1、届高考化学临考押题训练化学工艺流程解析版 化学工艺流程【原卷】1(2021山东昌乐县昌乐二中高三模拟)锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂，生产流程如下：已知：软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.63.47.7完全沉淀3.79.64.79.8(1)软锰矿水磨浆化处理的作用是_。(2)SO2的吸收率与温度
2、及烟气流速的关系如图，为提高含硫烟气中SO2的吸收率，可以采取的措施_(举一例)。(3)滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、_(填离子符号)。(4)在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比14混合均匀加热制取LiMn2O4，反应过程如下：升温到515时，Li2CO3开始分解产生CO2，同时生成固体A，此时比预计Li2CO3的分解温度(723)低得多，可能原因是_；升温到566时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B。请写出此过程反应的化学方程式_；升温到720时，第三阶段反应开始，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。请
3、写出该阶段反应的化学方程式_。(5)请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案Al(OH)3在pH12时溶解：边搅拌边向滤液1中_。(实验中须用到的试剂有：NaOH溶液、H2O2、CO2)2(2021江苏连云港市高三模拟)以AlCl3、工业V2O5(纯度为96%)为原料，低温提纯制备高纯V2O5，其主要实验流程如下：已知：无水AlCl3升华温度约170，在空气中会吸水部分水解。VOCl3(三氯氧钒)熔点约78 ，沸点约127 ，易水解生成V2O5。V2O5易溶于碱生成VO3-(偏钒酸盐)，溶于强酸生成VO2+ (氧基钒离子)。(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3
4、，装置如图所示。 向反应装置中不断通入氩气的目的是_；反应温度采用160左右的原因是_。(2)“沉钒”时控制温度为35 、pH约为1，VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵)，其离子方程式为_。(3)“煅烧”时为避免生成的NH3将产物还原，需采取的措施是_。(4)氨解沉钒时也可将VOCl3与氨水作用，生成NH4VO3(为避免反应过于剧烈，需先将一定量VOCl3溶解于水中配制成钒溶液)。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图1、图2所示。2钒溶液中会存在少量颗粒状沉淀，其可能成分为_(填化学式)。为确定较适宜的沉钒条件，请结合图曲线，补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案
5、：_，使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂：50 gL1的钒溶液、10 gL1的钒溶液、25 %的优级纯氨水、高纯水)3(2021湖北武汉市华中师大一附中高三模拟)铑(Rh)是铂系金属中的一种，其氧化态性质稳定且极难溶解而其氢氧化物是一种两性化合物，含铑催化剂化学工业中都有广泛的应用。以下是一种从废铑催化剂(杂质主要为有机杂质和少量Cu)中回收铑的工艺流程：(1)焚烧的目的是_。(2)实验室探究焚烧温度对铑回收率的影响，结果如图，当焚烧温度选择320时，回收效果最好，请解释选择此温度的可能的原因是：_。(3)用KHSO4熔融的目的是将焚烧后的铑和铜转化成可溶性的Rh2(SO4)
6、3和CuSO4，写出铑和KHSO4反应的化学方程式_。(4)用氨水除杂的原理是(用离子方程式和简要文字表述)_，此步骤中，pH不能太高(实际调节pH在8左右)的原因是_。(5)电解还原时，铑将在_极(填“阳”或者“阴”)析出。(6)铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，该盐溶于水的电离方程式为_。4(2021浙江衢州市高三模拟)某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO47H2O)和磁性Fe 3O4胶体粒子。(1)步骤中可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_。处理废旧锌铁皮也可以用溶解锌层，该反应的化
