。VO：與PO：的空間構(gòu)型相同，均為

_______構(gòu)型。

(2)用硫酸緩慢調(diào)節(jié)浸出液的pH為7,得到凈化液中主要的陰離子是o

(3)凈化液中加入氯化鍍?nèi)芤哼M行氨化沉鋼，過濾得到的固體經(jīng)煨燒后得到V2O5,煨燒過程中發(fā)生反應(yīng)的

化學(xué)方程式是。

(4)五氧化二軌的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，該結(jié)構(gòu)中◎鍵與兀鍵個數(shù)之比是。

(5)帆在周期表中的位置是,單質(zhì)帆的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若晶胞的棱長為anm,密度為p

g-cm3,鈾的相對原子質(zhì)量為0(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)

3.(2022?黑龍江?哈爾濱三中三模)工業(yè)上常用水鉆礦(主要成分為CO2O3,還含少量FezCh、AI2O3、

MgO、CaO等雜質(zhì))制備鉆的氧化物，其制備工藝流程如下：

已知：COC2O4-2H2O微溶于水，它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大。回答下列問題：

⑴“酸浸”后加入Na2sCh的主要作用是0

(2)NaC10的電子式為,向溶液a中加入NaClO溶液,寫出溶液中的金屬離子與NaClO反應(yīng)

的離子方程式___________?

(3)沉淀a所含有的主要物質(zhì)有=

⑷向溶液c中加入足量的NaF溶液可將Ca2\Mg2+沉淀而除去，若所得溶液d中

2+52+11

c(Mg)=1.0xl0mol/L,則溶液d中c(Ca)^j。[已知該溫度下Ksp(CaF2)=3.4xlO,

11

Ksp(MgF2)=7.1xlO]

(5)草酸鉆是制備各種鉆氧化物和鉆粉的重要原料，廣泛應(yīng)用于磁性材料、電極材料及超硬材料等領(lǐng)域。

草酸鉆在惰性氣氛中的熱重分析圖譜表明，35042CFC之間的失重率達59.9%,則該溫度范圍內(nèi)草酸鉆分

解的化學(xué)方程式為&

該過程需控制溫度在46℃50℃的原因是o

4.(2022?河南信陽?高三期中)氮化硅是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，它的熔點高，硬度大，電絕緣

性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但生產(chǎn)成本較高。不溶于酸(氫氟酸除外)，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化

硅。一種用工業(yè)硅(含少量鐵、銅的單質(zhì)及氧化物)和N2(含少量0"合成氮化硅的工藝流程如下：

(1)%凈化時，銅屑的作用是=

(2)X可能是(選填：“鹽酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氫氟酸”)。

(3)如何證明氮化硅產(chǎn)品已用水洗干凈？o

(4)推測氮化硅可能有哪些用途：(填字母)。

a.制作切削刀具b.制作用煙c.制作耐高溫軸承d.用作建筑材料

5.(2022?寧夏六盤山高級中學(xué)三模)氮及其化合物的研究對于生態(tài)環(huán)境保護和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展非常重

要。請回答下列問題：

(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮的氧化物NOx,用CH4催化還原NOx可消除氮氧化物的污染。

已知：

1

?CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H20(g)△H=865.0kJmol

1

@2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=112.5kJmol

③適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成2.24L(標準狀況下)NO時，吸收8.9kJ的熱量。

1

則CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=kJmol

氨氣的體積分數(shù)((1))%

(3)將Imol的N?和3mol的1通入密閉容器中進行反應(yīng)，在一定溫度和壓強下達到平衡時氨氣的體積分

數(shù)小(NH3)的變化趨勢如圖所示(其中X1-X4逐漸減小，Y1—Y4逐漸增大)：圖中X軸表示的外界條件為

,判斷的理由是—o

⑷利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池，能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，裝

置如下圖所示：

寫出電極B的電極反應(yīng)式：o

6.(2022?四川?闔中中學(xué)高三階段練習(xí))工業(yè)上由MnS礦(還含少量FeCCh、MgO等)制備高純硫酸錦，

工藝如圖所示：

已知相關(guān)金屬離子(濃度為O.lmoLU)形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

Mn2Fe2Fe3Mg2

金屬離子

++++

開始沉淀的pH8.16.31.88.9

沉淀完全的pH10.18.33.210.9

⑴“酸浸”過程中，MnS(難溶)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

⑵“酸浸”時MnO2應(yīng)過量，目的是和o

3+

(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=4xl()38。常溫下，當溶液的pH=2時，c(Fe)=molL>o

