2025年北京高考化學(xué)復(fù)習(xí)重難點專練：無機工藝流程（原卷版）

重難點15無機工藝流程

命題趨勢

考點三年考情分析2025考向預(yù)測

物質(zhì)分離、提純綜

預(yù)計2025年高考考查物質(zhì)分離、

合應(yīng)用、物質(zhì)的制

2024?北京卷T18；2023?北京卷T18；2022?北京卷T18提純綜合應(yīng)用、物質(zhì)的制備、其

備、其他金屬及其

他金屬及其化合物等。

化合物

重難詮釋

【思維導(dǎo)圖】

以物質(zhì)制備為目的的化學(xué)工藝流程

無機工藝流程以分離提純?yōu)槟康牡幕瘜W(xué)工藝流程

工藝流程題的解題思路

【高分技巧】

一、以物質(zhì)制備為目的的化學(xué)工藝流程

i.原料處理階段的常見考查點

(1)加快反應(yīng)速率

(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、鹽酸、濃硫酸等。

(3)灼燒、焙燒、煨燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。

2.分離提純階段的常見考查點

⑴調(diào)pH除雜

①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如若要除去AF+、Mg2+溶液中含有的Fe2

+,先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)溶液的pH。

②調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：一能與H+反應(yīng)，使溶液pH增大；二不引入新雜質(zhì)。例如，若要

除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可力口入CuO、CU(OH)2、CU2(OH)2cO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。

(2)加熱：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動。

如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如侯氏制堿法中的

NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2>KMnO4>AgNO3>HNC>3(濃)等物質(zhì)。

(3)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時溶解(或分解)；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動。

3.獲得產(chǎn)品階段的常見考查點

(1)洗滌(冰水、熱水)：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗；乙醇洗滌既可洗去

晶體表面的雜質(zhì)，又可減少晶體溶解的損耗。

(2)蒸發(fā)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCb、AICI3、MgCh等溶質(zhì)時，應(yīng)在HC1的氣流中加熱,

以防其水解。

(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如NaCl和KzCrzO7混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主

要是K2Cr2O7,這樣就可分離出大部分K2Cr2O7；同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl。

(4)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如NaCl和K2Cr2C>7混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是

NaCl,同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3o

二、以分離提純?yōu)槟康牡幕瘜W(xué)工藝流程

1.物質(zhì)分離提純的原則

(1)不增：不引入新的雜質(zhì)。(2)不減：不減少被提純的物質(zhì)。

(3)易分離：被提純物與雜質(zhì)易于分離。(4)易復(fù)原：被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來的組成、狀態(tài)。

2.常用的提純方法

水溶法除去可溶性雜質(zhì)

酸溶法除去堿性雜質(zhì)

堿溶法除去酸性雜質(zhì)

氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)

加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)

調(diào)節(jié)溶液的pH法如除去酸性Cu2+溶液中的Fe3+等

3.常用的分離方法

過濾分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法

利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CC14或苯萃

萃取和分液

取濱水中的澳

蒸發(fā)結(jié)晶提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl

提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNC>3、

冷卻結(jié)晶

FeCb、CuCl2>CUSO4-5H2O,FeSO4-7H2O

蒸儲或分儲分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油

利用氣體液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體

冷卻法

中的氨氣

三、工藝流程題的解題思路

1.工藝流程題的解題流程

(

原

料

(

無目的

機

礦.(所需產(chǎn)品),

物‘排放物的

-)

、害化處理,

規(guī)律:主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)。

工藝流程題實際上是考查考生運用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。解此類題

目的基本思路：

(1)先粗讀，從題干中獲取有用信息，理清思路。先不必把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚。

(2)針對問題再精讀，分析細節(jié)，根據(jù)問題去研究某一步或某一種物質(zhì)。

(3)要看清所問問題，不能答非所問，并注意語言表達的規(guī)范性。

2.工藝流程題的解題方法

(1)明確目的，提取有用信息。通過閱讀題頭，了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示

性信息，進而明確生產(chǎn)目的——制備什么物質(zhì)，找到制備物質(zhì)時所需的原料及所含雜質(zhì)，提取出所給的相

關(guān)信息一化學(xué)反應(yīng)方程式、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的溶解性等。

(2)分析流程，弄清各步作用。對比分析流程圖中的第一種物質(zhì)(原料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，找出原料與產(chǎn)

品之間的關(guān)系，聯(lián)系問題有針對性地思考：原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進行了什么反應(yīng)？每一步除目標(biāo)

物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)是否要除去，采用什么操作方法除去？

(3)看清問題，準(zhǔn)確規(guī)范作答。這一步很關(guān)鍵，歷年的高考評卷分析都指出考生的簡述能力比較差，特別是

化學(xué)用語的表述與實際要求存在很大偏差。所以答題時要看清問題，不能答非所問，要注意語言表達的科

學(xué)性和準(zhǔn)確性，如分清是要求回答實驗操作名稱還是具體操作步驟。

-------------------h

限時提升練

(建議用時：40分鐘)

