（2019年-2023年）高考化學(xué)真題匯編（學(xué)生用） 工藝流程綜合題

五年(2019-2023)年高考真題分項(xiàng)匯編

專題13工藝流程除合感

1203年高考真題U

考點(diǎn)一除雜提純類

1.(2023?新課標(biāo)卷)銘和機(jī)具有廣泛用途。銘機(jī)渣中銘和鋼以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、

鋁、硅、磷等的化合物，從銘機(jī)渣中分離提取銘和釧.的一種流程如下圖所示：

ZccMgSC)4溶液

NaOHH2O稀H2sO4(NHJSC^溶液稀H2sO4Na2s2O5溶液

已知：最高價(jià)銘酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O:存在，在堿性介質(zhì)中以CrOj存在。

回答下列問(wèn)題：

(1)煨燒過(guò)程中，機(jī)和銘被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含銘化合物主要為(填化學(xué)式)。

(2)水浸渣中主要有SiCh和o

(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是o

(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiCh和MgNH4P04的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH—以達(dá)到

最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致o

(5)“分離帆”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<l時(shí)，溶解為VO；或VO3+在堿性

條件下，溶解為VO；或VO；,上述性質(zhì)說(shuō)明V2O5具有(填標(biāo)號(hào))o

A.酸性B.堿性C.兩性

(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2s2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為。

2.(2023?湖北卷)SiCl,是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用SiCl,對(duì)廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進(jìn)行氯化處理

以回收Li、C。等金屬，工藝路線如下:

S1CT4NaOHi爵液Na：CO,海瀛

IiCofKRlno

回答下列問(wèn)題:

(1)C。位于元素周期表第_______周期，第_______族。

(2)燒渣是LiCl、Cod?和Si。2的混合物，“500℃焙燒”后剩余的SiCl,應(yīng)先除去，否則水浸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙

霧，用化學(xué)方程式表示其原因_______=

(3)鑒別洗凈的“濾餅3”和固體Na2c。3常用方法的名稱是o

(4)已知勺心(0田2]=5.9義1075,若“沉鉆過(guò)濾,節(jié)口11控制為10.0,則溶液中CV+濃度為mol.L'o

“850℃煨燒”時(shí)的化學(xué)方程式為o

(5)導(dǎo)致SiCl,比CC1,易水解的因素有(填標(biāo)號(hào))。

a.Si-Cl鍵極性更大b.Si的原子半徑更大

c.Si-Cl鍵鍵能更大d.Si有更多的價(jià)層軌道

3.(2023?遼寧卷)某工廠采用如下工藝處理鑲鉆礦硫酸浸取液含(Ni"Co"Fe2\Fe3\Mg?+和Mi?+)。

實(shí)現(xiàn)銀、鉆、鎂元素的回收。

混合氣

石灰乳(SO2+空氣)NaOHNaOH

濾渣鉆銀渣沉渣

已知:

Fe(OH%

物質(zhì)CO(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2

Ksp10.37.410T4710T4.710To.8

回答1二列問(wèn)題：

(1)用硫酸浸取銀鉆礦時(shí)，提高浸取速率的方法為(答出一條即可)。

(2)“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的過(guò)一硫酸(H2sO5),ImolH2sO5中過(guò)氧鍵

的數(shù)目為。

(3)“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,被H2sO5氧化為MnOz，該反應(yīng)的離子方程式為(H,SC^的

電離第一步完全，第二步微弱)；濾渣的成分為Mi!。?、(填化學(xué)式)。

(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn(II)氧化率與時(shí)間的關(guān)系如下。SO?體積分?jǐn)?shù)為..時(shí)，Mn(II)

時(shí)間/min

(5)“沉鉆銀”中得到的Co(n)在空氣中可被氧化成CoO(OH),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(6)“沉鎂”中為使Mg?+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于(精確至0.1)o

考點(diǎn)二原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化類

4.(2023?全國(guó)甲卷)BaTiC>3是一種壓電材料。以BaSO,為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiC^。

TiCl4

CO濾渣母液濾液

回答下列問(wèn)題：

(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是O

(2)“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaC1、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為

(3)“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是(填標(biāo)號(hào))。

a.稀硫酸b.濃硫酸c.鹽酸d.磷酸

(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是o

(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學(xué)方程式為。

:

(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸領(lǐng)，產(chǎn)生的?co2?co=0

5.(2023?全國(guó)乙卷)LiMmCU作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錦礦(MnCO3,含有少量

Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMmCU的流程如下：

硫酸MnO2石灰乳BaS碳酸鋰CO2和O?

