2023屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-工業(yè)流程題訓(xùn)練

2023屆高考化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí)-工業(yè)流程題專題訓(xùn)練

1.某興趣小組利用初處理過的工業(yè)廢銅制備膽研(01$0「5旦0),流程如下：

山函曾!N>過濾珥0,調(diào)節(jié)溶液P4過濾,m嬴]避亂射嬴

----------11稀硫酸1---------------------

已知：a.工業(yè)廢銅含鐵、鉛等不可溶雜質(zhì)。

3920

b.25℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)J=2.8xlO-;Ksp[Cu(OH)2]=2.2xlO-o

c.銅表面離子接觸的地方濃度充足，另通過物理干預(yù)，使Cu先與稀硝酸反應(yīng)。

d.相關(guān)氫氧化物沉淀的對(duì)應(yīng)pH如下表。

物質(zhì)開始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pH

CU(OH)24.26.7

Fe(OH)27.69.6

Fe(OH)32.73.7

請(qǐng)回答:

(1)如圖為制備膽研晶體的裝置圖，其中堿溶液的作用是

⑵寫出向?yàn)V液A中加入HzO?的離子方程式_______

(3)下列有關(guān)以上流程說法正確的是oA.25℃時(shí)，當(dāng)Fe?+恰好完全除盡時(shí)，c(Cu2+)<2.2xl006mol-lT1

B.向?yàn)V液A中加入的HzO?,不宜稀硝酸代替

C.步驟中“調(diào)節(jié)溶液pH”，應(yīng)用NaOH等堿溶液將pH調(diào)至3.7?4.2

D.可使用X射線衍射儀或紅外光譜儀檢驗(yàn)產(chǎn)物是否為晶體

(4)測(cè)定工業(yè)廢銅中含銅xmol,含鐵ymol。力口入zmolHNO3后，三種物質(zhì)反應(yīng)結(jié)束后均無剩余，產(chǎn)生的氣體只有

NO。經(jīng)一系列操作證明了反應(yīng)結(jié)束的溶液中含F(xiàn)e?+和Fe3+0

①反應(yīng)結(jié)束溶液中的n(NOj的取值范圍是。(用含x、y的代數(shù)式表示)

②“經(jīng)一系列操作“具體為o

③若4x=5y,且測(cè)定溶液中n(Fe3+)=n(Fe2+),則；。

2.鑰(Mo)是一種稀有金屬，利用銅精礦(主要成分為MoS?和SiO?)得到精M。的一種工藝流程如圖:

純堿

銅精礦廢氣溶液浸渣稀硫酸

空氣

Na2MoO4溶液酸化池--H2MOO4

H2

精Mo-——電解池-——粗Mo-——還原爐-----X-------熱解爐

已知：常溫下QGaMoOl=1.6x103,回答下列問題:

(1)焙燒后得到+6價(jià)的鋁氧化物X,“焙燒”的主要化學(xué)方程式為,廢氣過量排放引起的環(huán)境污染主要為的

(2)Na2MoO「2HQ晶體可經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥直接從Na2MoO’溶液獲得，測(cè)得16g銅精礦樣品經(jīng)

上述工藝焙燒、堿溶后獲得12.1g晶體，忽略流程中產(chǎn)品損耗，則該鋁精礦MoS?的純度為。

⑶計(jì)算CaMoO,的溶解度約為g,若晶體NazMoO,NHQ中混有少量CaMoO",進(jìn)一步提純晶體

Na2MoO4-2H2O的操作名稱為。

⑷己知：HzMoO,為弱酸，微溶于水，“酸化”得到H2MOO4的離子方程式為o

(5)電解精煉Mo時(shí)，電解質(zhì)溶液為KC1-K3MoeL溶液，“粗Mo”應(yīng)與電源(填“正”或"負(fù)”)極相連，另一極為

石墨電極，若陰極的電極反應(yīng)為MoC卓+3e=Mo+6C「，則陽極主要的電極反應(yīng)為。

3.磷酸鐵(FePCU)常用作電極材料。以硫鐵礦(主要成分是FeS2,含少量AI2O3、SiCh和FesCU)為原料制備磷酸鐵的

流程如圖：

試卷第2頁，共14頁

試劑R/H2so4

硫

鐵

礦過

粉濾

末

空氣濾渣1濾渣2濾渣3

已知幾種金屬離子沉淀的pH如表所示:

金屬氫氧化物

Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3

開始沉淀的pH2.37.54.0

完全沉淀的pH4.19.75.2

請(qǐng)回答下列問題：

(1)濾渣3的主要成分是(寫出化學(xué)式)。

⑵用FeS還原Fe3+的目的是,加入FeO的作用是(用離子方程式表示)。

(3)試劑R宜選擇(填字母)。A.高錦酸鉀B.稀硝酸C,雙氧水D.次氯酸鈉

(4)檢驗(yàn)“氧化”之后溶液是否含F(xiàn)e?+的操作是o

4.金屬鉆是一種重要戰(zhàn)略資源。利用草酸鉆(C0C2CU)廢料協(xié)同浸出水鉆礦中鉆的工藝流程如下。

適量草酸鉆

廢料NaC103NaOH萃取劑HA

水鉆礦T研磨|一|』出|過濾

濾液1一氧化—沉淀f過濾2—濾液2—萃取一反萃取一鉆

tL

硫酸蝙i濾渣2

已知：I.水鉆礦的主要成分為CoOOH,含MnS及Fe、Al、Ca、Si等元素的氧化物;

II.該流程中一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如表:

離子Al3+Fe3+Fe2+Co2+Mn2+

開始沉淀時(shí)pH3.61.86.57.28.1

沉淀完全時(shí)pH4.73.28.39.412.7

(1)研磨的目的是。

⑵濾渣1的主要成分是Si。?、(寫化學(xué)式)。

(3)“浸出"時(shí)，CoOOH轉(zhuǎn)化成了CoS。,，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

(4)“氧化”時(shí)，NaClO3只將Fe"氧化成Fe3+,則反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(5)“沉淀”時(shí)，應(yīng)將pH調(diào)至_______o

2++

(6)已知Co?+能被有機(jī)萃取劑(HA)萃取，其原理可表示為：CO+2HA^^COA2+2H?反萃取的目的是將有機(jī)層

中的Co?+轉(zhuǎn)移到水層。實(shí)驗(yàn)室模擬萃取用到的主要玻璃儀器有燒杯、,反萃取適宜選擇的試劑是(填

序號(hào))。

A.70%H2SO4B.飽和食鹽水C.稀NaOHD.飽和NaHCC)3溶液

5.下圖為從銅轉(zhuǎn)爐煙灰［主要含有ZnO,還有少量的Fe(H)、Pb、Cu、As元素］制取活性氧化鋅的流程。請(qǐng)回答以

下問題：

氯化錠和氨水氯化鐵KMnO4/H2SO4

殿爐一浸取液t^2

除雜3

(pH*4.5

.

浸出渣濾渣i1濾渣ni

Pb(OH)ClFeAsO4

活性炭NH4HCO3

活性

A氧化鋅

己知：①活性炭主要吸附有機(jī)質(zhì)；

38

②25C時(shí)，^sp［Fe(OH)3］=4.0xlO-;

③氨體系環(huán)境中鋅元素以［Zn(NH3)4產(chǎn)形式存在;

④部分金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH：

金屬離子Fe3+Fe2+Cu2+Mr?+

開始沉淀pH1.97.04.58.1

完全沉淀pH3.29.06.410.1

(DPb(OH)Cl中Pb的化合價(jià)為=

(2)浸取溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為lh時(shí)，測(cè)定各元素的浸出率與氯化鏤溶液濃度的關(guān)系如圖，則氯化鏤最適宜的濃

-1

度為mol-Lo

試卷第4頁，共14頁

■0o

%8o

、

樹6o

汨

4o

嶇

2o

O

1234567

NH4cl濃度/(mol[T)

NH4cl濃度對(duì)煙灰浸出率的影響

(3)加入適量KMnCU溶液的目的是除去鐵元素的同時(shí)溶液中不會(huì)有明顯的鎰元素殘留，寫出除鐵步驟的離子方程式:

，常溫下此時(shí)體系中Fe3+殘留最大濃度為molL4?

(4)已知“除雜3”是利用置換反應(yīng)進(jìn)行除雜，則“濾渣III”的主要成分為(填化學(xué)式)。

(5)“沉鋅”反應(yīng)的離子方程式為o

6.釧具有“現(xiàn)代工業(yè)味精”之稱，主要應(yīng)用于鋼鐵、冶金、航空、電子等領(lǐng)域，是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)

不可或缺的重要金屬材料。從石煤中提取鋼的流程如圖所示:

空氣硫酸FeP204硫酸NaClO3氨水

石媒一餐1一[闌反!取H3曰―揚(yáng)今一|煨燒i-v,o,

iiii?

