2020年高考化学真题-工艺流程题习题版

2020年高考真题工艺流程题1. (2020年山东新高考)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3和AI2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：氯化嵌溶液虱水I教锲序ffj-轻烧粉T双出f.：1；.T沉隹f河就化篌一41芯曲或呼IlI废渣虱气蔻液已知浸出时产生的废渣中有SO2,Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是A.浸出镁的反应为MgO+2NHQHMgCl2+2NH3+H2OB.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4C1D,分离Mg2+与A13+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同2. (2020年新课标I)钮具有广泛用途。黏土钮矿中，钮以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、FesO4。采用以下工艺流程可由黏土钮矿制备NH4VO3。“NILVO；MnO,滤清滤液滤淡滤法滤液风矿粉该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题:(1)酸浸氧化”需要加热，其原因是(2)酸浸氧化中，VO+和VO2+被氧化成VO2,同时还有离子被氧化。写出VO+转化为VO2反应的离子方程式(3)中和沉淀”中，引水解并沉淀为V2O5xH2O,随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、,以及部分的(4)沉淀转溶中，V2O5xH2。转化为锂酸盐溶解。滤渣的主要成分是。(5)调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是。(6)沉钮”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4CI,其原因是。3. (2020年新课标出)某油脂厂废弃的油脂加氢馍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的馍制备硫酸馍晶体(NiSO47H2O):WUH擀液杞】【由溶液NiiOH溶液滤液滤渣滤渣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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01molL-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.0M0-5molL-1)的pH8.74.73.29.0回答下列问题：碱浸”中NaOH的两个作用分别是。为回收金属，用稀硫酸将滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式。(2)滤液”中含有的金属离子是。(3)转化”中可替代H2O2的物质是。若工艺流程改为先调pH“后转化”，即傅渣3滤液”中可能含有的杂质离子为。(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=(列出计算式)。如果转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL-1,则调pH应控制的pH范围是。(5)硫酸馍在强碱溶液中用NaCIO氧化，可沉淀出能用作馍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式(6)将分离出硫酸馍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是4. (2020年山东新高考)用软镒矿住要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:软镭矿粉亡化困溶液确暇谑液I直硬氮镇、氨水A净化一*上：遮过油徙盅一干群一离纯碳酸由范泊II已知：MnO2是一种两性氧化物；25c时相关物质的Ksp见下表。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp11016311038611032.311012.7回答下列问题(1)软镒矿预先粉碎的目的是,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是(3)滤液I可循环使用，应当将其导入到操作中(填操作单元的名称)。(4)净化时需先加入的试剂X为(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为(当溶液中某离子浓度长1.0105molL1时，可认为该离子沉淀完全)。