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1、1专题十五专题十五化学工艺流程化学工艺流程化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高，近年来已成为高考化学主观题中的必考题型。【题型特点解读】【题型特点解读】1化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。(1)制备型题型特点(2)提纯型题型特点
2、题引一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、 产品(包括副产品)； 题干以工业生产为主要背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现；题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题，主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等。2试题陌生度高，以陌生的新物质为背景，贴近工业生产(如会出现更多的工业术语和设备名称等)，试题文字信息量大，综合性强，对能力要求高。【解题策略】【解题策略】21解题思路(1)粗读题干，挖掘图示关注关键字，弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可
3、粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。(2)携带问题，精读信息抓三方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。(3)跳跃思维，规范答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。2破题关键(1)看原料：明确化工生产或化学实验所需的材料。(2)看目的：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。(3)看箭头：进入的是投料(即反应物)；出去的是生成物(包括主产物和副产物)。(4)看三线：主线主产品；分支副产品；回头为循环。(5)找信息：明确反
4、应条件的控制和分离提纯方法。(6)关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。3分析方法(1)首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。(2)分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点。(3)交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这
5、一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。【常见的操作】【常见的操作】常操作答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥)3提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑 O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等控制
6、溶液的 pH调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)“酸作用”还可除去氧化物(膜)“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)防止副反应的发生使化学平衡移动；控制化学反应的方向控制固体的溶解与结晶控制反应速率：使催化剂达到最大活性升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求洗涤晶体水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质“冰
7、水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作 23 次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等【解题技巧】41物质制备类化工生产流程题的解题策略：(1)审题干：明确原始物质及目标物质，分析题目信息(如原料成分、产品成分、某种新物质的性质、及相关反应等)，进而分析每个生产环节所发生的反应和操作目的；(2)审流程图：明确化工生产流程的特点：原料对原料的预处理核心化
8、学反应产品的提纯分离目标产物；其中箭头进入的是投料(反应物)，箭头出去的是生成物(包括主产物和副产物)，返回的箭头一般是被”循环利用“的物质；(3)熟悉常用的与化工生产相关的操作方法及其作用。2提纯类化工生产流程题的解题策略：(1)明确原料中含有的杂质和目标物质；(2)阅读流程图，明确提纯的流程；(3)明确提纯的方法：水溶法、酸溶法、碱溶法、氧化或还原法、加热灼烧法、调节溶液的 pH 法、杂质转化法、吸收洗涤法、加热升华法等；(4)明确常用的分离方法：过滤、萃取和分液、蒸发结晶、冷却结晶、蒸馏或分馏、冷却法等；同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。【知识拓展】【知识拓展】1常考的化工术
9、语关键词释 义研磨、 雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 。焙烧固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、分解、还原等，通常用于焙烧无机化工和冶金工业。萃取利用物质在两种互不相容的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂里提取到另一种溶剂里使溶质和溶剂分离的分离方法。如用苯分离煤焦油中的酚；用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃；用 CCl4萃取水中的 Br2。反萃取用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。浸取
10、向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程。碱浸是用强碱的水溶液作浸出剂的矿物浸出工艺。主要浸出氧化铝或二氧化硅等。溶浸是根据某些矿物的物理化学特性，将工作剂注入矿层(堆)，通过化学浸出、质量传递、热力和水动力等作用，将地下矿床或地表矿石中某些有用矿物，从固态5转化为液态或气态，然后回收，以达到以低成本开采矿床的目的。水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等。离子交换借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶
11、液中某些离子的目的。离子交换是一种液固相反应过程，必然涉及物质在液相和固相中的扩散过程。洗脱是指利用洗脱液中的物质与待分离物质或与配体的亲和特性而将待分离物质从亲和吸附剂上洗脱下来。磁选是根据矿物磁性不同，从矿物中分离有用矿物的选别方法。滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定。蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出。蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度。重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等。碱作用去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节
12、 pH、促进水解(沉淀)。2制备过程中控制反应条件的 6 种常用方法调节溶液的 pH常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节 pH 所需的物质一般应满足两点：能与 H反应， 使溶液 pH 变大； 不引入新杂质。 例如若要除去 Cu2中混有的 Fe3，可加入 CuO、 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的 pH，不可加入 NaOH 溶液、氨水等控制温度根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强改变速率，影响平衡使用合适的催化剂加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间趁热过滤防止某物质降温时析出冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解
13、损耗6高频考点一高频考点一操作流程式操作流程式例12019新课标立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_（填标号）。A黄色B红色C紫色D绿色（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是
14、“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。沉淀器中反应的离子方程式为_。（3） 成品中 S2的含量可以用“碘量法”测得。 称取 m g 样品， 置于碘量瓶中， 移取 25.00 mL 0.1000 molL1的 I2KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的 I2用 0.1000 molL1Na2S2O3溶液滴定， 反应式为 I2+2223S O=2I+246S O。 测定时消耗 Na2S2O3溶液体积 VmL。终点颜色变化为_，样品中 S2的含量为_（写出表达式）。【举一反三】 （2018 年全国卷 II）我国是世界上最早制得和使