濾渣電解廢液

36

已知：Kw[Fe(OH)3]=2.8x10-39,^[Al(OH)3]=1.3xlO-3,KvP[Ni(OH)2]=5.5xl0io

回答下列問(wèn)題：

(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為提高溶礦速率，可采取的措施(舉1例)。

(2)加入少量MnCh的作用是0不宜使用H2O2替代MnCh,原因是。

(3)溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4,此時(shí)c(Fe3+)=mol-L1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH=7,除去的金

屬離子是o

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有o

(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為o隨著電解反應(yīng)進(jìn)行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不

斷o電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。

(6)緞燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是o

6.(2023?湖南卷)超純Ga(CHs)3是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一，近年來(lái)，我國(guó)科技工作者開(kāi)發(fā)了

超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純Ga(CH3%方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗

錢為原料，制備超純GaCHsb的工藝流程如下：

粗Ga

殘?jiān)?/p>

已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和A1相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8℃；

②EtzO(乙醛)和NRs(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；

③相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)：

物質(zhì)Ga(CH3)3Et2OCH3INR3

沸點(diǎn)/℃55.734.642.4365.8

回答下列問(wèn)題：

(1)晶體Ga(CH3%的晶體類型是；

(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在40-45℃的原因是,陰極的電極反應(yīng)式為

⑶“合成Ga(CH3)3(Etq)”工序中的產(chǎn)物還包括Mgl2和CH3Mgi,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：:

(4)“殘?jiān)苯?jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是；

(5)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是；

A.流程中EtQ得到了循環(huán)利用

B.流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在無(wú)水無(wú)氧的條件下進(jìn)行

C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH31

D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CN)3和CH3I

(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2。)不能制備超純Ga(CH31,而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga的

理由是;

(7)比較分子中的C-Ga-C鍵角大小：Ga(CH3)3(耽。)(填或"=")，其原因是

7.(2023?北京卷)以銀銃精礦(主要含Ag?S、MnS、FeS?)和氧化錦礦(主要含MnO?)為原料聯(lián)合提取銀和

錦的一種流程示意圖如下。

已知：酸性條件下，MnOz的氧化性強(qiáng)于Fe3+。

(1)“浸鐳”過(guò)程是在H2sO4溶液中使礦石中的鎬元素浸出，同時(shí)去除FeS?,有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的

銀以Ag2s的形式殘留于浸銃渣中。

+2+

①“浸鎰”過(guò)程中，發(fā)生反應(yīng)MnS+2H=Mn+H2ST,則可推斷：Ksp(MnS)(填“>”或“<”)

Ksp(Ag2S)0

②在H2SO4溶液中，銀銃精礦中的FeS2和氧化銃礦中的MnO,發(fā)生反應(yīng)，則浸銃液中主要的金屬陽(yáng)離子有

(2)“浸銀”時(shí)，使用過(guò)量FeCjHC1和CaCl2的混合液作為浸出劑，將Ag2s中的銀以[AgCl?「形式浸出。

①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：0

3+-

□Fe+Ag2S+D_____□_____+2[AgCl2]+S

②結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋浸出劑中C「、H+的作用：o

(3)“沉銀”過(guò)程中需要過(guò)量的鐵粉作為還原劑。

①該步反應(yīng)的離子方程式有o

②一定溫度下，Ag的沉淀率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。解釋t分鐘后Ag的沉淀率逐漸減小的原因：

100

50

0時(shí)間/min

(4)結(jié)合“浸錦”過(guò)程，從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度，分析聯(lián)合提取銀和錦的優(yōu)勢(shì)：o