7、学方程式为_。(2)步骤，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得ZnSO47H2O晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择_方式进行冷却结晶。A快速降温 B缓慢降温 C变速降温(3)下列说法正确的是_。A步骤可用普通过滤法分离固体和液体，所用到玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。B步骤中H2O2的用量需要控制，用量不足或过量时，都会使产品不纯C步骤中可用减压过滤得到Fe 3O4胶体粒子DFe 3O4胶体粒子制备过程中可持续通入N2，防止Fe2+被氧化(4)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物中Fe 3O4的含量，称取g产品溶解在稀硫酸中配成250 m
8、L溶液，取出25mL用浓度为0.01000 molL-1的KMnO4标准溶液滴定，滴定终点时消耗KMnO4标准溶液VmL。已知：MnO4-+5Fe2+8H+= Mn2+5Fe3+4H2O2产品中Fe 3O4的的质量分数为_(用含m、V的式子表示)滴定操作中，如果滴定前装有KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将_测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：蒸馏水洗涤待转移溶液润洗_洗净，放回管架。A放液完毕，停留数秒，取出移液管B移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液C洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口D放液至凹液面最低处与移液管标线相切，
9、按紧管口5(2021安徽淮北市高三一模)优氯净是一种含氯消毒剂，主要成分是二氯异氰尿酸钠()一种用三异氰尿酸(CNO)3H3生产优氯净流程图如图：已知：三氯异氰尿酸可溶于水；二氯异氰尿酸钠易溶于水，其溶液在温度较高时不稳定。请回答下列问题：(1)二氯异氰尿酸钠水解产物中的强氧化性物质X可消毒灭菌，X的分子式为_。(2) (CNO)3H3在氯化过程中制得三氯异氰尿酸(CNO)3 Cl 3，写出相关化学方程式：_。(3)在中和得到二氯异氰尿酸钠的过程中宜将反应液温度控制在3035，可能的原因：_。(4)为了得到优质的产品，需要控制反应终点的pH值在6.57.0，当pH值小于6.2时，产品中会含有少
10、量_；已知该物质也可用做杀菌消毒剂，你认为二氯异氰尿酸钠与该物质相比，优势在于_。(5)经过结晶、过滤后所得的滤液还可以循环使用，请问滤液可加入到_(填“氯化”或“中和”)步骤中继续使用，为了制备结晶水含量较高的产品，最合适的干燥方式为_。A热空气烘干 B常温气流吹干 C无水酒精洗干(6)“有效氯”含量指从KI中氧化出相同的I2所需Cl 2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。称取二氯异氰尿酸钠样品0.45g，加足量KI、硫酸，配制成100mL待测液；量取25.00mL待测液于碘量瓶中，用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点(2 Na2S2O3+I2= Na2S4O6
11、+ 2NaI)，消耗Na2S2O3标准溶液平均值为20.00mL。请计算此样品的“有效氯”含量_。(保留小数点后一位)6(2021江西临川区临川一中高三一模)2019 年诺贝尔化学奖用于奖励对锂离子电池的发展做出贡献的三位科学家。锂离子电池如今被用于各个领域，使一个无化石燃料的社会成为可能。LiFePO4是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li2O Al2O34SiO2，含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂，进而制备LiFePO4的工艺流程：已知：Li2OAl2O34SiO2H2SO4(浓)Li2SO4Al2O34SiO2H2O回答下列问题：(1)LiFePO4
12、 中铁元素的化合价为_，铁元素进行焰色反应的颜色是_(填序号)。A无焰色反应 B黄色 C紫色 D砖红色(2)向滤液 1 中加入适量的 CaCO3 细粉用于消耗硫酸并将 Fe3+转化为红褐色沉淀，若=3，反应的化学方程式为_；滤渣2 的主要成分是 Fe(OH)3、_(填化学式)(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小，上述流程中趁热过滤的目的是_。(4)流程中加H2C2O4和FePO4，用于煅烧制备 LiFePO4，该反应的化学方程式为_。(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2 mol/L，向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍)，使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1