1.(2024?北京?高考真題)利用黃銅礦(主要成分為CuFeS2,含有SiO?等雜質(zhì))生產(chǎn)純銅，流程示意圖如下。

電解「

固體B粗銅純銅

濾渣D

(1)礦石在焙燒前需粉碎，其作用是。

(2)(NHJSO4的作用是利用其分解產(chǎn)生的SO3使礦石中的銅元素轉(zhuǎn)化為CuSO4。(NH4)2SO4發(fā)生熱分解的

化學(xué)方程式是o

(3)礦石和過量(NHJSO4按一定比例混合，取相同質(zhì)量，在不同溫度下焙燒相同時間，測得：“吸收”過程

氨吸收率和“浸銅”過程銅浸出率變化如圖；400℃和500℃時，固體B中所含銅、鐵的主要物質(zhì)如表。

30l/T60

201......................................................

250300350400450500550600

焙燒溫度「C

溫度/℃B中所含銅、鐵的主要物質(zhì)

400Fe2O3>CuSO4>CuFeS2

500Fe2(SO4)pCUSOQCUO

①溫度低于425℃,隨焙燒溫度升高，銅浸出率顯著增大的原因是0

②溫度高于425℃,根據(jù)焙燒時可能發(fā)生的反應(yīng)，解釋銅浸出率隨焙燒溫度升高而降低的原因是.

(4)用離子方程式表示置換過程中加入Fe的目的o

(5)粗銅經(jīng)酸浸處理，再進行電解精煉；電解時用酸化的Cust),溶液做電解液，并維持一定的c(H+)和c。

粗銅若未經(jīng)酸浸處理，消耗相同電量時，會降低得到純銅的量，原因是

2.(2023?北京?高考真題)以銀鎰精礦(主要含Ag?S、MnS、FeS?)和氧化鐳礦(主要含MnO?)為原料聯(lián)合

提取銀和鑄的一種流程示意圖如下。

已知：酸性條件下，Mt!。2的氧化性強于Fe?卡。

(1)“浸銃”過程是在H2sO4溶液中使礦石中的銃元素浸出，同時去除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。

①“浸錦”過程中，發(fā)生反應(yīng)MnS+2H+=Mn2++H2Sf,則可推斷：Ksp(MnS)(填“>”或“<”)

Ksp(Ag2S)o

②在H2s0,溶液中，銀錦精礦中的FeS?和氧化鎬礦中的MnC>2發(fā)生反應(yīng)，則浸鋪液中主要的金屬陽離子

有=

(2)“浸銀”時，使用過量Fed〉HC1和CaCl?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)的離子方程式補充完整：o

3+

□Fe+Ag2S+D□+2[AgCl2f+S

②結(jié)合平衡移動原理，解釋浸出劑中C「、H+的作用：。

(3)“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。

①該步反應(yīng)的離子方程式有0

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

因：。

▲

100.

yOI——一

專/I-

T50卜/

f/

O1時間,min

(4)結(jié)合“浸鎰”過程，從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度，分析聯(lián)合提取銀和鎰的優(yōu)勢：o

3.(2022?北京?高考真題)白云石的主要化學(xué)成分為CaMg(CC)3)2,還含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2.1%的Fe2()3和

1.0%的SiC>2。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂，流程示意圖如下。

已知:

物質(zhì)Ca(OH\Mg(OH\CaCO3MgCO3

Ks

P5.5x10-65.6x10”3.4x10-96.8x10-6

(1)白云石礦樣燃燒完全分解的化學(xué)方程式為.

(2)NH4cl用量對碳酸鈣產(chǎn)品的影響如下表

氧化物(MO)浸出率/%產(chǎn)品中CaCOs純度/%產(chǎn)品中Mg雜質(zhì)含量/%

n(NH4Cl)/n(CaO

)(以MgCOs計)

CaOMgO計算值實測值

2.1:198.41.199.199.7—

2.2：198.81.598.799.50.06

2.4：199.16.095.297.62.20

備注：i、MO浸出率=(浸出的MO質(zhì)量/燃燒得到的MO質(zhì)量)x100%(M代表Ca或Mg)

ii、CaCCS純度計算值為濾液A中鈣、鎂全部以碳酸鹽形式沉淀時計算出的產(chǎn)品中CaCC>3純度。

①解釋“浸鈣”過程中主要浸出CaO的原因是o

②沉鈣反應(yīng)的離子方程式為o

③“浸鈣”過程不適宜選用"NHQKMCaO)的比例為。

④產(chǎn)品中CaCOs純度的實測值高于計算值的原因是。

(3)“浸鎂”過程中，取固體B與一定濃度的(NHjSO,溶液混合，充分反應(yīng)后MgO的浸出率低于60%。加熱

蒸儲，MgO的浸出率隨儲出液體積增大而增大，最終可達98.9%。從化學(xué)平衡的角度解釋浸出率增大的原

因是o

(4)濾渣C中含有的物質(zhì)是。

(5)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是o

4.(2021?北京?高考真題)鐵黃是一種重要的化工產(chǎn)品。由生產(chǎn)鈦白粉廢渣制備鐵黃的過程如下。

鈦白粉蒸儲水、鐵粉.一定量林空氣,鐵黃晶體鐵黃產(chǎn)品

制雌黃'