8.(2023?山東卷)鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2\Li\Cl,SO;和硼酸根等)是鋰鹽的重要來(lái)源。一種以高

鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備Li2cO3的工藝流程如下:

含硼固體固體濾渣I濾渣nNaClLi2cO3

3

已知：常溫下，Ksp(n2CO3)=2.2xl0-o相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示。

7

(

o

z

h

M

O

O

D

最

一

、

趙

8

她

回答下列問(wèn)題:

934

(1)含硼固體中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3+H2OH++［B(OH)41(常溫下，Ka=10-)；B(OH)3

與NaOH溶液反應(yīng)可制備硼砂Na2BQ5(OH)4-8H2。。常溫下，在Q10mol1T硼砂溶液中，［BQ5(OH)4r水

解生成等物質(zhì)的量濃度的B(OH)3和［B(OH)4］，該水解反應(yīng)的離子方程式為，該溶液pH=。

(2)濾渣I的主要成分是(填化學(xué)式)；精制I后溶液中Li+的濃度為ZOmol.C,則常溫下精制U過(guò)程中

CO：濃度應(yīng)控制在____moll】以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制I,除無(wú)法回收HC1外，還將增加的用

量(填化學(xué)式)。

(3)精制II的目的是；進(jìn)行操作X時(shí)應(yīng)選擇的試劑是,若不進(jìn)行該操作而直接濃縮,將導(dǎo)致o

(2022年高考真題』

考點(diǎn)一除雜提純類

9.(2022?湖南卷)鈦(Ti)及其合金是理想的高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為TiC>2,含少量V、

Si和A1的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下:

C、Cl2AlMg

純TiCl”

鈦渣冶煉Ti

尾氣處理VOCU渣含Si、Al雜質(zhì)

已知“降溫收塵”后，粗TiCl,中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn):

物質(zhì)TiCl4VOC13SiCl4A1C13

沸點(diǎn)//p>

回答下列問(wèn)題：

(1)已知AG=AH-TAS,AG的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略AH、AS隨溫度的變化。若AG<0,

則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：600℃時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是o

300I.?“”

200—110小卜2(3尸iO4g)

IHII

H-1—|—i—I—\—4

ML

+--------a*o“)Y(>o

-wo42c訴k

50060070080090010001100

A.C(s)+O2(g)=CO2(g)

B.2C(s)+O2(g)=2CO(g)

C.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)

D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)

(2)TiC>2與C、Cl2,在600c的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表:

物質(zhì)TiClCl

4COco22

分壓MPa4.59xW21.84xW23.70x10-25.98xW9

①該溫度下，TiO?與C、C)反應(yīng)的總化學(xué)方程式為；

②隨著溫度升高，尾氣中CO的含量升高，原因是0

(3)“除軌”過(guò)程中的化學(xué)方程式為；“除硅、鋁”過(guò)程中，分離TiCL中含Si、Al雜質(zhì)的方法是。

(4)“除帆”和“除硅、鋁”的順序(填“能”或“不能”)交換，理由是o

(5)下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入Mg冶煉Ti的方法相似的是o

A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉

C.鋁熱反應(yīng)制鎬D.氧化汞分解制汞

10.(2022?湖北卷)全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng)，“鹽湖提鋰”越來(lái)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\CL和少量Mg"Ca2+),并設(shè)計(jì)了以下流程通過(guò)制備碳

酸鋰來(lái)提取鋰。

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

5.6xl0T2

Mg(OH)2

5.5x10-6

Ca(OH)2

2.8x10-9

CaCO3

Li2co32.5x10-2

(

O

Z.46

H

皿

0。2

一

瓦)

展

犍.0

笠.8

I,.—,.一—，I

6^0'4'06'081010()

溫度(℃)

Li2c。3的溶解度曲線

回答下列問(wèn)題：

⑴“沉淀1”為-

(2)向“濾液1”中加入適量固體LiaCOj的目的是。

(3)為提高LizCO,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Li2cO3。查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對(duì)常溫下的LhCO,有不同的描述:

①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來(lái)。為探究LiHCC)3的性質(zhì)，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCOs溶液等

體積混合，起初無(wú)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(shuō)明，在該

實(shí)驗(yàn)條件下LiHCO3(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為o

(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__________。

11.(2022.重慶卷)電子印制工業(yè)產(chǎn)生的某退錫廢液含硝酸、錫化合物及少量Fe3+和Cu2+等，對(duì)其處理的

流程如圖。

NaOHiR液調(diào)心pH=L，NaOHHjO

Sn與Si同族，25℃時(shí)相關(guān)的溶度積見(jiàn)表。

化學(xué)式)(或

Sn(OH4SnO2-2H2O)Fe(OH)3CU(OH)2

溶度積1.0x10-564x10-382.5x10-20

(DNazSnCh的回收

①產(chǎn)品Na2SnO3中Sn的化合價(jià)是。

②退錫工藝是利用稀HNO3與Sn反應(yīng)生成SM+,且無(wú)氣體生成，則生成的硝酸鹽是,廢液中的St?+

易轉(zhuǎn)化成SnO2xH2O?

③沉淀1的主要成分是SnCh,焙燒時(shí)，與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)濾液1的處理

①濾液1中Fe3+和CP的濃度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是。

②25℃時(shí)，為了使Cu2+沉淀完全，需調(diào)節(jié)溶液H+濃度不大于mol-L-1.,

(3)產(chǎn)品中錫含量的測(cè)定

稱取產(chǎn)品1.500g,用大量鹽酸溶解，在CCh保護(hù)下，先用A1片將Sd+還原為SM+,再用O.lOOOmoMJKICh

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以淀粉作指示劑滴定過(guò)程中10；被還原為I,終點(diǎn)時(shí)消耗KIO3溶液20.00mLo

①終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為，產(chǎn)生12的離子反應(yīng)方程式為o

②產(chǎn)品中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%o

考點(diǎn)二原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化類

12.(2022?全國(guó)甲卷)硫酸鋅(ZnS。,)是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫

酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCOj,雜質(zhì)為Si。？以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制

備流程如下：

濾渣①濾渣②濾渣③濾渣④

本題中所涉及離子的氯氧化物溶度積常數(shù)如下表:

離子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+

Ksp4.0x10-386.7x1072.2x10-2。8.0x10-6L8xl()Ti

回答1二列問(wèn)題：

(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為。

(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有、0

(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH=5,最適宜使用的X是(填標(biāo)號(hào))。

A.NH3H2OB.Ca(OH)2C.NaOH

濾渣①的主要成分是、、。

(4)向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnC>4溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾渣②中有MnO2,該步反應(yīng)的離子

方程式為o

(5)濾液②中加入鋅粉的目的是0

(6)濾渣④與濃H2sO’反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物是、。

13.(2022?廣東卷)稀土(RE)包括鐲、鈕等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國(guó)南方特有的稀土礦可用

離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：

限化MgSO.溶液月杜Nfi納統(tǒng)裝

Tr^ri_I_,而0____

r物T浸取卜沒(méi)取液-?^71f過(guò)港I?泡液I—過(guò)-2卜?漁餅一加熱授擰-操作X-

濁滄淀液2月桂酸

已知：月桂酸(CuH23coOH)熔點(diǎn)為44。(2；月桂酸和(G1H23coO)3：RE均難溶于水。該工藝條件下，稀土離

子保持+3價(jià)不變；(CuH/OO)2Mg的K—lBxKT8,須。外開(kāi)始溶解時(shí)的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉

淀的相關(guān)pH見(jiàn)下表。

離子Mg2+Fe3+Al3+RE3+

開(kāi)始沉淀時(shí)的pH8.81.53.66.2?7.4

沉淀完全時(shí)的pH/3.24.7/

⑴“氧化調(diào)pH”中，化合價(jià)有變化的金屬離子是o(2)“過(guò)濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH至_______的