13、.010-5 mol/L，此时是否有 Mg3 (PO4)2 沉淀生成？_(列式计算说明)。已知 FePO4 、Mg3 (PO4)2 的 Ksp 分别为 1.310-22、1.010-24。(6)一种锂离子电池的反应原理为 LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式： _。7(2021北京市十一学校高三模拟)工业上从钴渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等中回收钴的两种方法如下：已知：KspCo(OH)3=1.610-44，KspCo(OH)2=6.310-15，KspFe(OH)3=4.010-38。碱性条件下，Fe(OH)3不与亚硫酸钠反应；Fe3+NH3不发生类似Co2+、Co
14、3+的配位化学反应。请回答下列问题：(1)方法1“氨浸”时用的氨水的质量百分数为a，密度为gcm-3，该氨水的物质的量浓度为_molL-1，“氨浸”过程中发生反应的离子方程式为_。(2)方法1“氨浸”时，未加Na2SO3溶液和加入Na2SO3溶液时的钴浸出率如图1所示。请解释两种情况下钴浸出率不同的原因：_。(3)方法1中，浸出温度对钴浸出率的影响如图2所示，工业上选择50而不是更高温度的可能的原因是_。(4)方法2中，为提高酸溶速率，可采取的措施是_(写出一条即可)。(5)对比方法1和方法2，从物质分离的角度分析方法1的优点是_。8（2021辽宁高三期末）某工业的含碲废渣中含有较多Na2Te
15、O3，同时含有Na2SiO3、Na2PbO2、SiO2、Cu2Se等杂质。某研究小组设计了如流程回收碲。(1)为提高含碲废渣的浸取率，可采取的措施为_(任写一种)。(2)“滤渣”的主要成分为PbS和CaSiO3，写出生成PbS的化学方程式：_。(3)加入稀硫酸调节溶液pH为5.86.6，使Na2TeO3水解沉碲(TeO2)，写出“沉碲”的离子方程式：_。(4)经实验测得“滤渣”中含Te的质量分数为75%，则“滤渣”中TeO2的质量分数为_，含有的杂质可能为_(填化学式)。(5) TeO2与SO2的性质相似，都可与强碱反应。“浸取液”需调节NaOH的浓度在，经惰性电极电解可得到Te，写出电解时阳
16、极的电极反应式：_。(6)“滤渣”的主要成分有Cu2Se和_(填化学式)。其中Cu2Se可被氧化得到亚硒酸(H2SeO3)。已知常温下H2SeO3的、，则NaHSeO3溶液的pH_(填“”、“”或“=”)7，硒酸(H2SeO4)可以用氯气氧化亚硒酸得到，该反应的化学方程式为_。9(2021河南省天一大联考高三上学期期末考试)利用某工业废料(主要成分为Co2O3，含有少量PbO、NiO、FeO)制备Co2O3和Ni(OH)2的流程如下。已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表。沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Co(OH)2Ni(OH)2完全沉淀时的pH9.73.79.09.2回答下列
17、问题：(1)“酸浸”时为加快反应速率，可采取的措施是_(答两条)。(2)“酸浸”时Co2O3和H2O2能发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为_；滤渣1的主要成分是_(填化学式)。(3)“调pH”时，pH调节的最小值是_；操作X是高温煅烧，如果在实验室中进行操作X，装Co2(OH)2CO3的仪器的名称是_。(4)“沉钴”时发生反应的离子方程式为_。(5)Ni(OH)2可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH)2M=NiOOHMH(M为储氢合金)，电解液为KOH溶液，则放电时正极的电极反应式为_。10(2021山东省聊城市期末考试)钼酸钠(Na2MOO4)可用做新型水处理剂和金属缓蚀
18、剂。现从某废钼催化剂(主要成分MOS2 和Al2O3、Fe2O3等)为原料制取钼酸钠和Al(OH)3，其工艺如图所示：已知：碱性焙烧时MOO3、Al 2O3跟Na2CO3发生反应转化为Na2MOO4、NaAlO2和CO2。回答下列问题：(1) Na2MOO4中MO的化合价为_。(2)第一步焙烧时可将废钼催化剂表面的油脂转化为CO2与H2O，MOS2转化为SO2与MOO3。废钼催化剂在不同温度下焙烧2小时的实验数据如下表，请从转化效率、能源节约综合考虑，选择焙烧最佳温度为_。温度/300400500600烧前/g50.0050.0050.0050.00烧后/g48.0947.1946.5546.