廢渣純化FeSO*溶液制備晶種FeOOHFeOOH

資料：

i.鈦白粉廢渣成分：主要為FeSO/HzO,含少量TiOSO,和不溶物

ii.TiOSO4+(x+l)H2O#TiO2xH2O；+H2SO4

iii.0.1mol/LFe2+生成Fe(OH)2，開始沉淀時pH=6.3,完全沉淀時pH=8.3；

0.1mol/LFe3+生成FeOOH,開始沉淀時pH=1.5,完全沉淀時pH=2.8

⑴純化

①加入過量鐵粉的目的是0

②充分反應(yīng)后，分離混合物的方法是o

(2)制備晶種

為制備高品質(zhì)鐵黃產(chǎn)品，需先制備少量鐵黃晶種。過程及現(xiàn)象是：向一定濃度FeSC)4溶液中加入氨水，產(chǎn)

生白色沉淀，并很快變成灰綠色。滴加氨水至pH為6.0時開始通空氣并記錄pH變化(如圖)。

①產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是=

②產(chǎn)生白色沉淀后的pH低于資料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe2+)0111101似填“>”“=”或

③0七時段，pH幾乎不變；t「t2時段，pH明顯降低。結(jié)合方程式解釋原因:

④pHE時制得鐵黃晶種。若繼續(xù)通入空氣，t3后pH幾乎不變，此時溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加,

且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。結(jié)合總方程式說明原因:

(3)產(chǎn)品純度測定

鐵黃純度可以通過產(chǎn)品的耗酸量確定。

加熱溶解酚猷

Wg鐵黃f溶液b——電泅蟹~>溶液CT滴定

H2sO4標(biāo)準(zhǔn)溶液NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

3+-

資料：Fe+3C2O^=Fe(C2O4)3,FedzOQ；不與稀堿液反應(yīng)

Na2c2O4過量，會使測定結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。

5.(2020?北京?高考真題)MnC>2是重要的化工原料，軟錦礦制備MnCh的一種工藝流程如圖:

軟鐳礦研磨?過量較濃譬。，,過量鐵屑>Mj溶出液上^M廣純化液4Mn。,

溶出(20℃)

資料：①軟銃礦的主要成分為MnCh，主要雜質(zhì)有AI2O3和SiO2

②金屬離于沉淀的pH

Fe3+AF+Mn2+Fe2+

開始沉淀時1.53.45.86.3

完全沉淀時2.84.77.88.3

③該工藝條件下，MnOz與H2s。4反應(yīng)。

⑴溶出

①溶出前，軟鎰礦需研磨。目的是—o

②溶出時，F(xiàn)e的氧化過程及得到MM+的主要途徑如圖所示:

MnO2Mi?+

Fe--------?Fe2+>Fe3

III

i.步驟II是從軟鎰礦中溶出Mn2+的主要反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是一。

+2+

ii.若Fe2+全部來自于反應(yīng)Fe+2H=Fe+H2f,完全溶出MW所需Fe與MnO2的物質(zhì)的量比值為2。而實際

比值(0.9)小于2,原因是—o

⑵純化。己知：MnC>2的氧化性與溶液pH有關(guān)。純化時先加入MnCh，后加入NI^HzO,調(diào)溶液pH==5,說

明試劑加入順序及調(diào)節(jié)pH的原因：—o

(3)電解。M/+純化液經(jīng)電解得MnC>2。生成MnO2的電極反應(yīng)式是一。

(4)產(chǎn)品純度測定。向ag產(chǎn)品中依次加入足量bgNa2c2O4和足量稀H2so4，加熱至充分反應(yīng)。再用

cmolLiKMnCU溶液滴定剩余Na2c2O4至終點，消耗KMnO4溶液的體積為dL(已知：MnO2及MnO；均被還

原為MW。相對分子質(zhì)量：MnO2-86.94；Na2C2O4-134.0)

產(chǎn)品純度為—(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。

6.(2023?北京朝陽?二模)電解銃渣含有MnO?、MnCO3,FeCO3>CaO、SiO?等。將電解錦渣與電解殘液

混合制成漿液，能在脫除煙氣(含SO?、。2、M等)中SO?的同時，實現(xiàn)電解鎰渣的資源化利用。

、.、凈化,由、用c電解|~*Mn°2

電解研磨攪拌通入煙氣過濾I―?濾液1---＞標(biāo)液2——|r電解殘液

鎰渣―＞不+漿液脫硫一一＞濾渣(酸性)

