考点11 化工流程大题 备战2020高考化学优选名校好题分项版汇编1（原卷版）

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1、1（2018届河北省石家庄市高三下学期4月一模）铋(Bi)与氮同族，氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外，还有CuSO4、ZnSO4、CuS、Fe2O3、PbSO4及As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如下：请回答：(1)Bi位于第六周期，其原子结构示意图为_。(2)向“酸浸”所得浸液中加入Zn粉，充分反应后过滤，从溶液中获得ZnSO47H2O的操作为_、过滤、洗涤、干燥。(3)“浸铜”时，有单质硫生成，其离子方程式为_。(4)“浸铋”时，温度升高，铋的浸出率降低，其原因为_。(5)“除铅、砷”时，可

2、以采用以下两种方法。加入改性HAP。浸液1与HAP的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表:L/S125:150:125:115:1Pb2+去除率/%84.86来源:94.1595.4096.83As3+去除率/%98.7998.9298.3499.05m(沉铋)/g2.342.332.051.98实验中应采用的L/S=_。铁盐氧化法，向浸液1中加入Fe2(SO4)3，并调节pH，生成FeAsO4沉淀。欲使溶液中c(AsO42-)10-9mol/L且不产生Fe(OH)3沉淀，应控制pH的范围为_。已知:1g2=0.3:；FeAsO4、Fe(OH)3的Ksp分别为510-23、

3、410-38。(6)“沉铋“时需控制溶液的pH=3.0，此时BiCl3发生反应的化学方程式为_。2（2018届辽宁省辽南协作校高三下学期第一次模拟）废弃物回收利用可变废为宝。某工业固体废物的组成为Al2O3、FeO、Fe2O3等。下图是以该固体废物为原料制取氧化铝、磁性Fe3O4胶体粒子的一种工艺流程:(1)检验制备Fe3O4胶体粒子成功的实验操作名称是_。(2)写出由溶液B制备磁性Fe3O4胶体粒子的离子方程式_。(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2。其原因是_。(4)向溶液C中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_(填“增大”，“不变”或“减小”)。(5)固体D是Al(

4、OH)3，空温时Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于20，则此时Al(OH)3A1O2-+H+H2O的电离常数K=_。来源:Z&X&X&K(6)用重路酸钾(K2Cr2O7)可测定产物磁性Fe3O4胶体粒子中铁元素的含量，过程如下图。已知，反应中K2Cr2O7被还原为Cr3+。写出甲乙的化学方程式_。写出乙丙的离子方程式_。来源:3（2018届内蒙古赤峰市高三4月模拟）铜及其化合物在工农业生产有着重要的用途，氯化铜、氯化亚铜经常用作催化剂。其中CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。【查阅资料】 (i)氯化铜：从水溶液中结晶时，在15以下得到四水物，在15 -25.7得到三水物，在26

5、42得到二水物，在42以上得到一水物，在100得到无水物。(ii)(1)实验室用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与铜反应(铁架台，铁夹略) 制备氯化铜。按气流方向连接各仪器接口顺序是:a_、_、_、_。本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先_后_(2)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl3 溶液作为“腐蚀液”，写出该反应的化学方程式：_。(3) 现欲从(2)所得溶液获得纯净的CuCl22H2O，进行如下操作：首先向溶液中加入H2O2溶液然后再加试剂X 用于调节pH，过滤，除去杂质，X 可选用下列试剂中的_(填序号)a.NaOH b.NH3H2O

6、 C.CuO d.CuSO4要获得纯净CuCl22H2O晶体的系列操作步骤为：向所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、_、_、洗涤、干燥。(4)用CuCl22H2O为原料制备CuCl 时，发现其中含有少量的CuCl 2或CuO 杂质，若杂质是CuCl2，则产生的原因是_。(5)设计简单的实验验证0.1mol/L 的CuCl2溶液中的Cu2+ 对H2O2的分解具有催化作用:_。4（2018届内蒙古赤峰市高三4月模拟）硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3 (约10%)和MgO(约5%)。其同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元