范圍內(nèi)，該過(guò)程中AP+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)“過(guò)濾2”后，濾餅中檢測(cè)不到Mg元素，濾液2中Mg?+濃度為2.7g1一,。為盡可能多地提取俚3+,可提高

月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^(guò)濾2”前的溶液中c(C“H23coO］低于mol-171(保留兩位有效數(shù)字)。

(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產(chǎn)率，其原因是。

②“操作X”的過(guò)程為：先,再固液分離。

(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有(寫化學(xué)式)。

(6)稀土元素鋁(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。

①還原YCL和Pt4熔融鹽制備氣丫時(shí)，生成ImolP^Y轉(zhuǎn)移mol電子。

②Pt?Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時(shí)，能在堿性溶液中高效催化0?的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為

14.(2022?北京卷)鏤浸法由白云石［主要成分為CaMg(CC>3)2,含F(xiàn)e2()3,SiO?雜質(zhì)］制備高純度碳酸鈣和氧

化鎂。其流程如下:

已知:

物質(zhì)Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3

Ksp5.5xlO-61.8x10-2.8x10-93.5x10-8

(1)煨燒白云石的《匕學(xué)方程式為_(kāi)_______o___

(2)根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析:

。浸出率/%w(CaCO)理論值/%w(CaCC)3)實(shí)測(cè)值/%

n(NH4Cl):n(CaO)CaO浸出率/%Mg3

2.1:198.41.199.7-

2.2:198.81.599.299.5

2.3:198.91.898.899.5

2.4:199.16.095.697.6

已知：i.對(duì)浸出率給出定義

ii.對(duì)w(CaCC>3)給出定義

①“沉鈣”反應(yīng)的化學(xué)方程式為O

②CaO浸出率遠(yuǎn)高于Mgo浸出率的原因?yàn)椤?/p>

③不宜選用的“n(NH4)Cl:n(CaO)“數(shù)值為。

④w(CaCC)3)實(shí)測(cè)值大于理論值的原因?yàn)?

⑤蒸儲(chǔ)時(shí)，隨儲(chǔ)出液體積增大，Mg。浸出率可出68.7%增加至98.9%,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理解釋Mg。浸出率

提的原因?yàn)閛

（3）濾渣C為o

（4）可循環(huán)利用的物質(zhì)為o

15.（2022?福建卷）粉煤灰是火電廠的大宗固廢。以某電廠的粉煤灰為原料（主要含Si。?、AUO3和CaO等）

提鋁的工藝流程如下:

（1）“浸出”時(shí)適當(dāng)升溫的主要目的是,ALO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

⑵“浸渣”的主要成分除殘余AI2O3外，還有o實(shí)驗(yàn)測(cè)得，5.0g粉煤灰（A1Q3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%）經(jīng)浸

出、干燥后得到3.0g“浸渣”（AIQ3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%）,ALO3的浸出率為

（3）“沉鋁”時(shí)，體系中三種物質(zhì)的溶解度曲線如下圖所示，加入K2sO,沉鋁的目的是,“沉鋁”的最佳

方案為o

P

-o-KA)(SO4hIZH/)/

1—KJSC)4

“Aiyso4bl8Hq

0204060M）100

洱度/*C

（4）“焙燒”時(shí)，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（5）“水浸”后得到的“濾液2”可返回______工序循環(huán)使用。

16.（2022?遼寧卷）某工廠采用輝秘礦（主要成分為Bi2s3,含有FeS?、SiO?雜質(zhì)）與軟鎰礦（主要成分為Mn。?）

聯(lián)合焙燒法制各BiOCl和MnSO4,工藝流程如下:

txur

（過(guò)玳）

已知：①焙燒時(shí)過(guò)量的MnC>2分解為肌2。3，F(xiàn)eSc轉(zhuǎn)變?yōu)镕ezOs；

②金屬活動(dòng)性：Fe>(H)>Bi>Cu；

③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的PH范圍如下：

開(kāi)始沉淀pH完全沉淀pH

Fe2+6.58.3

Fe3+1.62.8

Mn2+8.110.1

回答下列問(wèn)題：

(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為。

a.進(jìn)一步粉碎礦石b.鼓入適當(dāng)過(guò)量的空氣c.降低焙燒溫度

(2)Bi2s3在空氣中單獨(dú)焙燒生成BizCX,,反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