(1)上述流程中為增大反應(yīng)速率采取的措施有0

⑵電解錦渣中的MnC＞2能吸收煙氣中的S02,反應(yīng)的方程式為。

(3)電解錦渣與電解殘液混合后，漿液中部分離子濃度(mol/L)及pH在脫硫過程中的變化如下。

Mn2+Ca2+Fe2+sotPH

Omin2.5x10-63.8x10-52.3x10-66.6xW47.5

180min1.3x10-42.2X10-47.5x10-51.7x10-21.7

①用方程式表示脫硫過程溶液pH降低的原因

②分析漿液中MY+濃度增大的原因:

i.Mt!。?被SO?還原。

ii.Mt!。?被Fe?+還原，離子方程式為，

iii.(用離子方程式表示)。

(4)電解獲得MnO2,裝置如下圖所示：

①濾液2在電解池(填“陽”或“陰”)極放電產(chǎn)生MnO2。

②凈化過程須除去Fe?+。研究發(fā)現(xiàn)，濾液2中即使含有少量Fe?+,也會導(dǎo)致MnO?產(chǎn)率大幅降低，分析原

因：_________

7.(2025?北京?模擬預(yù)測)有關(guān)黃銅礦(CuFeSz)的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示，請完成有關(guān)問題。

(1)請嘗試寫出冰銅中兩種組分的化學(xué)式(均是硫化物),SOC12的中心原子雜化方式為o

(2)下列說法中，不正確的是o

A.反應(yīng)2中另有氫氣產(chǎn)生，是氧化還原反應(yīng)

B.氣體A具有漂白性，可以使紫色石蕊溶液褪色

C.FeS2在工業(yè)中，是一種制取硫酸的原料，不常用來煉鐵

D.金屬M可以是相對活潑金屬，如Fe,Mg等

(3)請寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式：0

(4)反應(yīng)4生成的物質(zhì)B難溶于水，同時生成兩種酸性氣體，則反應(yīng)4的化學(xué)反應(yīng)方程式為：,請

設(shè)計實驗檢驗物質(zhì)B中的氯元素0

8.(2024?北京?三模)I、工業(yè)廢水中的氨氮和煙氣用多種方法進行處理，使廢水和煙氣達標(biāo)后排放。

(1)氨氮(NH；和NH/H2c))膠水的處理過程中加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30。(2,通空氣將氨趕

出并回收。

①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：o

②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：0

(2)氧化法處理煙氣中的NO,(NO、N02)O用NaClO溶液將g氧化為NO；,實現(xiàn)煙氣中心的脫除、向

NaClO溶液中加入硫酸，研究初始pH對g脫除率的影響，結(jié)果如下。

脫除前”(NOJ-脫除后”(NOJ

已知：NOx脫除率=xlOO%

脫除前"(NOJ

a、不用鹽酸調(diào)節(jié)NaClO溶液初始pH的原因是

b、pH<5.5時，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析NO?脫除率隨溶液初始pH升高而增大的可能原因：o

pH=3.5時、隨溫度升高，g脫除率有所下降，可能原因為：。

II、回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片（除LiFePO’外，還含有A1箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電齊U）中的資源，部

分流程如圖：

H2SO4

濾液導(dǎo)電劑FePO4濾液③Li2c。3

等濾渣②

（3）從“正極”可以回收的金屬有。

（4）“堿溶”時A1箔溶解的離子方程式=

（5）“酸浸”時產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO,被氧化的LiFePO4mol?（雜質(zhì)不與HNO3反應(yīng)）

⑹實驗測得濾液②中c（Li+）=4mol-L\加入等體積的Na2c0?溶液后，Li卡的沉降率到99%。則濾液③中

3

c（CO：）=mol-L-'o[Ksp（Li2CO3）=1.6xl0-]

充電

（7）磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：LiFePO4+6CLi.^FePO,,+LixxC6,電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+。充電

放電

時，Li+移向（填“陽極”或“陰極）放電時，正極反應(yīng)式為o

（8）磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量可通過如下方法測定：稱取L40g試樣用鹽酸溶解，在溶液中加入稍過量的

SnClz溶液，再加入HgCU飽和溶液，用二苯胺磺酸鈉作指示劑，用0.030mol-L」重錨酸鉀溶液滴定至溶液

由淺綠色變?yōu)樗{紫色，消耗重銘酸鉀溶液40.00mL。

已知：2Fe"+Sn2++6CF=SnCl^+2Fe2+

2+

4Cr+Sn+2HgCl2=SnCl^+Hg2Cl2

2+-+3+3+

6Fe+Cr2O7+14H=6Fe+2Cr+7H,O

①實驗中加入HgJ飽和溶液的目的是0

②磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量為=

9.（2024?北京?三模）NazCrzC^ZH?。是一種重要的化工原料，可用于制革，印染等工業(yè)。

⑴以銘鐵礦（主要成分為FeOCrzOs，還含有MgO、A12O3,SiO?等）為原料制備NazCB’-2凡0的工藝

流程如圖。

已知：A12O3與純堿焙燒轉(zhuǎn)化為NaAlO2,SiO2與純堿焙燒轉(zhuǎn)化為Na2SiO3?

