题对题32化学工艺流程综合题-2022年高考化学【热点·重点·难点】专练（新高考专用）.Zip

第1 页,共 44 页题对题题对题 32 化学工艺流程综合题化学工艺流程综合题1中学阶 10 大经典化工流程(1)从铝土矿中提炼铝流程流程(2)硅的制备第2 页,共 44 页(3)氯碱工业(4)工业上利用黄铁矿(FeS2 )制取硫酸(5)工业制硝酸(6)工业上制纯碱(7)从工业废水中回收 FeSO4和 Cu(8)从海水中提取镁(9)从海水中提取溴(10)从海带中提取碘第3 页,共 44 页2常考的化工术语关键词释 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 浸取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水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定，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，提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、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pH、促进水解(沉淀)3原料预处理的六种常用方法方法目的第4 页,共 44 页研磨、雾化减小固体的颗粒度或将液体雾化，增大反应物的接触面积，加快反应速率或使反应更加充分水浸与水接触反应或溶解酸浸与酸接触反应或溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去碱浸除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土4常见的操作及目的常见的操作目的加氧化剂氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子判断能否加其他物质要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等分离、提纯利用过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏、重结晶等常规操作从溶液中得到晶体提高原子利用率绿色化学(减少对环境的污染、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、防变质、防分解、防水解、防潮解等目的控制溶液的 pH调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)“酸作用”可除去氧化物(膜)“碱作用”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)调节溶液 pH，促进(或抑制)某些气体的吸收(或逸出)第5 页,共 44 页控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)防止副反应的发生使化学平衡移动，提高产率(或转化率)；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、升华；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杂质冰水洗涤：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5注意简答题的答题规范(1)“操作或措施”操作或措施答题模板从溶液中得到晶体的操作蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)干燥蒸发结晶的操作将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用余热蒸干剩余水分证明沉淀完全的操作静置，取上层清液，加入试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，说明沉淀完全洗涤沉淀的操作沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使水自然流干，重复操作数次(2)“目的或原因”第6 页,共 44 页目的或原因答题模板沉淀水洗的目的除去(可溶于水)杂质沉淀用乙醇洗涤的目的a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥冷凝回流的作用及目的防止蒸气逸出脱离反应体系，提高物质的转化率控制溶液 pH 的目的防止离子水解；防止离子沉淀；确保离子沉淀完全；防止溶解等；促进/抑制气体吸收/逸出加过量 A 试剂的原因使 B 物质反应完全(或提高 B 物质的转化率)等温度不高于的原因温度过高物质分解(如 H2O2、NH3H2O、浓硝酸、NH4HCO3等)或物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或物质氧化(如 Na2SO3等)或促进物质水解(如 AlCl3、FeCl3等)减压蒸馏(减压蒸发)的原因减小压强，使液体沸点降低，防止物质受热分解(如 H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)蒸发、反应时的气体氛围抑制离子的水解(如加热蒸发 AlCl3溶液时需在 HCl 气流中进行；加热 MgCl26H2O 得 MgCl2时需在 HCl 气流中进行等)配制某溶液前先煮沸水的原因除去溶解在水中的氧气，防止物质被氧化反应容器中和大气相通的玻璃管的作用指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大1图解明晰化学工艺流程第7 页,共 44 页2循环物质的确定3副产品的判断第8 页,共 44 页1(2021全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如下图所示：加入粉进行转化反应的离子方程式为_，生成的沉淀与硝Fe酸反应，生成_后可循环使用。通入 Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_；若反应物用量比 n(Cl2)/n(FeI2)=1.5 时，氧化产物为_；当 n(Cl2)/n(FeI2)1.5，单质碘的收率会降低，原因是_。(2)以 NaIO3为原料制备的方法是：先向 NaIO3溶液中加入计量的 NaHSO3，生成碘2I化物；再向混合溶液中加入 NaIO3溶液，反应得到 I2，上述制备 I2的总反应的离子方程式为_。 (3)KI 溶液和 CuSO4溶液混合可生成 CuI 沉淀和 I2，若生成 1 mol I2，消耗的 KI 至少为_ mol。I2在 KI 溶液中可发生反应 I2+I-I3-。实验室中使用过量的 KI 与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是KI_。