2022届高三化学一轮复习考点特训工艺流程题含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习考点特训工艺流程题含解析，共31页。试卷主要包含了3×10﹣31， ≈4等内容，欢迎下载使用。
工艺流程题
大题训练（共16题）
1.二硫化钨(WS2，WS2中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）“滤渣Ⅰ”的化学式为__________；
（2）提高“熔融”速率的措施有_____________________(写一条即可)；
（3）用离子方程式表示通入过量CO2的主要目的是：________________________；
（4）钨酸与氨水反应时控制温度为58℃，温度不宜太高，其原因是___________。
（5）已知2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O，若该反应转移了8 mol电子，则生成的气体产物在标准状况下的体积为______L；
（6）常温下，Ksp(CaWO4) =1×10-10。在钨酸钠溶液中滴加澄清石灰水产生钨酸钙沉淀，当溶液中pCa=-1g c(Ca2+)=4，c(WO42-)=_____mol/L。

2.工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下图：

已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：


（1）在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要还有_____。
（2）在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSO4，请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到__；②将浊液加热到80℃，______。
（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式___________，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是________。
（4）当离子浓度≤1×10﹣5 mol•L﹣1认为沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀则要保持c（OH﹣）≥_______。已知：Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10﹣31， ≈4.0）

3.电子工业中，可用FeCl3—HCl溶液作为印刷电路铜板刻蚀液。某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收：

请回答：
（1）把FeCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是____________。
（2）FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的是______________________________。
（3）步骤①中加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示)_____________________。
（4）已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表

Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
4.7
7.0
1.9
沉淀完全时
6.7
9.0
3.2
根据表中数据推测调节pH的范围是________________。
（5）上述流程路线中，除FeCl3溶液外，还可用于循坏利用的物质是__________________。

4.硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用于湿法电解制锌，如图为由锌灰制ZnSO4·7H2O晶体的工艺流程：

已知：①锌灰的主要成分为ZnO，还含有CuO、PbO、MnO和FeO；
②“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和MnO(OH)2。
请回答下列问题：
（1）MnO(OH)2中Mn元素的化合价为_____________。
（2）“滤渣1”的主要成分为_____________。
（3）“氧化”时，需控制溶液的pH=5.1，Fe2+被氧化的离子方程式为_____________。
（4）操作a为_________、过滤、洗涤、干燥。
（5）ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。准确称取一定量的ZnSO4·7H2O晶体加入250 mL的锥形瓶中，加水约20 mL，再加入2～3滴5%的二甲酚橙作指示剂、约5 mL六亚甲基四胺缓冲溶液，摇匀。用已标定的0.0160 mol/LEDTA溶液滴定，滴定至溶液由红紫色变成亮黄色，即为终点(ZnSO4·7H2O与EDTA按物质的量之比1：1反应)。实验数据如下表：
m(ZnSO4·7H2O)/g
起始滴定管读数/mL
终点滴定管读数/mL
0.1692
0.20
26.50
ZnSO4·7H2O产品的纯度为_____________(保留2位有效数字)。
（6）工业上采用惰性电极作阳极电解ZnSO4溶液可实现湿法炼锌，电解过程中的离子方程式为___________。

5.碲是发展高科技产业、国防与尖端技术不可或缺的原料。H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸，工业上常用铜阳极泥[主要成分是碲化亚铜(Cu2Te)，含少量的Ag、Au]回收碲，其工艺流程如下：

已知：CuC2O4的Ksp为2.2×10-8；离子浓度小于1×10-5mol/L时，即离子完全沉淀。
（1）Cu2Te中Te的化合价是___。
（2）滤渣的成分是___，滤液①中含有的氧化酸浸时氧化产物为____。氧化酸浸时温度过高会使碲的浸出率降低，原因是_______。
（3）若要使Cu2+完全沉淀，应控制C2O42-的浓度不低于_____。
（4）还原反应的离子方程式为______________。

6.LiCoO2（钴酸锂）是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下：

已知如下信息：
①该海水中含浓度较大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示：

③常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：
物质
Li2CO3
MgCO3
CaCO3
MnCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.5×10-2
6.8×10-6
2.8×10-9
2.3×10-11
6.0×10-10
请回答下列问题：
（1）LiCoO2中钴的化合价为________。滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和__________（填化学式）。
（2）调节pH=5的目的是__________。
（3）“沉锂”包括过滤、洗涤等，宜用_________（填“热水”或“冷水”）洗涤Li2CO3。加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示：
序号