(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为2020届高考模拟试题5.(2020届河南省郑州市高三第二次质检)银系列产品广泛地应用于化工、电子电锁、材料和工业催化等领域，对含银废料中贵金属银的综合回收具有重要的研究意义。一种对银粉和AgNO3生产过程中产生的含银废料进行综合回收的工艺流程如图:(1)溶解”反应的化学方程式为。稀硝酸能否用浓硫酸代替(填能”或不能”)原因是。(2)过滤3”操作中用到的玻璃仪器是。(3)络合”步骤中需要加氨水调pH-7.7,生成的络合物为。(4)N2H4?H2O称水合肿，具有强还原性和碱性。水合肿与硫酸反应生成正盐的化学式为O(5)还原”步骤中产生的气体可参与大气循环，该气体分子的电子式为。(6)母液2”中溶质的化学式为。(7)粗银经过烘干、焙烧、电解得到纯度99.9%的银。焙烧是在中频炉中进行，中频炉优点是加热升温速度快，氧化烧损仅为0.5%,在此焙烧目的是。电解时粗银做电极阳极，阴极为不锈钢板，电解液为AgNO3、HNO3、KNO3混合溶液，电解液中HNO3和KNO3的作用分别是、。6. (2020届广东省深圳市高三第一次调研)钻铝系催化剂主要用于石油炼制等工艺，从废黑水阚等淮钻铝催化剂(主要含有M0S2、CoS和Al2O3)中回收钻和铝的工艺流程如图：点相2有机粕2f水相沙军戳牯-C%。*有机萃取制2|1破逾草酸侵已知：浸取液中的金属离子主要为MoO2、Co2、Al3(1)铝酸钱NH42MoO4中Mo的化合价为,MoS2在空气中高温焙烧产生两种氧化物：SO2和(填化学式)。(2)为了加快酸浸速率，可采取的措施为(任写一条)。(3)若选择两种不同萃取剂按一定比例(协萃比)协同萃取MoO；和Co2,萃取情况如图的萃取。(5)向有机相1中滴加氨水，发生的离子方程式为(6)Co2萃取的反应原理为Co22HR=CoR；2H,向有机相2中加入H2SO4能进行反萃取的原因是(结合平衡移动原理解释)。(7)水相2中的主要溶质除了H2SO4,还有(填化学式)。(8)Co3O4可用作电极，若选用KOH电解质溶液，通电时可转化为CoOOH,其电极反应式为。7. (2020届东北三省四市联合模拟)碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(CU2S,含有SiO2和少量Fe2O3等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示：VQItSO4ANJLHCOjNHjIIIkaffir浸收除蚀沉住1赶国(4J-J-J游港IFe(OHhMnCO：迪液HIMnSOi-HzO已知：有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子卜k”卜小Cu2*Mi?开始沉淀的pH752.75.683定个沉淀的pH90176.7Cu(NH3)4SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；KspFe(OH)司=4.010-38回答下列问题:(任写一种)。(1)加快浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有(填化学(2)滤渣I经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣I中的主要成分是式)。回收淡黄色副产品过程中温度控制在5060c之间，不宜过高或过低的原因是(3)常温下除铁”时加入的试剂A可用CuO,调节pH的范围为，若加A后将溶液的pH调为5,则溶液中Fe3+的浓度为mol/L。(4)写出沉镒(除Mn2+)过程中反应的离子方程式:(5)赶氨”时，最适宜的操作方法是(6)测定副产品MnSO4H2O样品的纯度：准确称取样品14.00g,加蒸储水配成100mL溶液，取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定，完全反应后得到了4.66g沉淀，则此样品的纯度为(保留到小数点后两位)8. (2020届广东省佛山市质检)Na5PW11O39Cu/T1O2膜可催化污染物的光降解，一种生产工艺流程如下，回答下列问题:满耕If门色固体Nii溶液Cu(NOi)：3H;O+溶版-隰化制模.珀烧/TQ融(1)溶解I发生的离子反应方程式为,Na2WO4(鸨酸钠)在酸性条件下有较强的氧化性，该步骤不能用浓盐酸代替浓硝酸的原因是(2)除杂”时用过量有机溶剂萃取溶液中的NO3一,再通过方法分离杂质。(3)溶解II”需要加入水、乙醇和稀硫酸。加入乙醇的目的是钛酸四丁酯水解产生TiO2和C4H90H的化学方程式为溶液中Cu2+浓度为0.02molL-1,需调节pH小于。(已知KspCu(OH)2=2KJ20)(4)培烧温度、Na5PW11O39Cu用量对Na5PW11O39Cu/TiO2膜催化活性的影响随(时间)变化如图1、图2所示:污染物含僦图2制备Na5PWiiO39Cu/TiO2膜的最佳条件为：培烧温度,Na5PWiiO39Cu用量。