濾渣1濾渣2水溶液P204濾液1

已知：①石煤的主要成分及含量如表所示

物質(zhì)V2O3V02SiO2CaCO3FeS2A12O3

含量/%3?42?355?6522?282?3<1

②低價(jià)帆易被氧化，高價(jià)帆易被還原，酸浸液中帆的存在形式為VO；,有很強(qiáng)的氧化性。

③P204是一種酸性萃取劑，可與金屬離子發(fā)生絡(luò)合，機(jī)的存在形式為VO2+。

④VOS。,難溶于水，易溶于酸?；卮鹣铝袉栴}：

(1)焙燒過程中除硫的化學(xué)方程式為0

(2)提高“酸浸”中浸取率的措施有o

(3)觀察分析“酸浸”中硫酸用量及酸浸時(shí)間圖象，最佳硫酸用量為25mL,原因是,酸浸時(shí)間最佳為

稱其

俗收

，回

鏤程

酸流

機(jī)藝

多工

為下

淀如

沉用,

得采。

L

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4鷺

Oo機(jī)

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2有

H7軍

+的

；堿奧

)酸蘢

O2

H于西

(溶a

n-為c

1不i頁

3式4

O及N1

21程e

V3

)2方FO2共

4、C化液，

H學(xué)rz

：Ca轉(zhuǎn)濾頁

N(化N

式=的量6

O渣

程2應(yīng)少第

H6.濾

5響方)反有05雜卷

3響子.nP=除絡(luò)

+要含aH試

影7(p離、

影離+主還N鐵

的4調(diào)分

的的是O的，含

0生Sa?

3率率)2燒金O

L發(fā)4合N

；H燃lH解

m/出出O的N，A

(-4溶

浸浸V+品iO

5量4N：S>

2出O產(chǎn))2■

用乳銳目S是yH

寫：)2到O

對(duì)對(duì)，，2分,i燒

酸用O得成

理大N(灼

0硫量間作V(可要

2處要6，物

用時(shí)的主

要3度為化W1

燒的

酸出需Ol濃應(yīng)燃氧H液

C劑O濾

硫浸液a酸反后的a:

出N硫要化銀N

燥催T題

甲乙浸入用主干備問

加銀劑

0000000前次的經(jīng)制化列

8753取出二機(jī)，廢銀

964某催下

3萃寫第沉磯.的答

艇

、<)))保

=%、樹三變

%-4(5(6(⑺紅7中廢回

(1)“堿浸”所得“濾液1”的主要溶質(zhì)為NaOH、,“灼燒”的目的是。

(2)“溶解”后的溶液中，所含金屬離子有CN+、Fe2\Na+--------------------------。

(3)“分離除雜”中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成含鐵濾渣的離子方程式為o

(4)“煨燒”NiCOs濾渣前需進(jìn)行的兩步操作是。

(5)在空氣中燃燒NiCOj,其熱重曲線如圖所示。300~400℃NiC03轉(zhuǎn)化為NiQs，反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

400~450℃生成產(chǎn)物的化學(xué)式為o

300350400450

溫度/C

⑹利用Ni、O,制得NiC“溶液，調(diào)節(jié)其pH至7.5?12,采用惰性電極進(jìn)行電解，陽極上可沉淀出用作鋅銀電池正極

材料的NiOOHo電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為。

8.鈾(Ce)是一種典型的稀土元素，屬于國(guó)家戰(zhàn)略資源。以玻璃粉末(主要含CeCh，還含少量SiChFezCh、AI2O3及

微量MnO)為原料可制備無水氯化鈾(CeCb)，主要步驟如下：

33

(1)酸浸：用稀硫酸和雙氧水的混合溶液浸取玻璃粉末，浸取液中含有Ce3+、Fe\Al\MI?+等金屬陽離子。CeO2

不溶于水，寫出其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。Ce的浸出率與c(H+)、溫度的關(guān)系如圖所示。生產(chǎn)中應(yīng)選擇的

適宜條件為。

(2)除雜：向浸出液中加入NaOH調(diào)節(jié)pH除去Fe3+、Al3+o注：當(dāng)pH>12時(shí)，A1(OH)3沉淀開始溶解。有關(guān)沉淀數(shù)