⑶“酸浸，，中過(guò)量濃鹽酸的作用為：①充分浸出Bi3+和Mn";②o

(4)濾渣的主要成分為(填化學(xué)式)。

(5)生成氣體A的離子方程式為0

(6)加入金屬Bi的目的是o

(7)將100kg輝錫礦進(jìn)行聯(lián)合焙燒，轉(zhuǎn)化時(shí)消耗1.1kg金屬Bi,假設(shè)其余各步損失不計(jì)，干燥后稱量BiOQ產(chǎn)

品質(zhì)量為32kg,滴定測(cè)得產(chǎn)品中Bi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.5%。輝秘礦中Bi元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

17.(2022?山東卷)工業(yè)上以氟磷灰石［Ca5F(PC)4)3,含SiOZ等雜質(zhì)］為原料生產(chǎn)磷酸和石膏，工藝流程如

下：

硫酸溶液尾氣CO,①Naco

回答下列問(wèn)題：

⑴酸解時(shí)有HF產(chǎn)生。氫氟酸與SiO?反應(yīng)生成二元強(qiáng)酸H?SiF6,離子方程式為。

(2)部分鹽的溶度積常數(shù)見(jiàn)下表。精制I中，按物質(zhì)的量之比n(Na2co3):n(Si琛一)=1:1加入Na2cO3脫氟，充

分反應(yīng)后，c(Na+)=mol-L1；再分批加入一定量的BaCC^,首先轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是。

BaSiRNa2SiI^CaSO4BaSO4

KSPl.OxlO-64.0x10-69.0x10^1.0x10-0

（3）SO：濃度（以SO3%計(jì)）在一定范圍時(shí)，石膏存在形式與溫度、HF。,濃度（以P2O5%計(jì)）的關(guān)系如圖甲所示。

酸解后，在所得100℃、P2O5%為45的混合體系中，石膏存在形式為（填化學(xué)式）；洗滌時(shí)使用一定

濃度的硫酸溶液而不使用水，原因是，回收利用洗滌液X的操作單元是；一定溫度下，石

膏存在形式與溶液中P2O5%和SO3%的關(guān)系如圖乙所示，下列條件能實(shí)現(xiàn)酸解所得石膏結(jié)晶轉(zhuǎn)化的是

（填標(biāo)號(hào)）。

24o

20o

16o

P1

/2o

腱

a

8o

4O

A.65℃、P2O5%=15,SO3%=15B.80℃、P2O5%=10,SO3%=20

C.65℃、P2O5%=10,SO3%=30D.80℃>P2O5%=10,SO3%=10

K2021年高考真題工

考點(diǎn)一除雜提純類

18.（2021?全國(guó)乙卷）磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有Ti。？、SiO2,A12O3,MgO、CaO以及少

量的FqOs。為節(jié)約和充分利用資源，通過(guò)如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。

（NH4）2SO4熱水輒水

。旗妒漬~速T分步,淀卜一氫復(fù)化將沉淀

II

尾氣水浸渣母液①

酸—]?「水卜_TiOviH-O

TITl

酸酸溶液熱水用液②

該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH見(jiàn)下表

金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+

開(kāi)始沉淀的pH2.23.59.512.4

5

沉淀完全(c=1.0x10mol?I71)的pH3.24.711.113.8

回答下列問(wèn)題：

（1）“焙燒”中，TiO?、SiO2幾乎不發(fā)生反應(yīng)，A12O3、MgO、CaO、FezOs轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，寫出AI2O3

轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO，？的化學(xué)方程式_______。

(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0,在“分步沉淀”時(shí)用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6,依次析出的金屬離子是

(3)“母液①"中Mg2+濃度為mol.E1?