9. (2020届四川省泸州市高三第三次质检)金属钮主要用于冶炼特种钢，被誉为含金的维生素”。工业上常用富钮炉渣(主要含FeOV2O3,还有少量P2O5等杂质)制取锂的流程如下图。气体工滤液气体N近0&富机炉渣硅铁炉渣回答下列问题：(1)已知焙烧中先发生4FeOW2O3+5O2皂4V2O5+2Fe2O3反应，其氧化产物是_,进一步生成可溶性NaVO3的反应方程式为。(2) 25c时，Ksp(NH4VO3)=4X10-2,电离平衡常数Kb(NH3H2O)=1.810-5。沉钮”后VO3-的浓度为mol/L,则滤液的pH为。除OH-与VO3-外，滤液中还可能存在的阴离45子是。(3) 热解”过程产生的气体y的电子式为_。(4)硅参与高温还原反应的方程式为,炉渣的主要成分是_。(5)锐比铁的金属性强。工业上通过电解精炼粗钮”可得到99.5%的纯锐，以熔融LiClKClVCl2为电解质，粗钮”中含少量铁和硅。则粗钮”应连接电源的极，阴极的电极反应式为_。10. (2020届河南省焦作市高三第三次模拟)KMnO4在医疗上有广泛地应用，可用于防腐、制药、消毒等。现以软镒矿(主要成分为MnO2,含有少量Al2O3、SiO2等)为原料制备KMnO4的工业流程如图所示。(1)料渣的主要成分是,操作2的意义是。(2)调pH的目的是;写出氧化”过程中发生反应的离子方程式：熔融过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(3)操作3的内容为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、烘干，已知KHCO3、KMnO4的溶解度曲线是下图中的两种，则KHCO3、KMnO4的溶解度曲线分别是(填序号)。,充分电解后，得到的溶液中溶质的主要成分是和KMnO4O11. (2020届广东省汕头市高三一模)澳酸镉Cd(BrO3)2常用做分析试剂、生产荧光粉等。以镉铁矿(成分为CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2)为原料制备Cd(BrO3)2的工艺流程如下：稀低限H30H%、溶糠必溶强HBrihJJ1M士口端族彳卜ggT评JOI一氧化逐慵平与|转化|蒸发*丽便仙也已知Cd(SO4)2溶于水，回答下列问题：(1)为提高镉的浸取率，酸浸时可采取的措施有(任写两种即可)。(2)还原镉时，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，发生的离子反应方程式为,(3)加入H2O2溶液的目的是。(4)滤丫2的主要成分为(填化学式)；为检验滤液中是否含有Fe3+离子,Cd2+的含量，其可选用的化学试剂是。(5)实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中原理是：Cd2+2NaR=2Na+CdR2,其中NaR为阳离子交换树脂。常温下，将沉镉后的溶液(此时溶液pH=6)经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的Na+比交换前增加了0.0552g/L,则该条件下Cd(OH)2的Ksp值为。(6)已知镉铁矿中CdO2的含量为72%,整个流程中镉元素的损耗率为10%,则2t该镉铁矿可制得Cd(BrO3)2(摩尔质量为368g/mol)质量为kg。12. (2020届陕西省渭南市高三质检)氢氧化镁是优良的阻燃剂、吸附剂，可利用蛇纹石(主要成分为Mg6Si4O10(OH)8,还含少量NiO、FesO等杂质)来制备。工艺流程如图所示：(1)稀甲酸足q被附(J)闻孤尸X阀液行手孔蛇r1一统一*丽卜画一泣般if(反应|卜滤液2f阶隹_逑淞3T鹿nf一(口眼石丁十丁注淞1慌葆2谑流3回答下列问题(1)Mg6Si4Oi0(OH)8用氧化物的形式可表示为。(2)酸溶”时需适当加热的目的是；(3)滤渣1的主要成分为(填化学式),滤液2中所含金属阳离子主要有。(4)反应I中加入足量的铁粉生成滤渣2的离子方程式是。(5)除铁反应中还原产物为MnO2,则除铁”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式为。(6)Mg(OH)2可作为阻燃材料的原因为(答出两点即可)。1121(7)已知：KspMg(OH)21.810。若滤液2中cMg2.0molL,通过计算过程说明调pH5时是否有Mg(OH)2沉淀生成13. (2020届广东省茂名市高三二模)钻(Co)是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钻盐的重要原料，其金属性弱于Fe强于Cuo某低位硫钻铜矿的成分为：CoS、CuFeS2、CaS、SiO2,一种利用生物浸出并回收其中钻和铜的工艺流程如图:1 P有机柏一反麦闾15&0,溶液一Cu碇牯铜以一1生“演出IL水相一|除铁电解|一粗性漫灌I滤渣回答下列问题:(1)Cu2+的生物浸出原理如下:Cu+H：0温度超过50c浸出率急剧下降，其原因是;其他金属离子的浸出原理与上图类似，写出由CoS浸出Co2+的离子方程式。