據(jù)如下表(“完全沉定”時(shí)金屬離子濃度WL0xl(y5moi/L)。

沉淀)

A1(OH3Fe(OH)3Ce(OH)3Mn(OH)2

恰好完全沉淀時(shí)pH5.22.8910.1

若浸取液中c（Ce3+）=0.01mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是（加入NaOH溶液，忽略體積變化）。

（3）萃取與反萃?。合虺s后的溶液中，加入有機(jī)物HT,發(fā)生反應(yīng)：Ce3+（水層）+3HT（有機(jī)層）UCeT3（有機(jī)層）+3H+（水

層）。向分離所得有機(jī)層中加入能獲得較純的CeCb溶液。

結(jié)晶析出：將CeCb溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，得到CeCb7H2。晶體。

⑷加熱脫水:將NH4C1固體和CeCl3-7H2O混合,在真空中加熱可得無水CeCb。加入NH4cl固體的作用是。

9.全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng)，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后，得

到濃縮鹵水（含有Na+、Li\Cr和少量Mg?*、Ca2+）,并設(shè)計(jì)了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。

1）〃、用牛乙）小百

25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：

LiOH的溶解度：12.4g/100gH20

化合物Ksp

5.6x10人

Mg(OH)2

Ca(OH)25.5x10^

CaCO32.8x10"

Li2CO32.5義10一2

試卷第8頁，共14頁

1

(.6

O4

Z

Hu

皿2

0。1

一&

)

胡-1.0

蕾.8

061

6io406'08'0160

溫度(℃)

Li2c。3的溶解度曲線

回答下列問題：

⑴“沉淀1”為=

⑵向“濾液1”中加入適量固體U2cO3的目的是o

（3）為提高Li2cO3的析出量和純度，“操作A”依次為、、洗滌。

（4）有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2cO一查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對(duì)常溫下的Li2cOj有不同的描述：①是白

色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究UHCO3的性質(zhì)，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCOs溶液等體積混合，起

初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明，在該實(shí)驗(yàn)條件下LiHCOs

（填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”），有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為o

⑸他們結(jié)合⑷的探究結(jié)果，擬將原流程中向“濾液2”加入Na2c改為通入C。?。這一改動(dòng)能否達(dá)到相同的效果,

作出你的判斷并給出理由

10.工業(yè)上以石煤（主要成分為V2O3，含有少量SiO2、P2O5等雜質(zhì)）為原料制備機(jī)的主要流程如圖:

MgSONH4CI

i_I4T

石煤水浸—?除硅、碟—沉如|一?|灼燒卜H還原?業(yè)

金氣

27

已知：①NH4VCh難溶于水。②Ksp（MgSiO3）=2.4xl（y5,^[Mg3（PO4）2]=2.7xl0-o

⑴焙燒：通入空氣的條件下，向石煤中加純堿焙燒，將V2O3轉(zhuǎn)化為NaVCh的化學(xué)方程式為.

（2）除硅、磷:

①用MgSCU溶液除硅、磷時(shí)，Si、P會(huì)形成Mg3（PC>4）2、MgSiCh沉淀。若沉淀后溶液中c（PO：）=LOxl（y8mol?LT,

則c(SiO3")=mobL10

②如圖所示，隨著溫度升高，除磷率下降，其原因是Mg3（PO4）2溶解度增大、—；隨著溫度升高，除硅率升高，其

原因是___O

（3）沉機(jī)：此過程反應(yīng)溫度需控制在50℃左右，溫度不能過高的原因?yàn)?/p>

剩余固體質(zhì)量

（4）灼燒：在灼燒NH4VCh的過程中，固體的殘留率（X100%）隨溫度變化的曲線如圖所示，則A~B段

原始固體質(zhì)量

發(fā)生反應(yīng)的方程式為

100

90

A(2ior.85.47%)

B(380C,77.78%)

80-/

°200400600T/T

11.全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng)，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后，得

到濃縮鹵水（含有Na：Li：C「和少量Mg2+、Ca2+）,并設(shè)計(jì)了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。

1）力、用牛G小百

25。。時(shí)相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：LiOH的溶解度：12.4g/100gH2。

)

化合物Mg(OH2Ca(OH)2CaCO3Li2CO3

KspSex"5.5x10^2.8x10-92.5x10-2

試卷第10頁，共14頁

n

(

O.46

Z

Hn

8

02

0n

3一

)