15、用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的 pH1.56.36.27.47沉淀完全的 pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有_；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是_，若不通入氧气，其后果是_。（3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时
16、，阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。【变式探究】【2017 江苏卷】某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量 Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。已知：NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO=2NaCl+NaClO3AgCl 可溶于氨水：AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2+ Cl+2H2O常温时 N2H4H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3)2+：4Ag(NH3)2+N2H4H2O=4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O（1）“氧化”阶段需在 80条件下进行，适宜的加热方式为_。（2）NaClO 溶液与
17、 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2，该反应的化学方程式为_。HNO3也能氧化 Ag，从反应产物的角度分析，以 HNO3代替 NaClO 的缺点是_。（3）为提高 Ag 的回收率，需对“过滤”的滤渣进行洗涤，并_。（4）若省略“过滤”，直接向冷却后的反应容器中滴加 10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO 与 NH3H2O 反应外(该条件下 NaClO3与 NH3H2O 不反应)，还因为_。（5）请设计从“过滤”后的滤液中获取单质 Ag 的实验方案：_(实验中须使用的试剂有：2 molL1水合肼溶液，1 molL1H2SO4)。高频考点二高频考点二物质变化流程物质变化
18、流程例 2 （2018 年江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量 FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：8（1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2的离子方程式为_。（2）添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题 16 图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率=（1）100%不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是_
19、。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为_（填化学式） 。（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的 n（FeS2）n（Fe2O3）=_。【变式探究】【2017 新课标 3 卷】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：（1）步骤的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 高温Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反应配平后 F
20、eOCr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。（2）滤渣 1 中含量最多的金属元素是_，滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质。9（3）步骤调滤液 2 的 pH 使之变_（填“大”或“小”） ，原因是_（用离子方程式表示） 。（4） 有关物质的溶解度如图所示。 向“滤液 3”中加入适量 KCl， 蒸发浓缩， 冷却结晶， 过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到_（填标号）得到的 K2Cr2O7固体产品最多。a80b60c40d10步骤的反应类型是_。（5）某工厂用 m1kg 铬铁矿粉（含 Cr2O340%）制备 K2Cr2O7，最终得到产品 m2kg，产率为_。【变式探究
21、】碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。某化学兴趣小组在实验室利用 Na2CO310H2O 跟 CuSO45H2O 反应制备并检验碱式碳酸铜，实验步骤如下：Na2CO310H2OCuSO45H2O研细混合研磨黏胶状沸水搅拌蓝绿色沉淀抽滤洗涤风干蓝绿色晶体(1)写出制备碱式碳酸铜的化学方程式_。(2)用研钵分别研细 Na2CO310H2O 和 CuSO45H2O 的目的是_。(3)检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是_。(4)碱式碳酸铜可以看成 Cu(OH)2CuCO3，该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有 Cu(
22、OH)2、CuCO3。各装置连接顺序为_。装置 B 中试剂的名称是_，装置 C 中试剂的名称是_。证明含有 CuCO3的实验现象是_，10证明含有 Cu(OH)2的实验现象是_。高频考点三高频考点三综合流程型综合流程型例32019新课标 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的 pH8.16.31.53.48.96.26
23、.9沉淀完全的 pH10.18.32.84.710.98.28.9（1）“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是_。（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_。（6）写出“沉锰”的离子方程式_。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x
24、=y=13时，z=_。【举一反三】 （2018 年江苏卷）以 Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和 SO2为原料可制备 N2H4H2O（水合肼）和无水 Na2SO3，其主要实验流程如下：已知：Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O 是放热反应。N2H4H2O 沸点约 118 ，具有强还原性，能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。（1）步骤制备 NaClO 溶液时，若温度超过 40 ，Cl2与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3和 NaCl，其11离子方程式为_；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_。（2）步骤合成 N2H4H2O 的装置如题 19 图1 所示。NaClO 碱性
25、溶液与尿素水溶液在 40 以下反应一段时间后，再迅速升温至 110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_；使用冷凝管的目的是_。（3）步骤用步骤得到的副产品 Na2CO3制备无水 Na2SO3（水溶液中 H2SO3、随 pH 的分布如题 19 图2 所示，Na2SO3的溶解度曲线如题 19 图3 所示） 。边搅拌边向 Na2CO3溶液中通入 SO2制备 NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通 SO2的实验操作为_。请补充完整由 NaHSO3溶液制备无水 Na2SO3的实验方案： _，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。【变式探究】 【2017 新课标 1 卷】Li4Ti5O12和 LiF
26、ePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：12回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为 70%时，所采用的实验条件为_。（2）“酸浸”后，钛主要以24TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式_。（3）TiO2xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示：温度/3035404550TiO2xH2O 转化率%9295979388分析 40 时 TiO2xH2O 转化率最高的原因_。（4）Li2Ti5O15中 Ti 的化合价为+4，其中