(4)“除雜”時若溶液pH過低，Mg2+沉淀不完全，原因是。

(5)“沉銃”反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

⑹用MnC>2懸濁液吸收SCh也可以制取MnSCU。將SO2和空氣的混合氣通入MnCh懸濁液，測得吸收液

中Mn2+、SO：的濃度隨反應(yīng)時間t變化如圖。導(dǎo)致Mn2+、SO：濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是

(2)“酸浸”過程，欲提高鐵和鎂元素的浸出率，可采取的措施為(寫出一條即可)。

(3)濾渣的主要成分為o

(4)“氧化”過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為,“沉鐵”過程中加入碳酸鈉的作用是調(diào)節(jié)溶液

的酸堿度，生成黃鈉鐵磯，應(yīng)將pH控制在_______,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：o

8.(2022?江蘇泰州?模擬預(yù)測)KzCnS是化學(xué)實驗室中的一種重要分析試劑。工業(yè)上以銘鐵礦［Fe(CrCh)

2,含Al、Si氧化物等雜質(zhì)］為主要原料制備K202O7的工藝流程如圖所示。

(1)“焙燒”過程。將一定量銘鐵礦與Na2cCh固體混合后在空氣中焙燒，生成NazCrCU和FezCh,該反應(yīng)的

化學(xué)方程式為o

(2)“轉(zhuǎn)化”過程。如圖為幾種物質(zhì)在水中的溶解度隨溫度變化曲線。向酸化液中加入一定量KC1固體，并

將溶液蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)，降溫時會析出大量KzCnCh晶體，試分析晶體析出的原理o

溶解度ft

⑶生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的KzCnCh酸性廢液可通過以下方法處理。

②FeS還原法。在KCn。酸性廢液中加入納米FeS后，測得Cr(VI)和總錨去除率隨時間的變化關(guān)系如圖

所示，反應(yīng)過程中還檢測到Cr2s3沉淀。10min后，Cr(VI)和總銘的去除率升高幅度變小的可能原因是

和之酸

銀池于

備電溶度

收是

回制力不溫

法為高

中液率動量

)方溶的升

C的產(chǎn)少

的車、當

及4)的

e到U汽箔適

以oC

得o源1除

2)為M”A，

C式2a溶M能

iSa有率

程N酸C新

.“是含速

3方備則”

O制;,池還

12o子，浸

AUg電

離C0)外堿

、的o是9U4極

SiM1CO

應(yīng)a劑Pe正

NC為FPe“

、反量iF

2：由試L［i高

生L提

S0式,質(zhì)鋰。

發(fā)9的除

M程，0的鐵(小為

lU。

含方時x用C亞片減

”6o

要學(xué)23.。酸極而為

化3所M高

主化=”燥a磷正

(的)C)升式

凈3鋁干池

劑應(yīng)“O、得□習(xí)電度

化oC除程

0反；a“滌獲練子溫

5催C渣o

該(洗中端=段離隨方

廢ps浸2

出、藝碌7階鋰度

鎮(zhèn)K由

0寫；濾工粗三鐵解子

4鋁,8，度

：30述高亞。溶

從l物過離

式O：x、，溫校酸圖的

種子O途6化上學(xué)如中的

0M4.,磷

3n一電用1氧是2=中程水為

i)為=舊

m的業(yè))性S,二流在價解

/測2化4法0爐廢

間工O堿第收分，合

預(yù)O轉(zhuǎn)oMO溶

0時C種的方g熱市回部體化

2擬先MC

的一a水0,治藝，晶的箔

模首C(作6加1

.：生的p于1長工源色素

2SA

0封下產(chǎn)S質(zhì)K溶操含省金資無元，

10=的

開如：時M溶，不中西冶為鐵時

”是的中3”

南程題，中下劑山法)中

河燒O?0c浸

.流問時液溫iO2化端=2濕劑4)

培”銀22i堿

2藝列“濾常NH催0用電LC

2燒7-度2P極

0000000000100工下出出知知4廢純(采導(dǎo)：e

01987654322(焙OFi正

的答寫“寫已已S若溫.的知L“

融理胃

%、郴健也S(>)-0.))i)1o))