①焙燒時將礦料磨碎且氣體與礦料逆流而行，其目的是。

②焙燒的目的是將FeOCPs轉(zhuǎn)化為NazCrO,并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，寫出焙燒時FeOCrQs

發(fā)生的化學(xué)方程式o

③濾渣1主要含有。

④礦物中相關(guān)元素可溶性組分的物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如下圖所示。

i.過程III中用H2sO4溶液的目的是，pH的理論范圍為。

ii.過程IV發(fā)生反應(yīng)2CrO『+2H+UCr2O；+H2O,計算該反應(yīng)的K=。

(2)測定產(chǎn)品中NaWrQ,立凡。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

稱取ag產(chǎn)品，用500mL容量瓶配制為待測液。取25mL待測液于錐形瓶中，加入蒸儲水和稀硫酸等，用

bmol-L"(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液vmL。產(chǎn)品中NazCr?。?-2也。(摩爾質(zhì)量為

Mg-mor1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o(列計算式)

(3)利用膜電解技術(shù)，以NazCrO,溶液為陽極室電解質(zhì)溶液，NaOH溶液為陰極室電解質(zhì)溶液也可以制備

Na2Cr2O7,裝置如圖。

離子交換膜

①離子交換膜應(yīng)該選用(填序號)。

a.陰離子交換膜b.質(zhì)子交換膜c.陽離子交換膜

②結(jié)合方程式解釋NazCrzO7產(chǎn)生的原理。

已知：酸性條件下SO：被還原為CN+。

10.(2024?北京?三模)BaTiOj是一種壓電材料。以BaSO4為原料制備粉狀BaTiC^的流程如圖。

資料：i.BaS易溶于水，CaS微溶于水。

ii.TiCl,易水解生成TiC>2。

iii某些溫度時BaCl?、CaCl2的溶解度如下。

溫度/(02080100

BaCU溶解度/g31.635.752.459.4

CaCl2溶解度/g59.574.0147.0159.0

(1)固體1的含硫物質(zhì)主要是CaS,得到固體1的化學(xué)方程式是

(2)試劑a選用(填“水”或“鹽酸”)，理由是0

(3)向溶液1中加入鹽酸的目的是0

(4)操作。的具體步驟是o

⑸固體3的主要成分是BaTiO(C2。J。

①生成固體3的化學(xué)方程式是0

②得到固體3的過程，需要調(diào)控pH,否則BaTi0(C20j的產(chǎn)率較低。原因有：

i.pH較低時，c(C2。：)較低；

ii.PH較高時，補充完整)。

⑹高溫煨燒固體3,生成的CO?與CO的物質(zhì)的量之比〃生成(COj：〃生成(CO)=。

11.(2024?北京大興?三模)飲用水中含碑會導(dǎo)致碑中毒，金屬冶煉過程產(chǎn)生的含碑有毒廢物需處理與檢測。

冶煉廢水中碑元素主要以亞碑酸(H3ASO3)形式存在，可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含碑廢水，其工藝流

程如圖：

Na2sFeSO4H2O2CaO

高濃度

含神廢水一級沉碑H操作匚級沉碑1區(qū)作2占塞疆卜

、

As2s3FeSCa3(AsO4)2、FeAsO4

Fe(OH)3、沉淀X

已知：①As2s3與過量的S2-存在反應(yīng)：As2s3(s)+3S2-(aq)U2AsS；-(aq)；

②亞碑酸(H3ASO3)鹽的溶解性大于相應(yīng)的碑酸(H3ASO4)鹽。

(1)①實驗操作1和2是0

②“一級沉碑”先加入硫化鈉主要發(fā)生的離子反應(yīng)是：o

③一級沉碑后再加入硫酸亞鐵的主要作用是：o

(2)“二級沉碑”先加入雙氧水發(fā)生的反應(yīng)有：。沉淀X的成分是=

(3)關(guān)于地下水中碑的來源有多種假設(shè)，其中一種認(rèn)為富含碑的黃鐵礦(FeS?)被氧化為Fe(OH)3,同時生成

SOt，導(dǎo)致碑脫離礦體進入地下水。FeS?被氧化的離子方程式是.