2(2021全国乙卷)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO 以及少量的 Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。第9 页,共 44 页该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 pH 见下表金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀的 pH2.23.59.512.4沉淀完全(c =1.010-5 molL1)的 pH3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，写出 Al2O3转化为 NH4Al(SO4)2的化学方程式_。(2)“水浸”后“滤液”的 pH 约为 2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 pH 至 11.6，依次析出的金属离子是_。(3)“母液中 Mg2+浓度为_ cmolL1。(4)“水浸渣”在 160“酸溶”最适合的酸是_。 “酸溶渣”的成分是_、_。(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出 TiO2x H2O 沉淀，该反应的离子方程式是_。(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得_，循环利用。3(2021湖北卷)废旧太阳能电池 CIGS 具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图：第10 页,共 44 页回答下列问题：(1)硒(Se)与硫为同族元素，Se 的最外层电子数为_；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第 IIIA 族，CuIn0.5Ga0.5Se2中 Cu 的化合价为_。(2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为_。(3)25时，已知：Kb(NH3H2O)2.010-5，KspGa(OH)31.010-35，KspIn(OH)31.010-33，KspCu(OH)21.010-20， “浸出液”中 c(Cu2+)=0.01molL-1。当金属阳离子浓度小于 1.010-5molL-1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的 pH 约为_(保留一位小数)；若继续加入 6.0molL-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后_；为探究 Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应 Ga(OH)3+NH3H2O Ga(OH)4-+NH4+的平衡常数 K=_。(已知：Ga3+4OH- Ga(OH)4- K=1.01034)-4-3+4c(Ga(OH) )c()a ) c OHG(4)“滤渣”与 SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中 SO42-是否洗净的试剂是_；“回流过滤”中 SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和_。(5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为_。4(2021天津卷)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与 CH4为原料制备 CS2，S8受热分解成气态 S2，发生反应 2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)，回答下列问题：(1)CH4的电子式为_，CS2分子的立体构型为_。(2)某温度下，若 S8完全分解成气态 S2。在恒温密闭容器中，S2与 CH4物质的量比为21 时开始反应。当 CS2的体积分数为 10%时，CH4的转化率为_。第11 页,共 44 页当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是_(填序号)。a气体密度 b气体总压 cCH4与 S2体积比 dCS2的体积分数(3)一定条件下，CH4与 S2反应中 CH4的平衡转化率、S8分解产生 S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成 CS2的反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在 600650的条件下进行此反应，不采用低于 600的原因是_。(4)用燃煤废气(含 N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的 H2S 转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式_。5(2021辽宁卷)从钒铬锰矿渣(主要成分为 V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下：已知：pH 较大时，二价锰(在空气中易被氧化.回答下列问题：Mn(II)(1)Cr 元素位于元素周期表第_周期_族。(2)用 FeCl3溶液制备胶体的化学方程式为_。 3Fe O H(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数与 pH 关系如图 1。已知钒铬 总l gcV第12 页,共 44 页锰矿渣硫酸浸液中， “沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒1总-c (V)=0. 01m olLpH=3.0粒子的存在形态为_(填化学式)。(4)某温度下，、的沉淀率与 pH 关系如图 2。 “沉铬”过程最佳 pH 为Cr(III)Mn(II)_；在该条件下滤液 B 中 c(Cr3+)=_(Kw近似为 110-14，Cr(OH)3的 Ksp-1mol L近似为 110-30)。(5)“转化”过程中生成 MnO2的离子方程式为_。(6)“提纯”过程中 Na2S2O3的作用为_。6(2021海南卷)无水 FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和 SiO2杂质)为原料制备无水 FeCl3(s)。已知：氯化亚砜()熔点-101，沸点 76，易水解。回答问题：(1)操作是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。(2)为避免引入新的杂质，试剂 B 可以选用_(填编号)。AKMnO4溶液 BCl2水CBr2水DH2