9鋁回⑴2(⑶4(⑸N6(=(1-堿已l(2(

外，還可采取的措施有o

(3)“氧化浸出”時，一般選用H2O2作為氧化劑，該步操作加熱溫度不宜過高的原因是

(4)最后一步“一系列操作”包括趁熱過濾、洗滌、干燥。檢驗Li2cCh沉淀是否洗干凈的方法是

(5)工業(yè)上將回收的Li2co3、FeP04,粉碎與過量炭黑混合高溫灼燒再生制備LiFePC)4,寫出反應(yīng)的化學(xué)方

程式：o

(1)在廢渣溶解操作時，應(yīng)選用溶解(填字母)

A.氨水B.氫氧化鈉溶液C.鹽酸D.硫酸

(2)為了提高廢渣溶解時的浸取效率，可采用的措施有哪些？(至少寫出兩點)

(3)物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上一般選用空氣，氧化過程中發(fā)生的離子方程式為。

(4)根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù)，你認為工業(yè)上氧化操作時應(yīng)控制的條件是：。

13.(2022.廣東.高考真題)稀土(RE)包括錮、鈕等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀

土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：

離子Fe3+Al3+

開始沉淀時的pH8.81.53.66.2?7.4

沉淀完全時的pH/3.24.7/

(1)“氧化調(diào)pH”中，化合價有變化的金屬離子是。

②“操作X”的過程為：先,再固液分離。

(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有(寫化學(xué)式)。

14.(2022?江西?模擬預(yù)測)硫酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血。利用黃銅礦(CuFeSz)制備硫酸亞鐵并回收銅

的工藝流程如圖所示：

(1)①焙燒生成的S02可用檸檬酸檸檬酸鈉溶液進行吸收，該過程采用逆流接觸法進行吸收的原因是

②還可用電化學(xué)氧化法處理S02,同時生成H2SO4,寫出S02參與反應(yīng)的電極反應(yīng)式：O

(2)還原過程中加入的X為(填化學(xué)式)，該過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

(3)濾渣的主要成分是(填化學(xué)式)。

(4)①向濾液中加入稀硫酸后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得綠磯晶體，加入稀硫酸的目的是0

②為測定產(chǎn)品FeSO4xH2O中結(jié)晶水的數(shù)量，稱取14g產(chǎn)品配制成250mL待測液，準確量取25.00mL待

測液于錐形瓶中加稀硫酸酸化，用0.0500molLKMn04標準溶液滴定至終點，重復(fù)三次，平均消耗

KMnC)4溶液的體積為20.00mL,則x=。

15.(2022.安徽.合肥市第八中學(xué)模擬預(yù)測)2022北京冬奧會期間的交通服務(wù)用車中，氫燃料電車占了絕

大多數(shù)。氫氧燃料電池中，貴金屬Pt作為催化劑起到關(guān)鍵作用。下列是從某陽極泥中回收鉗、金的工藝

流程圖，請仔細閱讀信息后作答：

(1)“酸浸氧化”中無氣體排出，此時通入氧氣的目的是一，“濾液”中的金屬陽離子有—o

⑵若“酸溶”得到的［PtCkF和［AuCR的物質(zhì)的量均為Imol,則消耗的氯氣至少為moL

(3)沉金過程中的離子反應(yīng)方程式為o

(4)“沉箱”中，生成(NH4)2PtC16的沉淀率隨溫度升高而呈升高趨勢，請結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式解釋升高溫

度，(NH4)2PtC16沉淀率升高的主要原因__________o

(5)濾渣氯鋁酸鏤［(NH4)2PtCk］表面有大量氯化鏤等可溶性的鹽，需要洗滌除去，洗滌沉淀的方法是

⑹寫出(NHSPtCk灼燒時的化學(xué)反應(yīng)方程式__________?

16.(2022?吉林長春?模擬預(yù)測)碳酸鋸(SrCCh)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于生產(chǎn)銀鐵氧體磁性材

料。一種以菱鋸礦(含80~90%SrCC)3,少量MgCCh、CaCCh、BaCCh等)制備高純碳酸鍋的工藝流程如

下：

Sr(OH)2在水中的溶解度

溫度/℃10203040608090100

溶解度/(g/100g)1.251.772.643.958.4220.244.591.2

(1)菱銅礦、焦炭混合粉碎的目的是。

(2)“立窯燃燒”中SrC03與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為。進行高溫煨燒反應(yīng)的裝置稱為“立窯”，該裝