7、素。已知: Fe(OH)3的Ksp=4.010-38。请回答下列问题。(1) 固体A的一种工业应用_；沉淀D的电子式_。(2) 溶液B中所含的金属阳离子有_。(写离子符号)(3) 若步骤中调pH 为3.0，则溶液C中的Fe3+ 是否沉淀完全，通过计算说明_。(4) 写出步骤中全部反应的离子方程式_。(5) 为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元索还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。判断到达滴定终点的现象是_。某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL 溶液，移取25.00mL 试样溶液，用0.0050 mol/L KMnO

8、4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。5（2018届湖北省荆州中学高三4月月考）工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4，还有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7)，某实验小组模拟其流程如下图所示：（1）步骤中，焙烧时所用的仪器材质应选用_(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为_。（2）配平步骤中主要反应： _FeCr2O4_O2_Na2CO3_Fe2O3_Na2CrO4_CO2 （3）操作中，酸化时，CrO42转化为Cr2O72，写出平衡转化的离子方程式：_。（4）

9、步骤用硫酸将溶液的pH调至中性，所得滤渣的主要成分是_、_；（5）下图是Na2Cr2O72H2O和Na2SO4的溶解度曲线，步骤中获得固态副产品Na2SO4的实验操作方法为_、_。（6）工业上常用电解法处理含Cr2O72的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若电解后溶液中c(Cr3+)=3.0105molL1，则c(Fe3+)=_。(已知KspFe(OH)3=4.01038molL1，KspCr(OH)3=6.01031molL1)（7）CrO5的结构式为，该氧化物中Cr为_价。6（2018届福建省厦门市双十中学高三第九次能力考试）金属镍具有

10、较高的经济价值。工业上采用一定方法处理含镍废水使其达标排放并回收镍。某电镀废水中的镍主要以NiRz络合物形式存在，在水溶液中存在以下平衡: NiR2(aq) Ni2+(aq) +2R-(aq) (R-为有机物配体，K=1.610-14)（1）传统的“硫化物沉淀法”是向废水中加入Na2S，使其中的NiR2 生成NiS 沉淀进而回收镍。该反应的离子方程式为_。NiS 沉淀生成的同时会有少量Ni(OH)2沉淀生成，用离子方程式解释Ni(OH)2生成的原因是_。（2）“硫化物沉淀法”镍的回收率不高，处理后废水中的镍含量难以达标。“铁脱络-化学沉淀法”可达到预期效果，该法将镍转化为Ni(OH)2固体进而

11、回收镍。工艺流程如下：“脱络”(指镍元素由络合物NiR2转化成游离的Ni3+) 过程中，R-与中间产物-OH (羟基自由基) 反应生成难以与Ni2+络合的-R (有机物自由基)，但-OH也能与H2O2发生反应。反应的方程式如下：Fe2+ + H2O2 = Fe3+ +OH-+-OH iR- +-OH =OH-+-R ii H2O2+2-OH=O2+ 2H2O iii实验测得“脱络”过程中H2O2的加入量对溶液中镍去除率的影响如图所示：从平衡移动的角度解释加入Fe2+和H2O2能够实现“脱络”的原因是_。分析图中曲线，可推断过氧化氢的最佳加入量为_ g/ L； 低于或高于这个值，废水处理效果都下

12、降，原因是_。（3） 工业上还可用电解法制取三氧化二镍。用NaOH溶液调节NiCl2溶液PH至7.5，加入适量硫酸钠后采用情性电极进行电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍。写出ClO- 氧化Ni (OH) 2生成三氧化二镍的离子方程式是_， amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是_。电解法制取三氧化二镍实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知1mol 该物质中含有0.5mol结晶水。取该化合物20.2g进行充分加热，而获得三氧化二镍固体和0.2mol水，则该结晶水合物的化学式为_。7（2018届新疆维吾尔自治区高三第二次

13、适应性）钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提取金属钒，赤泥主要含有Fe2O3、Al2O3、V2O5和CuO，具体工艺流程图如下:已知:钒有多种价态，其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在，且存在平衡VO2+H2OVO3-+2H+。回答下列问题:(1)磁性产品的化学式为_。(2)赤泥加入NaOH溶液，发生的离子反应方程式为_。能否用氨水代替NaOH溶液，_(填“能”或“不能”)，理由是_。来源:Z*xx*k.Com(3)滤液1生成沉淀的离子反应方程式为_。(4)调至p