(4)測定某H3ASO3溶液(含少量H2soa)中H3AsOs濃度的一種方法如下：

已知：用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定弱酸溶液，一般要求弱酸的K,>10一"

i.調(diào)pH：取VmL待測液，向其中滴入適量NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,中和H2so4。

ii.氧化：向上述溶液中加入適量碘水，將H3ASO3氧化為H3ASO4。

iii.滴定：用xmoLl/NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定i沖得到的H3ASO4溶液至終點，消耗VmLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。

①分析圖1和圖2,解釋不用氫氧化鈉溶液直接滴定亞碑酸的原因_________0

②若無i,會導(dǎo)致測定的H3ASO3濃度(填“偏高”或“偏低”

③通過計算可知亞碑酸的濃度為=

12.(2024?北京?模擬預(yù)測)鐵酸領(lǐng)(BaTiOj)是一種壓電材料。以重晶石(BaSO”，雜質(zhì)主要有Feq,、SiO2

等)為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiOj。

TiCl4

水酸水(NH4)2C2O4

BaSO4

過量碳粉一禽痢f屐&屐儂I濃縮結(jié)小溶那[沉淀H熱分解—BaTiOs

過量氯化鈣T;干

CO濾渣母液濾液

已知：BaS可溶于水。CaS微溶于水，可溶于酸；草酸在水溶液中高于85。(2易分解。

回答下列問題:

(1)“焙燒”步驟中碳粉將BaS。,還原為BaS的化學(xué)方程式為。

(2)①用水“浸取”時主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

②流程中先用水浸取，再用鹽酸酸化，相比于焙燒后的產(chǎn)物直接用鹽酸浸取主要的優(yōu)勢在于。

(3)“濃縮結(jié)晶”所得BaC)中常含有少量雜質(zhì)金屬離子，因此在制備高純BaTiOj時需要先將BaC"純化。純化

的步驟為：將酸浸液加熱至95(濃縮，冷卻結(jié)晶后得到BaC%溶于水中，加入雙氧水，然后加入氨水調(diào)節(jié)

pH,過濾除去沉淀。濾液經(jīng)加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，即得到高純度BaCl2。

①加入雙氧水的作用為o

②為何不在濃縮結(jié)晶之前加入雙氧水和氨水除去雜質(zhì)金屬離子？.

(4)“沉淀”步驟生成難溶的Ba[TiO(C2O4)2]-4H2O

已知：TiCl’在水中劇烈水解，在“沉淀”步驟的反應(yīng)體系中，根據(jù)pH不同，發(fā)生以下過程:

2++

TiCl4+2H2O=TiO+2H+2C「；

2++

TiO+2H2OUTiO(OH)2J+2H；

2++

TiO+2H2C2O4UTiO(C2O4f+4H

實驗表明，“沉淀”反應(yīng)的最佳pH條件為2.5附近。從平衡移動角度分析pH太高或太低對生成

Ba[TiOCOJ14凡。沉淀不利的原因：。

(5)在氮氣氣氛中“熱分解”生成粉狀鈦酸鋼，對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為o

13.(2024?北京朝陽?二模)以銘鐵礦(主要成分為FeCr2。*,還含有MgO、A12O3,SiO?等)為原料制備

Na2Cr2O7-2H2O的一種工藝流程如圖。

已知：AUO3與純堿焙燒轉(zhuǎn)化為NaAlC>2，SiO?與純堿焙燒轉(zhuǎn)化為NazSiOs。

⑴過程I中FeCr?。,轉(zhuǎn)化為Fe.和NazCrO",反應(yīng)中FeCr?。'與0?的化學(xué)計量數(shù)之比為.

(2)濾渣1主要含有0

①過程ni中使用H^SO,溶液的目的是.

②過程IV發(fā)生反應(yīng)2CrOj+2H+=*0；-+凡0,計算該反應(yīng)的

(4)利用膜電解技術(shù)，以NazCrO,溶液為陽極室電解質(zhì)溶液，NaOH溶液為陰極室電解質(zhì)溶液也可以制備

Na2Cr2O7,裝置如圖。

①離子交換膜應(yīng)該選用。

a.陰離子交換膜b.質(zhì)子交換膜c.陽離子交換膜

②結(jié)合方程式解釋NazCr2。,產(chǎn)生的原理。

(5)測定產(chǎn)品中NazCrzO,NHQ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

稱取。g產(chǎn)品，用500mL容量瓶配制為待測液。取25mL待測液于錐形瓶中，加入蒸儲水和稀硫酸等，用

bmol-LT(NHjFe(SOj標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液vmL。產(chǎn)品中NazCr?。??凡。(摩爾質(zhì)量

為的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

已知：酸性條件下Cr2O^被還原為CF+o

14.(2024?北京海淀?三模)新能源汽車的核心部件是鋰離子電池，常用磷酸亞鐵鋰(LiFePOj做電極材料。

對LiFePO,廢舊電極(含雜質(zhì)A1、石墨粉)回收并獲得高純Li2c的工業(yè)流程圖如下：

資料：碳酸鋰在水中的溶解度:

溫度/℃020406080100

溶解度/g1.541.331.171.010.850.72

(1)過程i研磨粉碎的目的是。

(2)過程ii加入足量NaOH溶液的目的是除去A1,相關(guān)離子方程式為，

(3)過程iii采用不同氧化劑分別進行實驗，均采用Li含量為3.7%的原料，控制pH為3.5,浸取1.5h后，實驗

結(jié)果如下表所示：

序號酸氧化劑浸出液中Li+濃度(g/L)濾渣中Li含量/%

實驗1HC1H2O29.020.10

實驗2HC1NaC1039.050.08

實驗3HC1027.050.93

①實驗2中，NaClOs能與鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體，大大增加了酸和氧化劑的用量，該反應(yīng)的離子方程式

為o

②過程ii最終選擇H?。?作為氧化劑，原因是。

③過程iii得到的浸出液循環(huán)兩次的目的是。

(4)浸出液中存在大量H2P0,和HPOj。結(jié)合平衡移動原理，解釋過程iv得到磷酸鐵晶體的原因________0

⑸對比過程iv和v,說明過程iv不用飽和Na2c。3溶液的原因：o

(6)過程vi的操作為：將Li2cO3粗品加水溶解，蒸發(fā)結(jié)晶至有大量固體析出，。

15.(24-25高三上?北京海淀?期中)輝鈾礦(主要成分為難溶于水的Bi2s3,含有SiC>2等雜質(zhì))生產(chǎn)金屬

鈿，流程如下：

已知：Bi3+易水解，使溶液呈酸性。

(1)將輝鈾礦粉碎的目的是。

(2)浸出液中鈾元素以中Bi3+形式存在，浸出渣中不含鐵單質(zhì)。

①浸出過程中主要反應(yīng)的離子方程式為o

②浸出時加入鹽酸有利于Bi2s3的溶解，從平衡移動角度解釋原因：(寫出2條)。

(3)用稍過量鐵粉進行置換時，浸出液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有。

(4)置換液可通過一定處理再生。

①再生環(huán)節(jié)，需要加入的試劑為H2O2溶液和。

②依據(jù)化學(xué)計量數(shù)計算，置換液完全再生所需〃32。2)與"(FeCb)的比值為0.5,但實際比值大于0.5,原因

是。

③檢驗置換液中的金屬離子是否完全再生的操作和現(xiàn)象是O

16.(24-25高三上?北京?期中)MnC>2是重要化工原料，由軟鎰礦制備MnO?的一種工藝流程如下：

M/+純化液里維/MnO,

—小小1.試劑a

r>Mr?+溶出液---------5

i.過量較濃H,SOjii.NH-H,0

杪亞療研磨五過量鐵屑一過濾

軟鎰礦----?--------------?濾渣2

溶出(50。0,過濾

濾渣1

資料：

①軟錦礦的主要成分為MnO2,主要雜質(zhì)有AI2O3和SiO2。

②金屬離子沉淀的pH

Fe3+Al3+Mn2+Fe2+

開始沉淀時1.53.45.86.3

完全沉淀時2.84.77.88.3

③該工藝條件下，Mil。?與H2sO4不反應(yīng)。

⑴溶出

①溶出前，軟鑄礦需研磨。目的是—。

②溶出時，F(xiàn)e的氧化過程及得到Mi?+的主要途徑如圖所示。

2+

MnO2Mn

Fe--------?Fe2+IFe3+

in

i、II是從軟錦礦中溶出Mr+的主要反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是—-

ii、若Fe?+全部來自于反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2T,完全溶出Mr+所需Fe與MnO2的物質(zhì)的量比值為2,而

實際比值(0.9)小于2,原因是o

iii、濾渣1中一定含有的成份0

⑵純化

①上述流程中試劑a可以循環(huán)使用，試劑a為一。

②純化時先加入試劑a,后力口入NH/H2。，調(diào)溶液pH*5.說明試劑加入順序及調(diào)節(jié)pH的原因—o

③濾渣2中主要成份—。

⑶電解

Mn"純化液經(jīng)電解得MnC)2；生成MnO?的電極反應(yīng)式是,電解過程中會產(chǎn)生。？，將Mn"純化液進行

濃縮可以避免產(chǎn)生。2的原因—=

(4)產(chǎn)品純度測定

向ag產(chǎn)品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4加熱至充分反應(yīng)，再用cmol?尸KMnO4溶液滴定剩

余Na2c至終點，消耗KMnC\溶液的體積為dL。(已知：MnO2及MnO：均被還原為M/+。相對分子質(zhì)

量：MnO287.0；Na2c2O4134.0),產(chǎn)品純度為(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。