置的內(nèi)層“襯里”應(yīng)選擇(填“石英砂胸”或“堿性耐火磚”)做耐火材料。

(3)“浸取”中用熱水浸取而不用冷水的原因是；濾渣1含有焦炭、MgO和o

(4)“沉鋸”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為0

(5)銀鐵氧體是由車思和鐵的氧化物組成的復(fù)合磁性材料。某種鋸鐵氧體(xSrOyFezCh)中Sr與Fe的質(zhì)量比

為0.13,則X為(取整數(shù))。

X

(6)NiSCU在強堿溶液中被NaClO氧化可得NiOOH,該物質(zhì)能用作堿性銀鎘電池的正極材料。其電池反應(yīng)

充電

式：Cd(s)+2NiOOH(s)+2H2O(1)篇Cd(OH)2(s)+2Ni(OH)2(s)

①放電一段時間后，溶液的pH將(填“增大”“減小”或“不變”)。

②充電時，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為o

溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金屬離子Al3+Fe3+Fe2+

開始沉淀時(c=0.01mol/L)的pH3.72.27.5

沉淀完全時(c=1.0xl05mol/L)的pH4.73.29.0

回答下列問題:

(2)濾渣1的主要成分為.(填化學(xué)式)，加入M發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

(4)“控制pH”后從溶液中得到綠磯晶體，包含的操作是.、過濾、洗滌及干燥。

用電器

AICI；A12C1；

AlCuS@C

A12C1；AIC1；

PH4?66?88?1010?12

主要離子

②“酸浸”后溶液pH約為4,加石灰乳后pH略大于12,則“沉斜1”時沉機化學(xué)方程式為：.

(2)①“沉鋼2”的沉鋼率隨溫度的變化如圖所示，溫度高于80℃沉機率下降的原因是。

沉淀溫度/℃

19.(2022?湖北?華中師大一附中模擬預(yù)測)鋅鹽在化工、醫(yī)藥、電鍍等方面都有重要應(yīng)用。以硫化鋅精

礦為原料，選擇在常壓下，采用氧化酸浸法進行實驗生產(chǎn)的工藝如圖所示。

已知：①浸出液雜質(zhì)離子主要是Fe2+、Fe3+,還含有少量的C/+、Ni?+等；

②pH=1.5時，除鐵的化學(xué)方程式為3Fe2(SO4)3+K2so4+12H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6j+6H2so4；

39

③25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=3xl0o

回答下列問題：

(1)浸出時，選用氧化酸浸法而不直接選用酸浸法的優(yōu)點是,氧化劑在稀硫酸介質(zhì)中對硫化鋅精礦

進行浸取時所涉及的化學(xué)反應(yīng)機理較為復(fù)雜，若氧化劑為稀硝酸時氧化產(chǎn)物為單質(zhì)S,則發(fā)生反應(yīng)的離子

方程式為=

⑵溫度對硫化鋅精礦的浸出率有重要的影響，從室溫到100℃范圍內(nèi)，溫度對硫化鋅精礦的浸出率的影

響結(jié)果如圖所示：

隨浸出溫度的升高，硫化鋅精礦的浸出率顯著提高的原因是；實際工業(yè)生產(chǎn)選用的合適溫度為

_______左右。

(3)若氧化劑為H2O2,用離子方程式解釋除鐵之前需要加入氧化劑的目的：o測定除鐵后的濾液

中c(Fe3+)為0.003mol-Li,則此時溶液的pH=。

(4)除鐵后再進一步調(diào)節(jié)pH=4左右，使其完全水解形成Fe(OH)3沉淀，即可達到除鐵要求，不在除鐵之前

調(diào)節(jié)pH=4的原因是o

(5)加入Zn的目的是。

20.(2022?貴州貴陽?模擬預(yù)測)從碑鹽凈化渣(成分為Cu、As、Zn、ZnO、C。和SiCh)中回收有利用價值

的金屬，解決了長期以來影響碑鹽凈化工藝推廣的技術(shù)難題，具有較強的實踐指導(dǎo)意義。其工藝流程如

圖：

回答下列問題：

⑴在“選擇浸Zn”時為提高效率可以采取的措施是(任寫一條)。其他條件不變時，Zn和Co的浸出

率隨pH變化如圖所示，貝“選擇浸Zn”過程中，最好控制溶液的pH=0

(2)“氧化浸出”時，As轉(zhuǎn)化為H3ASO4,則該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為?！敖钡?/p>

主要成分為(填化學(xué)式)。

⑶用NaOH溶液調(diào)節(jié)氧化浸出液至弱酸性，再加入Na3AsO4進行“沉銅”，得到難溶性的

CU5H2(ASO4)4