27、过氧键的数目为_。（5）若“滤液”中21(Mg )0.02mol Lc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加 1 倍） ，使3Fe恰好沉淀完全即溶液中351(Fe )1.0 10mol Lc，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式计算） 。FePO4、Mg3(PO4)2的 Ksp分别为22241.3 101.0 10、。（6）写出“高温煅烧”中由 FePO4制备 LiFePO4的化学方程式。【变式探究】氯化亚铜在工业上应用广泛。氯化亚铜(CuCl)为白色晶体，微溶于水，能溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇。实验药品：铜丝 20 g、氯化铵 20 g、65%硝酸 10 m
28、L、36%盐酸 15 mL、水。(1)反应的化学方程式为_， 用 95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是_。(2)工业化生产时，95%乙醇可通过_的方法回收并循环利用，而 NH4Cl、_(填化13学式)可直接循环利用。(3)实验室用下图装置制备 CuCl。实验时通入 O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生 O2的速率，最宜选择下列装置中的_(填字母序号)。实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是_。电炉加热升温至 50 时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当_时才能停止通入氧气；待冷却至室温后，再打开瓶塞，沿_(填字母)口倾出棕色反应液于
29、 1 000 mL 大烧杯，加水 500 mL，即有大量白色沉淀析出。【变式探究】以黄铜矿(主要成分为 CuFeS2，含少量杂质 SiO2等)为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾(FeSO47H2O)。其主要工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的 pH 如下表。沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀 pH4.72.77.6完全沉淀 pH6.73.79.6(1)反应的化学反应方程式为_。该反应中Fe2被_(填“氧化”或“还原”)，其目的是_。(2)试剂 a 是_，具体操作为_，目的是_。14(3)反应的离子方程式为_。试剂 c 参与反应的离子
30、方程式分别为_、_。12019 新课标硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含 Mg2B2O5H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在 95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。（2）“滤渣 1”的主要成分有_。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+离子，可选用的化学试剂是_。（3）根据 H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O=H+B(OH)4，Ka=5.811010，可判断 H3BO3是_酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.
31、5，目的是_。（4）在“沉镁”中生成 Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。22019新课标立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_（填标号）。A黄色B红色C紫色D绿色（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡， 该过程的化学方程式为_。15回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁
32、能源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。沉淀器中反应的离子方程式为_。（3） 成品中 S2的含量可以用“碘量法”测得。 称取 m g 样品， 置于碘量瓶中， 移取 25.00 mL 0.1000 molL1的 I2KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的 I2用 0.1000 molL1Na2S2O3溶液滴定， 反应式为 I2+2223S O=2I+246S O。 测定时消耗 Na2S2O3溶液体积 VmL。终点颜色
33、变化为_，样品中 S2的含量为_（写出表达式）。32019新课标 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的 pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的 pH10.18.32.84.710.98.28.9（1）“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。（2）“氧化”中添加适量的M
34、nO2的作用是_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是_。（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_。（6）写出“沉锰”的离子方程式_。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=13时，z=_。42019江苏实验室以工业废渣（主要含CaSO42H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质16CaCO3和(NH4)2SO4晶
35、体，其实验流程如下：（1） 室温下， 反应CaSO4(s)+ CO32-(aq)CaCO3(s)+ SO42-(aq)达到平衡， 则溶液中2423SOCOcc=Ksp(CaSO4)=4.8105，Ksp(CaCO3)=3109。（2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是。（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有。（4）滤渣水洗后
36、，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2。1. （2018 年全国卷）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1） 生产 Na2S2O5， 通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。 写出该过程的化学方程式_。（2）利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为：pH=4.1 时，中为_溶液（写化学式） 。17工艺中加入 Na2CO3固体
37、、并再次充入 SO2的目的是_。（3） 制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术， 装置如图所示， 其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时，取 50.00 mL 葡萄酒样品，用 0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_，该样品中 Na2S2O5的残留量为_gL1（以 SO2计） 。2. （2018 年全国卷 II）我国是世界上最早制得和使
38、用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的 pH1.56.36.27.4沉淀完全的 pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有_；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是_，若不通入氧气，其后果是_。（3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_。18（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌
39、时，阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。3. （2018 年全国卷）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：（1）KIO3的化学名称是_。（2）利用“KClO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示：“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和 KCl。“逐 Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调 pH”中发生反应的化学方程式为_。（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之