(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最適合的酸是?！八崛茉钡某煞质?、=

(5)“酸溶”后，將溶液適當(dāng)稀釋并加熱，TiC>2+水解析出丁必飛耳。沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是0

(6)將“母液①”和“母液②”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得,循環(huán)利用。

19.(2021.全國(guó)甲卷)碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面。回答下列問(wèn)題:

(1)12的一種制備方法如下圖所示：

AgNO3Fe?Cl2

凈化除氯后含I海水一>—>懸濁液一>展因一—>12

①加入Fe粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為,生成的沉淀與硝酸反應(yīng)，生成后可循環(huán)使用。

②通入Cl?的過(guò)程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應(yīng)的化學(xué)方程式為:若反應(yīng)物用量比

n(C12)/n(Fel2)=L5時(shí)，氧化產(chǎn)物為；當(dāng)n(C12)/n(Fel2)>L5,單質(zhì)碘的收率會(huì)降低，原因是

(2)以NaIC)3為原料制備L的方法是：先向NaIC)3溶液中加入計(jì)量的NaHS。？，生成碘化物；再向混合溶

液中加入NaIO3溶液，反應(yīng)得到L，上述制備12的總反應(yīng)的離子方程式為

(3)KI溶液和CuS04溶液混合可生成Cui沉淀和上，若生成Imolk，消耗的KI至少為mok匕在

KI溶液中可發(fā)生反應(yīng)L+T=4。實(shí)驗(yàn)室中使用過(guò)量的KI與CuS。,溶液反應(yīng)后，過(guò)濾，濾液經(jīng)水蒸氣蒸

儲(chǔ)可制得高純碘。反應(yīng)中加入過(guò)量KI的原因是。

20.(2021.河北卷)綠色化學(xué)在推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種熔鹽液相氧

化法制備高價(jià)銘鹽的新工藝，該工藝不消耗除銘鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料，不產(chǎn)生廢棄物，

實(shí)現(xiàn)了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖:

氣體A

C)2(g)+熔融NaOHHO(1)

2NazCnO;溶液+

Na2cK>4溶液匚序③

物質(zhì)V(S)

_,介穩(wěn)態(tài)溶液(循環(huán))

Fe(CrO)2-高溫連續(xù)氧化一工序①一過(guò)濾NaOH

2粗分離

(含AbC^MgO)

過(guò)量,(體A

濾渣I

無(wú)色A1(OH)(S)+

工序④3

過(guò)量氣體A+H2O(g)—?工序②溶液物質(zhì)V的溶液

物質(zhì)n

過(guò)濾一?熱解MgCC>3(s)一城燒—?MgO(s)

溶液

固體UI混合氣體IV

回答下列問(wèn)題：

(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是(填元素符號(hào))。

(2)工序①的名稱為一。

(3)濾渣的主要成分是填化學(xué)式)。

(4)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

(5)物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為可代替NaOH的

化學(xué)試劑還有(填化學(xué)式)。

(6)熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序(填“①”或"②”或“③”或“④”)參與內(nèi)循環(huán)。

(7)工序④溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的pH為(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于l(y5mol?L-i為沉

33

淀完全；A1(OH)3+OH#A1(OH)；：K=10°63,KW=10"4,KSP[A1(OH)3]=10-)

21.(2021?湖南卷)Ce2(CO3)3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨(dú)居石中，車市(Ce)主要以CePO4