沉淀质量/g
碳酸锂含量/%
锂回收率/%
①
0.9∶1
10.09
92.36
77.67
②
1.0∶1
10.97
90.19
82.46
③
1.1∶1
11.45
89.37
85.27
④
1.2∶1
12.14
84.82
85.45
从生产成本考虑，宜选择_______（填序号）方案投料。
（4）“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_________mol·L-1。
（5）“合成”中采用高温条件，放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式________。
（6）在“合成”中制备1 mol LiCoO2转移电子的物质的量为__________。

7.碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示

已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素
②常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表
金属离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
Ca2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
3.8
1.5
6.3
10.6
8.8
9.6
沉淀完全的pH
5.2
2.8
8.3
12.6
10.8
11.6
回答下列问题：
（1）“混合研磨”的作用为_______________________
（2）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________
（3）分析图1、图2，焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________

（4）净化除杂流程如下

①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8＞KMnO4＞MnO2＞Fe3+，则氧化剂X宜选择__________
A．(NH4)2S2O8 B．MnO2 C．KMnO4
②调节pH时，pH可取的范围为_________________
（5）“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵，可能的原因是__________________

8.铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：
①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
金属离子
Fe2＋
Fe3＋
Cu2＋
Mn2＋
开始沉淀
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀
9.0
3.7
6.7
9.8
② Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－36
③ Cu2S遇酸时会生成S
（1）加快“浸取”速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有__________(任写一种)。
（2）滤渣I中的主要成分是______________。
（3）常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为_______，请用离子方程式表示用CuO“除铁”时所发生的反应__，若加A调节溶液pH后溶液中Fe3＋的浓度为2.0×10－9mol/L，则为pH__。
（4）写出“沉锰”(除 Mn2＋)过程中反应的离子方程式：_________________________。
（5）Na2CO3溶液浸泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3反应)，能将BaSO4转化为BaCO3，此反应的平衡常数K= ________(填写计算结果)；若不考虑CO32－的水解，要使46.6g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1mol·L－1Na2CO3溶液 ____mL。(已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、Ksp(BaCO3)=5.0×10-9)

9.硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2g。Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4。
（1）“浸取”时主要反应的化学方程式为_____________________。
（2）“浸取”后，采用“热过滤”的目的是___________________________。
（3）“浸出液”显酸性，含H3BO3和Mg2+、SO42-，还含有其他杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO，除去的杂质离子是__________。H2O2的作用是______(用离子方程式表示)。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4•H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩后，最佳结晶条件是_____________。

A．升温结晶 B．降温结晶 C．加压升温结晶 D．降压降温结晶
（5）在实际生产中为了提高原料的综合利用率，可以利用除杂后滤渣作为提炼铝的原料，工艺流程为：

试剂a可选用________(化学式)溶液，若试剂b为AlCl3则由滤液得固体A的离子反应方程式为___________，在实际工业生产中，流程中的一定条件指的是________。

10.以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如图：

查阅资料得知：
ⅰ.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-。
ⅱ.
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
Bi3+
开始沉淀的pH
2.7
3.4
5.0
7.5
0.7
沉淀完全的pH
3.7
4.9
5.9
9.7
4.5
回答下列问题：
（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是___。
（2）步骤③加的试剂为___，目的是将溶液pH要调到5使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去。
（3）写出反应④的离子反应方程式___。
（4）⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-，写出该反应的离子方程___。
（5）将溶液H经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是___(填操作名称)。

11.CoC2O4是制备金属钴的原料。利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图：

（1）“550℃煅烧”的目的是____。
（2）“浸出液”的主要成分是___。
（3）“钴浸出”过程中Co3＋转化为Co2＋，反应的离子方程式为___。
（4）“净化除杂1”过程中，如何检验该杂质__(用离子方程式表示)，现象为__：需在40～50℃加入H2O2溶液，其原因是__，目的是__(用离子方程式表示)；再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至5，“滤渣I”的主要成分是__。
（5）“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca2＋)=1.0×l0－5 mol/L，则滤液中c(Mg2＋)为___mol/L。[已知Ksp(MgF2)=7.35×10－11、Ksp(CaF2)=1.05×10－10]

12.已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水，工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni，含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Al3＋
Ni2＋
开始沉淀的pH
1.1
5.8
3.0
6.8
完全沉淀的pH
3.2
8.8
5.0
9.5
②Ksp(CaF2)＝1.46×10-10；
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，视为完全沉淀。
请回答下列问题：
（1）在酸浸过程中会适当增大酸的浓度并不断快速搅拌，目的是______________。
（2）写出“沉镍”时发生反应的离子方程式：______________________________，当Ca2＋沉淀完全时，溶液中 c(F-)> ________mol·L-1(写出计算式即可)。
（3）试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的化学反应方程式：_______________________________。
（4）操作a的内容包括过滤，洗涤，干燥。请用简洁语言描述洗涤的方法是__________________________。
（5）“调pH”时pH的调控范围为______≤PH