19、54(3)实验室过滤所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_。检验过滤所得滤渣中含有三价铁的实验操作是_。(4)过滤前加人的H2SO4若过量，Al(OH)3溶解的离子方程式为_。(5)将过滤后得到的滤液进行蒸发浓缩冷却结晶，过滤得到Na2SO4晶体，则与Na2SO4晶体相比，Na2MOO4的溶解度受温度影响_。(填“较大”或“较小”)(6)用20t含MOS2 (化学式量160)80%的废钼催化剂，经过制取、分离、提纯，不考虑损耗，理论上能得_ Na2MOO4 (化学式量206)。11(2021湖北省十堰市期末考试)镍催化剂的主要成分为 Ni，还含有一定量 Al、Fe 及氧化铁、少量其他不溶性物质，回
20、收废镍催化剂制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)的工艺流程如下： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示： 金属离子Fe3+Fe2+Ni2+开始沉淀的pH(c=0.01molL-1)2.27.57.2沉淀完全的pH(c=1.010-5molL-1)3.29.08.7回答下列问题： (1)“碱浸”时发生反应的离子方程式是_。提高“碱浸”速率的措施是_ (任写一点即可)。 (2)“滤液”可能含有的金属离子是_。 (3)“转化”步骤中加入 H2O2的目的是_，反应的离子方程式是_。 (4)“调 pH”时，最适宜的 pH 范围是_。 (5)“控制 pH 浓缩结晶”步骤后得到硫酸镍晶体的操
21、作依次是：过滤、_、 干燥。 (6)利用表格中的数据，计算 Fe(OH)3的 Ksp=_12(2021山东省济南高三期末考试)一种从废电池正极材料(含铝箔、LiCOO2、Fe 2O3及少量不溶于酸碱的导电剂)中回收各种金属的工艺流程如下：已知：黄钠铁矾晶体颗粒粗大，沉淀速度快，易于过滤。钴酸锂难溶于水，碳酸锂的溶解度随温度升高而降低。，。回答下列问题：(1)为了提高“碱溶”效率，可以采取的措施是_(写出一条即可)。(2)“浸取”时有无色气体产生，发生反应的离子方程式为_。(3)“沉钴”时采用饱和草酸铵溶液将钴元素转化为COC2O4，与草酸钠溶液相比效果更好，原因是_。(4)“沉锂”后得到碳酸锂
22、固体的实验操作为_。(5)“沉铁”时所得黄钠铁矾的化学式可表示为NaxFey(SO4)m(OH)n。采用滴定法测定黄钠铁矾样品的组成，实验步骤如下：称取4.850g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00 mL溶液。量取25.00mL溶液，加入足量的KI，用0.2500molL-1 Na2S2O3溶液进行滴定至终点(I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)，消耗30.00mLNa2S2O3溶液。另取25.00mL溶液，加入足量BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀1.165g。用Na2S2O3溶液进行滴定时，使用的指示剂为_；黄钠铁矾的化学式为_。13(2021山东泰安
23、市高三模拟)新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图：已知： lg2=0.3，=8，25有关物质的溶度积常数：物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp8.010-164.0l0-385.1210-334.0l0-14(1)已知锂电池放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+e-+Li+ =Li2Mn2O4，则锰酸锂中锰元素的化合价为_。(2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+，生成Mn2+的离子方程式为_，检验还含有Fe2+的方法是_
24、。(3)“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多，其主要原因是_，若所得溶液中锰离子的浓度为1 molL-1，则加入氧化锰调节pH的范围为_(当溶液中离子浓度小于10-5 molL-1时可以认为沉淀完全)。(4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼，二者均可被氧化为Mn3O4，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如下图，则15150 min内滤饼中一定参加反应的成分是_；判断的理由是_(用化学方程式表示)。(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式_。14(2021山东淄博市高三模拟)一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量SiO2)为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如图所示：(
25、1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式：_。(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少，有研究指出CuCl2是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为：Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S；_。(3)向滤液M中加入(或通入)_(填字母)，所得物质可循环利用。A铁 B氯气 C高锰酸钾 D氯化氢(4)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是_；向浓缩池中加入适量HNO3的作用是_。操作1是_。(5)某探究性小组的研究成果如图所示，可以用废铜屑和黄铜矿来富集Cu2S。通入的硫化氢的作用是_，当转移0.2mol电子时，生成Cu2S_mol。15(2021河南省郑州、商丘市名师联盟高三12月教学质量检测)用蛇纹石(主要含3MgO2SiO22H2O、FeO、Fe2O3、Al2O3及少量Cr2O3)制取MgO的工艺流程如图：已知该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金属离子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Mg2+开始沉淀pH1.63.33.86.59.4沉淀完全pH3.25.26.89.712.4回答下列问题：(1)“酸浸”时，当蛇纹石矿粉粒度一定、硫酸的浓度、活化剂用量及液固比一定时，提高浸取率还可采取的措施是_(列举1