形式存在，還含有Si。？、A12O3,Fe2O3,Ca耳等物質(zhì)。以獨(dú)居石為原料制備Ce2(CC>3)3FH2O的工藝

流程如下：

①M(fèi)gO調(diào)pH=5

濃H2so4HOFeCb溶液②絮凝劑NH4HCO3溶液

7±2XI1

獨(dú)居布一麻磷H聚沉|--------?沉鋪-^Ce(CO)3?nHO

TTTT232

酸性廢氣濾渣i濾渣n濾渣111濾液

回答下列問(wèn)題：

(1)鈾的某種核素含有58個(gè)質(zhì)子和80個(gè)中子，該核素的符號(hào)為；

(2)為提高“水浸”效率，可采取的措施有(至少寫兩條)；

(3)濾渣m的主要成分是(填化學(xué)式)；

(4)加入絮凝劑的目的是；

(5)“沉車市”過(guò)程中，生成Ce2(CO3)3-nH2。的離子方程式為,常溫下加入的NHJiCOs溶液呈

7

(填“酸性”“堿性”或“中性”)(已知：NH3.H2O的a=L75X10-5,H2cO3的=4.4xl0-,

%=4.7xl()T)；

(6)濾渣H的主要成分為FePO”在高溫條件下，Li2co3、葡萄糖(C6H|2。6)和FePC)4可制備電極材料

LiFePO4,同時(shí)生成CO和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

22.(2021?廣東卷)對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(A1)、鋁(Mo)、鍥(Ni)

等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：

NXaOH（S）過(guò)量/CO,適量TBaCL溶液

X

7Lr|---------「溫HI--r>BaMoOJS）

廢催化劑f薪?震》濾?！仿〔窞V液Ilf黑_

±±b淀液HI

含Ni固體XA-->AIAS

3Kaln；；

已知：25℃時(shí)，H2c。的=4.5x10-7,Ka2=4.7xl0-Ksp（BaMoO4）=3.5x10^

Ksp（BaCC）3）=2.6x10-9；該工藝中，pH>6.0時(shí)，溶液中Mo元素以MoO：的形態(tài)存在。

⑴“焙燒”中，有NazMoC^生成，其中Mo元素的化合價(jià)為

（2）“沉鋁”中，生成的沉淀X為o

（3）“沉鑰”中,pH為7.0。

①生成BaMoO4的離子方程式為。

②若條件控制不當(dāng)，BaCX^也會(huì)沉淀。為避免BaMoC）4中混入BaCOs沉淀，溶液中

c（HCO；）:c（MoO^j=（列出算式）時(shí)，應(yīng)停止加入BaCl2溶液。

⑷①濾液HI中，主要存在的鈉鹽有NaCl和Y,Y為o

②往濾液III中添加適量NaCl固體后，通入足量______（填化學(xué)式）氣體，再通入足量CO?，可析出Y。

（5）高純AIAs（碎化鋁）可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過(guò)程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種

氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs（碑化錢）反應(yīng)。

②已知：Ga和A1同族，As和N同族。在Hz。？與上層GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià)，則

該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為?

考點(diǎn)二原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化類

23.（2021?山東卷）工業(yè)上以銘鐵礦（FeCnCU,含Al、Si氧化物等雜質(zhì)）為主要原料制備紅磯鈉（NazCnCh^H?。）

的工藝流程如圖。回答下列問(wèn)題:

母液

蒸發(fā)冷卻

結(jié)晶結(jié)晶

濾渣濾渣副產(chǎn)品Na2Cr2O7-2H2O

(1)焙燒的目的是將FeCnCU轉(zhuǎn)化為NazCrCU并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，焙燒時(shí)氣體與礦料逆流

而行，目的是一o

(2)礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度

cgLOxlO5moi時(shí)，可認(rèn)為己除盡。

(

L

o?

vu

)。

/

(3)蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，過(guò)度蒸發(fā)將導(dǎo)致—；冷卻結(jié)晶所得母液中，除NazCnCh外，可在上述流程中循環(huán)利用的物

質(zhì)還有O

(4)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示)，以Na2CrO4為主要原料制備NazCnCh的總反應(yīng)方程式為：

通電

4Na2CrO4+4H2O^^2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2T+O2T。則NazCnCh在—(填“陰”或“陽(yáng)”)極室制得，電解時(shí)

[2020年高考真題》

考點(diǎn)一除雜提純類

24.(2020?新課標(biāo)III)某油脂廠廢棄的油脂加氫銀催化劑主要含金屬Ni、AhFe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銀制備硫酸保晶體（NiSOr7H2O）：

NaOH溶液稀H4O,HQ2溶液NaOH溶液

濾液①濾渣②濾渣③

溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+

開(kāi)始沉淀時(shí)（c=0.01moLLT）的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(shí)(0=1.0x10-5mol.L-1)的pH8.74.73.29.0

回答下列問(wèn)題：

（1）“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是