14、H=8的目的有两个，一是_，二是使VO2+转化为VO3-，此时溶液中VO2+和VO3-的物质的量之比为a:b，VO2+H2OVO3-+2H+的平衡常数K=_。(5)滤液2加氯化铵生成NH4VO3 的离子方程式为_，该反应能发生是因为_。8（2018届四川省宜宾市高三第二次诊断）方铅矿的主要成分为PbS，含铅可达86.6%。以方铅矿为原料制备铅蓄电池的电极材料PbO2的工艺流程如图所示：（1）方铅矿焙烧后排出气体的主要成分是_（填化学式），可用于工业制备_。（2）步骤中焦炭的作用是_。（3）“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时，_作阴极，阴极反应式为_，阳极泥的主要成分是_。（4）步

15、骤中制备PbO2的离子方程式_。（5）已知：常温下，Ksp(PbS)=810-28、Ka1(H2S)=1.310-7、Ka2(H2S)=7.110-15。常温下，向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体，发生反应的离子方程式是_；结合数据分析，该反应能否进行得基本完全？_（写出计算推理过程）。9（2018届四川省成都经济技术开发区实验中学校高三4月月考）钛被称为“二十一世纪金属”，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：已知：钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，TiOSO4遇水会水解。请回答下列问题：（1）操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有_；（2）请结合化学用语解释将

16、TiO2+转化为H2TiO3的原理_。（3）已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从Na、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁，那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是_。（4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解质，用碳块作电解槽，其阴极反应的电极反应式是_。（5）为测定溶液中TiOSO4的含量，先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3+Al3+3H2O。过滤后，取无色滤液20.00 mL，向其中滴加23滴KSCN溶液作指示剂，用_（填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mo

17、lL-1 FeCl3溶液，发生Ti3+Fe3+=Ti4+Fe2+。滴定终点时的现象是_，若用去了30.00mL FeC13溶液，待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是_mol/L。10（2018届北京市大兴区高三一模）金属钇(Y)具有重要的国防价值，但因过度开采已濒临枯竭。通过硫酸浸泡深海磷灰石矿，可以得到Y3+的浸出液：表1 浸出液成分Al3+Fe3+Ca2+PO43-Mg2+Mn2+Y3+浓度/(mgL-1)767094605506405600150070.2（1）浸出液可用有机溶剂（HR）进行萃取，实现Y3+的富集（已知：Y3+与Fe3+性质相似），原理如下：Fe3+ + 3HR FeR

18、3 + 3H+ Y3+ + 3HR YR3 + 3H+ （已知：FeR3、YR3均易溶于HR）浸出液在不同pH下萃取的结果如图1。用化学平衡原理解释，随pH增大，Y3+萃取率增大的原因_。结合图1解释，工业上萃取Y3+之前，应首先除去Fe3+的原因是_。（2）采用“中和沉淀法”和“磷酸法”可以除铁。 表2 Fe3+、Y3+去除率终点pH来源:Z。X。X。K去除率/%Fe3+Y3+3.087.8419.863.592.3323.634.599.9944.525.099.9989.04中和沉淀法：向浸出液中加入NaOH除Fe3+，去除率如表2所示。该实验条件下，Fe3+去除率比Y3+大的可能原因_

19、。磷酸法：将磷酸（H3PO4：三元弱酸）加入到浸出液中，再加入Na2CO3溶液，调pH为2.5，过滤除去磷酸铁沉淀（FePO4），滤液中剩余的Fe3+、Y3+浓度如表3。 表3 滤液中Fe3+、Y3+的浓度Fe3+Y3+浓度/(mgL-1)50868.9 配平“磷酸法”除铁过程中的离子方程式Fe3+ + + = FePO4+ CO2+ ，_ 综合分析表1、表2、表3，工业上采用“磷酸法”除铁的原因_。（3）经“磷酸法”除铁后，用有机溶剂HR萃取Y3+，可通过_（填操作）收集含Y3+的有机溶液。（4）综合分析以上材料，下列说法合理的是_。a. 分析图1可知，pH在0.22.0范围内，有机溶剂中的

