2020年高考試題分類匯編 化學(xué)工藝流程

2020年高考試題分類匯編化學(xué)工藝流程2020年高考化學(xué)工藝流程題分類匯編1.[2019新課標(biāo)Ⅰ26]（14分）釩在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子開始沉淀pH完全沉淀pHFe2+1.93.2Fe2+7.09.0Al3+3.04.7Mn2+8.110.1（1）“酸浸氧化”需要加熱，其原因是促進(jìn)氧化反應(yīng)速率，加快酸浸和氧化反應(yīng)速率，促進(jìn)氧化完全。（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO+同時(shí)還有Fe2+離子被氧化。VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應(yīng)的離子方程式為：Fe2++VO++MnO2+2H+→VO2++Mn2++Fe3++H2O。（3）“中和沉淀”中，釩水解并沉淀為V2O5·xH2O，隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、Mn2+、Al3+和Fe3+，以及部分的SiO2。（4）“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是Fe(OH)3。（5）“調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn)，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaAl(OH)4+HCl→Al(OH)3↓+NaCl+H2O。（6）“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí)，需要加入過(guò)量NH4Cl，其原因是利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全。2.[2020新課標(biāo)Ⅲ27]（15分）某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體（NiSO4·7H2O）：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L?1）的pH開始沉淀時(shí)（c=0.01mol·10?5mol·L?1）的pH沉淀完全時(shí)（c=1.0×10?5mol·L?1）的pHNi2+4.25.1Fe3+0.31.3Al3+3.54.5（1）“還原析出”中，加入Na2S·9H2O還原Ni2+，使其析出。Na2S·9H2O的作用是還原Ni2+，使其析出。（2）“過(guò)濾洗滌”中，用去離子水洗滌沉淀，使其更加純凈。用去離子水洗滌沉淀，使其更加純凈。（3）“干燥煅燒”中，煅燒溫度要適當(dāng)，過(guò)高易使硫酸鎳分解，過(guò)低則不易除去水分。煅燒溫度要適當(dāng)，過(guò)高易使硫酸鎳分解，過(guò)低則不易除去水分。（4）“晶體生長(zhǎng)”中，通過(guò)緩慢冷卻使硫酸鎳晶體生長(zhǎng)。通過(guò)緩慢冷卻使硫酸鎳晶體生長(zhǎng)。（1）軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是增加表面積，促進(jìn)反應(yīng)。MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為：2MnO2+BaS+2H2O→2MnO+Ba(OH)2+H2SO4（2）隨著MnO2與BaS投料比的增大，S的量達(dá)到最大值后不會(huì)再增加，因?yàn)锽aS是限制反應(yīng)物；而Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，因?yàn)锽a(OH)2是過(guò)量反應(yīng)物，會(huì)隨著反應(yīng)進(jìn)行逐漸消耗。(1)為提高鐵元素浸出率，可以采取適當(dāng)升高酸浸溫度和適當(dāng)加快攪拌速度，以增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率。(2)在還原過(guò)程中，除了生成Fe2+外，還會(huì)生成H2，檢驗(yàn)Fe3+是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是加入少量KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色。(3)若溶液的pH偏低，將會(huì)導(dǎo)致CaF2沉淀不完全，原因是pH偏低形成HF，導(dǎo)致溶液中F-濃度減小。(4)生成FeCO3沉淀的離子方程式為Fe2++HCO3-+NH3·H2O→FeCO3↓+NH4++H2O。制備FeCO3的實(shí)驗(yàn)方案為將提純后的FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCO3沉淀，然后將沉淀洗滌完全，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH為6.5。濾液I可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到操作中。凈化時(shí)需先加入的試劑X為NH4F。在使用氨水調(diào)溶液的pH時(shí)，理論最小值為4.9。碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+BaS+H2O→Ba(OH)2+MnO+S。過(guò)量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2。溶液至中和終點(diǎn)，用滴定法測(cè)定FeSO4的含量。在實(shí)驗(yàn)中，首先將FeSO4溶液和NH4HCO3混合，生成FeCO3沉淀。為了控制溶液p