?n

犍.0

B.8

0.6_

bio4'06'08'010O

溫度（℃）

Li2c。3的溶解度曲線

回答下列問題:

(1)“沉淀1”為O

⑵向“濾液1”中加入適量固體U2c的目的是o

(3)為提高Li2c的析出量和純度，“操作A”依次為、、洗滌。

(4)有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2cO一查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對(duì)常溫下的Li2c有不同的描述：①是白

色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCOs的性質(zhì)，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCC>3溶液等體積混合，起

初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為=

(5)他們結(jié)合(4)的探究結(jié)果，擬將原流程中向“濾液2”加入Na2c改為通入CO?。這一改動(dòng)能否達(dá)到相同的效果,

作出你的判斷并給出理由______o

12.廢舊鋰電池的正極材料中含有銀、鉆、鋰、鋁等金屬元素。一種從廢舊鋰電池中回收鑲、鉆、鋰制備相應(yīng)產(chǎn)品

的工藝流程如下:

H2c

CoC2。,產(chǎn)品

一銀、鋰(NH4)2co3

水相LifO4溶液T之三系列操作［Li2cO3產(chǎn)品

母液

己知：①浸出液中保、鉆、鋰、鋁分別以Ni?+、CoO；,Li+、Al?+的形式存在。

②碳酸鋰的溶解度(g/L)見表。

溫度/℃020406080100

Li2CO31.541.331.171.010.850.72

⑴CoO：中Co的化合價(jià)是0

(2)某研究團(tuán)隊(duì)對(duì)“酸浸”條件做了大量研究，得出如下圖示，根據(jù)下圖選擇適宜的浸取條件

100

)())()

%%%95

、

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#<、M

汨

汨

汨90

嶇

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85鉆

鍥

201------------'------------'------------'------------'201-------1----------1------------1-------1------------180

0.511.523405060708090306090120150

硫酸濃度/(mol/L)溫度/(℃)浸出時(shí)間/min

(3)“還原”操作時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為；經(jīng)檢測(cè)，浸出液中c(A13+)=o.ooimol/L,“除鋁”時(shí)，要使Ap+開

33

始沉淀，pH值應(yīng)大于0[^sp[Al(OH)J=1.0xlO-]

(4)實(shí)驗(yàn)室“萃取”操作需要在______(填儀器名稱)中進(jìn)行；“沉鉆”的離子方程式為o

(5)“一系列操作”為、洗滌、干燥；“母液”的用途有(寫出一種即可)。

13.工業(yè)上常通過石煤灰渣(主要成分有SiO2、C、A103、Fe2O3,V2O3,CaO、MgO、旦0)回收釧1的氧化物,

有關(guān)工藝流程如圖：

硫酸鍍稀硫酸

浸浴試劑a氨水

石煤灰渣一>焙燒一浸取一、，、，廠>濾渣

—浸出液---?氧化一?沉淀----

—?濾液

余液

NH4V。3I、,萃取液

v2o5一灼燒<-------沉釵<——洗脫液<—洗脫—萃取------

氯化鎮(zhèn)NaOH溶液

已知：①“焙燒”時(shí)，在空氣的作用下，乂。3被氧化為丫2。5。

②V2O5在稀硫酸作用下生成(VO?ZSO』。

③已知AF+、Fe"Fe3\Mg?+開始生成沉淀和沉淀完全的pH如表:

離子Al3+Fe2+Fe3+Mg2+

開始沉淀PH2.88.11.29.0

完全沉淀PH4.59.63.211.1

根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：

(1)在“焙燒”之前，要先將硫酸鏤固體和石煤灰進(jìn)行混磨處理，其目的是0

(2)"02)下04中丫的化合價(jià)為，“浸渣”的主要成分除了SiO?,還有(填化學(xué)式)。

試卷第12頁，共14頁

(3)“氧化”時(shí)加入的試劑a常用H2O2，寫出反應(yīng)的離子方程式oHNO3也能氧化Fe?+,工業(yè)生產(chǎn)中不選用HNO3

的原因是o

(4)“沉淀”時(shí)，控制溶液pH在4.5~6.5之間，“濾渣”的主要成分是(填化學(xué)式)。

(5)在500℃灼燒脫氨可制得產(chǎn)品用。5,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：=在硫酸酸化條件下，V2O5可與草酸

(H2c2。4)