20、Fe3+多于水溶液中的Fe3+ b. 表2中 Y3+损失率在20%左右的原因可能是生成的Fe(OH)3对Y3+的吸附c. 表2中 pH在4.55.0范围内，Y3+损失率变大的可能原因：Y3+ + 3OH- = Y（OH）3d. 有机溶剂萃取Y3+的优点是Ca2+、Mg2+、Mn2+等金属离子萃取率极低11（2018届四川省泸州市高三第二次教学质量检测性考试）氯化亚铜广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。以某种铜矿粉(含Cu2S、CuS及FeS等)为原料制取CuCl的工艺流程如下：已知：CuS、Cu2S、FeS灼烧固体产物为Cu2O、FeO；Ksp(CuCl)=210-7，2Cu+=Cu+

21、Cu2+的平衡常数K1=1106回答下列问题：（1）“灼烧”时，被还原的元素有_(填元素符号)。（2）“酸浸”所需H2SO4是用等体积的98%H2SO4和水混合而成。实验室配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管外，还有_。“酸浸”时硫酸不宜过多的原因是_。（3）“除杂”的总反应方程式是_。（4）“络合”反应中的NH3与NaHCO3理论比值是_。（5）加热“蒸氨”在减压条件下进行的原因是_。（6）X可以充分利用流程中的产物，若X是SO2时，通入CuCl2溶液中反应的离子方程式是_；若X是Cu时，反应Cu+Cu2+2Cl-=2CuCl的平衡常数K2=_。（7）以铜为阳极电解NaCl溶液也可

22、得到CuCl，写出阳极电极反应式_。12（2017-2018学年四川省棠湖中学高二下学期第一次月考）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是，并含少量的、MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）写出Fe3+水解的离子方程式_。（3）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_。沉淀化学式开始沉淀的pH沉淀完全的pH开始溶解的pHKsp（4）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_选填序号。大理石粉 石灰乳 c纯碱溶液 d氨水（5）“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤，洗涤，干燥。（6）

23、分析图中数据，菱锌矿粉中的质量分数不低于_用代数式表示13（2018届北京市东城区高三4月一模）用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁，产生一种固体废料，主要成分如下表。通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用，并得到纳米二氧化钛和分子筛。请回答下列问题：(1)步骤中进行分离操作的名称是_，(2)下列固体废料的成分中，不属于碱性氧化物的是_（填字母序号）。a. TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO(3)熔融温度和钛的提取率关系如下图，适宜温度为500，理由是_。(4)滤液中溶质的成分是_。(5)步骤中发生反应的离子方程式是 _。(6)将步骤中制取分子筛的化学方程式补充完整：_根据成分

24、表中数据，计算10 kg固体废料，理论上应再加入Na2 Si03物质的量的计算式是n( Na2SiO3)=_mol（摩尔质量/g/mol ：SiO2 60 Al2O3 102）。14（2018年重庆普通高等学校招生全国统一考试4月调研）2017年我国承建全球首艘深海采矿船，具2500米深海作业能力，对未来深海矿产资源的开发具有重要战略价值。海洋深处有丰富的锰结核矿(主要成分为MnO2，含少量Fe、Al等杂质元素)，利用锰结核矿可以制备高纯碳酸锰，请回答下列有关问题:（1）写出用MnO2和浓盐酸制取氯气的化学方程式_。（2）MnO2与过氧化氢的反应十分复杂。在酸性条件下，MnO2可以被H2O2还

25、原成Mn2+，但H2O2又有氧化性，有研究表明，H2O2溶液的氧化性是HO2-所致。其他条件相同时，研究不同初始pH条件下H2O2溶液的漂白效果，结果如图所示:写出MnO2在酸性条件下与H2O2反应的离子方程式_。由图可得到的结论是_，结合平衡移动原理简述理由:_。（3）利用锰结核矿在实验室制备高纯碳酸锰的流程如下：可用SO2代替植物粉，植物粉的作用是_。使用碳酸锰调pH的优势是_。加入NH4HCO3时，温度要控制在35以下，其目的是_。（4）在废水处理中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020mo/LMn2+的废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH，当c(HS-)=1.010-4mol/L时，Mn2+开始沉淀，则此时溶液的pH=_。已知:Ksp(MnS)=1.410-15；H2S的电离常数K1=1.310-7，K2=7.010-1513