17.(24-25高三上?北京?階段練習(xí))研究從含鋅資源中獲取Zn的途徑具有重要意義。

I.工業(yè)上酸浸提鋅

氧化鋅礦中含有ZnO、Fe2c)3、FeO、PbO、A12O3,CaO、SiO2等。

已知：i.幾種難溶電解質(zhì)的

難溶電解質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3川(0孫Zn(OH)2

%,4.9x10H2.8x10-391.0x10-333.0x10-7

ii.浸出液中主要金屬陽離子濃度

粒子Zn2+Fe2+和Fe3+Al3+

濃度/(mol-L-1)0.30.10.1

⑴浸出渣的主要成分有PbSC>4、Cas。,和Si。？，PbO和H2sO’反應(yīng)的離子方程式是=

(2)加入試劑a的目的是0

(3)電解前，含Zi?+溶液中鐵和鋁的離子濃度均需小于10-6mol.尸，應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍是(忽略①和

②導(dǎo)致的體積變化）。

II.實驗室中氨浸提鋅

含M的

已知：iii.[Zn（NH3）J+UZ/+4NH3K=10-。

iv.M的結(jié)構(gòu)筒式如圖所示，R為-C9H|9,兩個羥基中，酚羥基酸性較強。

OH

（4）NH3和（NH,1S04浸取ZnO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是o

⑸M能與Zi?+形成穩(wěn)定的配合物X,相關(guān)反應(yīng)為2M+Zi?+=2H++X。

①補全下圖中X的結(jié)構(gòu)并用“…''標(biāo)出氫鍵O

@X中形成氫鍵有利于Zt?+的萃取，原因可能是=

（6）從平衡移動的角度解釋CO?能提高有機溶液中X含量的原因：0

18.（24-25高三上?北京?階段練習(xí)）以修鐵礦（主要成分為FeCrzO：還含有MgO、A12O3.SiO?等）為原料

制備Na2Cr2O7.2H0的一種工藝流程如圖。

已知：ALO3與純堿焙燒水浸后轉(zhuǎn)化為Na[Al（OH）J,SiO?與純堿焙燒轉(zhuǎn)化為NazSiO-

⑴過程I中FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Fe2O,和Na2CrO4,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

(2)濾渣1主要含有0

(3)礦物中相關(guān)元素可溶性組分的物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如下圖所示。

①過程III中使用H2SO4溶液的目的是。

②過程IV發(fā)生反應(yīng)2CrOj+2H+^02(中+凡0,計算該反應(yīng)的Kw。

(4)利用膜電解技術(shù)，以NazCrO,溶液為陽極室電解質(zhì)溶液，NaOH溶液為陰極室電解質(zhì)溶液也可以制備

Na2Cr2O7,裝置如圖。

離子交換膜

①離子交換膜應(yīng)該選用o

a.陰離子交換膜b.質(zhì)子交換膜c.陽離子交換膜

②結(jié)合方程式解釋NazCrz。7產(chǎn)生的原理。

(5)測定產(chǎn)品中NazCrQ,-2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

稱取ag產(chǎn)品，用500mL容量瓶配制待測液。取25mL待測液于錐形瓶中，加入蒸儲水和稀硫酸等，用

1

bmol-r(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液vmL。產(chǎn)品中Na2Cr2O7-2H?。(摩爾質(zhì)量為

Mg-mo「)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。已知：酸性條件下Cr?。；-被還原為C/+。

19.(24-25高三上?北京?期中)鐵黃是一種重要的化工產(chǎn)品。由生產(chǎn)鈦白粉廢渣制備鐵黃的過程如下。

鈦白粉蒸儲水、鐵粉、精制一定量氨水、空氣、鐵黃晶種鐵黃產(chǎn)品

廢渣制備鐵黃’

純化FeSO,溶液制備晶種FeOOHFeOOH

資料：i.鈦白粉廢渣成分：主要為FeSCVHzO,含少量TiOSCU和不溶物

ii.TiOSO4+(x+l)H2OUTiC^xH?。J+H2sO4

iii.0.1mol-L-iFe2+生成Fe(OH)2，開始沉淀時pH=6.3,完全沉淀時pH=8.3

0.1mol-L-iFe3+生成FeOOH,開始沉淀時pH=1.5,完全沉淀時pH=2.8

(1)純化

①加入過量鐵粉的目的是0

②充分反應(yīng)后，分離混合物的方法是。

(2)制備晶種

為制備高品質(zhì)鐵黃產(chǎn)品，需先制備少量鐵黃晶種。過程及現(xiàn)象是：向一定濃度FeSCU溶液中加入氨水，產(chǎn)

生白色沉淀，并很快變成灰綠色。滴加氨水至pH為6.0時開始通空氣并記錄pH變化(如下圖)。

①產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是

②產(chǎn)生白色沉淀后的pH低于資料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe?+)O.lmolLi(填或

③時