40、处有_（写出一点） 。4. （2018 年北京卷）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为 Ca5(PO4)3(OH)，还含有 Ca5(PO4)3F 和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)”或“”） 。结合元素周期律解释中结论：P 和 S 电子层数相同，_。（3）酸浸时，磷精矿中 Ca5(PO4)3F 所含氟转化为 HF，并进一步转化为 SiF4除去。写出生成 HF 的化学方程式：_。（4） H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为 CO2脱除， 同时自身也会发生分解。 相同投料比、 相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80后脱除率变化的原因：_。19（5）脱硫
41、时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有 SO42残留，原因是_；加入 BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是_。（6）取 a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用 b molL1NaOH 溶液滴定至终点时生成 Na2HPO4，消耗 NaOH 溶液 c mL，精制磷酸中 H3PO4的质量分数是_。 （已知：H3PO4摩尔质量为 98 gmol1）5. （2018 年江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量 FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收
42、过量 SO2的离子方程式为_。（2）添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题 16 图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率=（1）100%不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为20_（填化学式） 。（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，理论上
43、完全反应消耗的 n（FeS2）n（Fe2O3）=_。6. （2018 年江苏卷）以 Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和 SO2为原料可制备 N2H4H2O（水合肼）和无水 Na2SO3，其主要实验流程如下：已知：Cl2+2OHClO+Cl+H2O 是放热反应。N2H4H2O 沸点约 118 ，具有强还原性，能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。（1）步骤制备 NaClO 溶液时，若温度超过 40 ，Cl2与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3和 NaCl，其离子方程式为_；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_。（2）步骤合成 N2H4H2O 的装置如题 19 图1 所示。
44、NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在 40 以下反应一段时间后，再迅速升温至 110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_；使用冷凝管的目的是_。（3）步骤用步骤得到的副产品 Na2CO3制备无水 Na2SO3（水溶液中 H2SO3、随 pH 的分布如题 19 图2 所示，Na2SO3的溶解度曲线如题 19 图3 所示） 。21边搅拌边向 Na2CO3溶液中通入 SO2制备 NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通 SO2的实验操作为_。请补充完整由 NaHSO3溶液制备无水 Na2SO3的实验方案： _，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。1【2017 新课标 1 卷】（14 分）Li4T
45、i5O12和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料， 可利用钛铁矿 （主要成分为 FeTiO3， 还含有少量 MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为 70%时，所采用的实验条件为_。22（2）“酸浸”后，钛主要以24TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式_。（3）TiO2xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示：温度/3035404550TiO2xH2O 转化率%9295979388分析 40 时 TiO2xH2O 转化率最高的原因_。（4）Li2Ti5O15中
46、Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为_。（5）若“滤液”中21(Mg )0.02mol Lc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加 1 倍） ，使3Fe恰好沉淀完全即溶液中351(Fe )1.0 10mol Lc，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式计算） 。FePO4、Mg3(PO4)2的 Ksp分别为22241.3 101.0 10、。（6）写出“高温煅烧”中由 FePO4制备 LiFePO4的化学方程式。2【2017 新课标 2 卷】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回
47、答下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。（2）沉淀 A 的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。（3） 加氨水过程中加热的目的是_。 沉淀 B 的主要成分为_、 _ （填化学式） 。（4）草酸钙沉淀经稀 H2SO4处理后，用 KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量， 滴定反应为：4MnO+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。 实验中称取 0.400 g 水泥样品， 滴定时消耗了 0.0500molL-1的 KMnO4溶液 36.00 mL，则该水泥样品
48、中钙的质量分数为_。3【2017 新课标 3 卷】（15 分）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：23回答下列问题：（1）步骤的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 高温Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。（2）滤渣 1 中含量最多的金属元素是_，滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质。（3）步骤调滤液 2 的 pH 使之变_（填“大”或“小”） ，原因是_（用离子方程式表示） 。（4）
49、 有关物质的溶解度如图所示。 向“滤液 3”中加入适量 KCl， 蒸发浓缩， 冷却结晶， 过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到_（填标号）得到的 K2Cr2O7固体产品最多。a80b60c40d10步骤的反应类型是_。（5）某工厂用 m1kg 铬铁矿粉（含 Cr2O340%）制备 K2Cr2O7，最终得到产品 m2kg，产率为_。4【2017 北京卷】（13 分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为 TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯 TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/581361813161
50、41224（升华）熔点/6925193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶难溶（1）氯化过程：TiO2与 Cl2难以直接反应，加碳生成 CO 和 CO2可使反应得以进行。已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1 沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式：_。 氯化过程中 CO 和 CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成 CO 反应的H_0（填“”“”或“=”），判断依据：_。 氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的 HCl