(2)浸出渣的主要成分为。C萃取(3)萃取分离铜的原理如下：Cu2+2(HR)org反萃取(CuR2)org+2H。根据流程，反萃取加入的试剂应该为(写化学式)。(4)除铁步骤中加入H2O2,调节溶液的pH至4,将Fe2+转化为FeOOH过滤除去，写出该转化的离子方程式为。检验Fe2+是否完全被转化的试剂为。(5)通过电解法制得的粗钻含有少量铜和铁，需要电解精炼，进行精炼时，精钻应处于极(填阴”或阳”)阳极泥的主要成分为。14.(2020届河北省名校联盟高三联考)硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有Fe&等杂质)和软镒矿(主要成分为MnO2)制备PbSO4的工艺流程如图：已知：LPbdz难溶于冷水，易溶于热水。ii .PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)AH0iii .Ksp(PbSO4)=1.08W-8,Ksp(PbCl2)=1.610-5。(1)浸取”时需要加热，此时盐酸与MnO2.PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为(2)调pH的目的是_。(3)沉降”操作时加入冰水的作用是_。(4) 20C时，PbCl2(s)在不同浓度的盐酸中的最大溶解量(gL-1)如图所示。下列叙述正确的是(填字母)。o1rdiCD/mobL1A,盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小B.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等C.当盐酸浓度为1molL-1时，溶液中c(Pb2+)一定最小D,当盐酸浓度小于1molL-1时，随着HCl浓度的增大，PbCl2溶解量减小是因为Cl-浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动(5) PbCl2经沉淀转化”后得到PbSO4,当c(Cl-)=0.1molL；1时，c(SO42)=_o(6)滤液a”经过处理后可以返回到工序循环使用。利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸铅(3PbOPbSO4H2O),该反应的化学方程式为_NiH2Cuo回答下列问题:(1)在熔炼”过程中，二价铁的化合价没有发生改变，则杂质FeS与。2反应的化学方程式(2)高馍矿破碎、细磨的作用是。(3)在焰色反应实验中，可以用光洁无锈的馍丝代替钳丝蘸取化学试剂灼烧，原因是(4)除铁”过程中，反应的化学反应方程式为。(5)电解”制粗馍过程中，阳极发生的主要电极反应为。(6)电解精炼”过程中，需调节溶液的pH为25,原因是。阳极泥(写名称)的成分为16. (2020届江西省重点中学盟校高三联考)高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用，工业上利用软镒矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸镒的流程如图所示：木案破酸灌渣I。0Nn。”院j一还原焙烧一*浸取一过滤一氧化一调pHWkWABtDE雨一分需燃干一解一U滤一II；|PNILHUOj焙烧已知：还原焙烧主反应为2MnO2+C2MnO+CO2%可能用到的数据如下:氢氧化物Fe(OH)j一Fe(OH)?1CuCOHJjMnfOHh开始沉淀pH654.2区淀完全pit3.79.77.4W.1根据要求回答下列问题：(1)在实验室进行步骤A,混合物应放在中加热；步骤C中的滤渣为。(2)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(3)步骤E中调节pH的范围为，其目的是。(4)步骤G,温度控制在35c以下的原因是,若Mn2+恰好沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2M06mol/L,则Ksp(MnCO3)=(5)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否干净的方法是(6)现用滴定法测定产品中镒元素的含量。实验步骤：称取3.300g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使产品中MnCO3完全转化为Mn(PO4”3一(其中NO3-完全转化为NO2);加入稍过量的硫酸俊，发生反应NO2+NH4+=N2U2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500molL11硫酸亚铁钱溶液，发生的反应为Mn(PO4)2/+Fe*=Mn2+Fe3+2PO43;用5.00mL0.500molL-1酸f&52。7溶液恰好除去过量的Fe2+。酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为。试样中镒元素的质量分数为。17. (2020届陕西省咸阳市高三模拟)硼酸和硫酸镁是重要的化工原料。以硼铁混精矿主要成分为MgBO2(OH)、UO2和Fe3O4,还有少量的Fe2O3、FeO、SiO2为原料制备硼酸和硫酸镁的工艺流程如下：H1s0.,民内试剂i题快而同Ti丽士卡五T孽发拳至!彼作I-笆却竺乱粗二战海合懵矿丁丁|滋语i於语2MgSOfnfi含梗母液已知：UO22+在pH为45的溶液中生成UO2(OH)2沉淀；Fe2+和Fe3+沉淀完全的pH分别为9.7、3.7。(1)酸浸过程中MgBO2(OH)与硫酸反应的离子方程式为。(2)酸浸过程中加入H2O2的目的是(写出两条)，滤渣1的主要成分是(填化学式)。(3)试剂1最好选择(填化学式)。若调节溶液pH前，溶液中c(Mg2+)=0.2mol/L,当溶液pH调至5时，UO2+沉淀完全，此时是否有Mg(OH)2沉淀生成。通过计算说明,KspMg(OH)2=5.61012(4)操作1的名称是。(5) MgSO4H2O加热脱水可以得无水MgSO4,那么MgC126H2O晶体直接加热(填能”或不能”)得到无水MgCl2,理由是。(6)已知：H2CO3的Ka1=4.4107,Ka2=4.71011;H3BO3的Ka=5.81010。向碳酸钠溶液里逐滴加入硼酸溶液(填有”或无“)气泡产生，理由是。18. (2020届福建省厦门市高三质检)以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料，生产高纯度LiOH的工艺流程如图：(已知：常温下，LiOH可溶于水，Li2CO3微溶于水)浓破B?CiOH2O气悻*日若I健颦气体*过版)kl萄ft泄占工过凶C0aLiO(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200400c条件下反应2h。滤渣1”主要成分是(填化学式)。(2)过滤2”需要趁热在恒温装置中进行，否则会导致Li2SO4的收率下降，原因是.1(已知部分物质的溶解度数据见下表)温度/CLi2SO4/gAl2(SO4)3/gNa2SO4/g036.131.24.91035.433.59.12034.836.519.53034.340.440.84033.945.748.8用离子交换膜(7)高纯度LiOH可转化为电池级U2CO3。将电池级U2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为。19. (2020届四川省内江市三模)硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有Fe&等杂质)和软镒矿(主要成分为MnO2)制备PbSO4的工艺流程如图：抽醯NaClN通OH(SO八CT等)方拓冰水稀硫酸已知:i. PbCl2难溶于冷水，易溶于热水ii. PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)H0iii. Ksp(PbSO4)=1.0810爻,Ksp(PbC12)=1.61(X5(1)浸取”过程中盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为,加入NaCl的目的是。(2)沉降操作时加入冰水的作用是。(3)20时，PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g?L-1)如图所示。下列叙述正确的是(填字母)A,盐酸浓度越小，Ksp(PbC12)越小B.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等C当盐酸浓度为1mol?L-1时，溶液中c(Pb2+)一定最小D,当盐酸浓度小于1mol?L-1时，随HCl浓度增大，PbCl2溶解量减少是因为C浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动(4)调pH的目的是,PbC12转化”后得到PbSO4,当c(C尸0.100mol/L时,c(SO42-)=。(5)滤?夜a经过处理后可以返回到工序循环使用。利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸(3PbO?PbSQ?H2O)，写出该反应的化学方程式.(3)40C下进行碱解”，得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣，生成氢氧化铝的离子方程式为；若碱解前滤液中c(Li+)=4mol?L-1,加入等体积的Na?CO3溶液后，Li+的沉降率到99%,则滤液2中c(CO32-)=mol?L-1。Ksp(Li2CO3)=1.6W3(4)苛化”过程，若氧化钙过量，则可能会造成。(5)整个工艺流程中可以循环利用的物质有一。(6)电解原理如图所示。碳化”后的电解液应从(填“破“b”)上注入。阴极的电极反应式为。