(江苏)2022高考化学大一轮复习热点专题专练1“无机化工流程题”的解题策略

1、热点专题专练(一)“无机化工流程题的解题策略1(2022·盐城摸底考试)利用磷肥厂的副产品氟硅酸生产冰晶石晶体，既充分利用资源又提高经济效益，其局部工艺流程如下：氟硅酸(1)冰晶石用途之一是(选填序号：a.炼钢b.电冶铝c.冶镁)工业作助熔剂。(2)制取nh4f反响器材质适宜是(选填序号：a.聚四氟乙烯b玻璃c陶瓷)，过滤1所得滤渣的成分为(填化学式)。(3)图中的废气经吸收可循环利用，该气体是(填化学式)，含氟废水可用石灰处理生成难溶caf2，其溶度积常数表达式为ksp(caf2)。(4)冰晶石能在碱溶液中分解，写出冰晶石与足量氢氧化钠溶液反响生成两种钠盐的化学方程式。2四氯化钛(

2、ticl4)是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是 fetio3)制备 ticl4等产品的一种工艺流程示意图如下：答复以下问题：(1)往中参加铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反响发生： 2fe3fe=3fe2222tio2(无色)fe4h=2ti3(紫色)fe22h o ti3(紫色)fe3h o=tio2(无色)fe22h参加铁屑的作用是。(2)在工艺过程中需要控制条件以形成 tio2·nh2o 溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在范围。(3)上述工艺具有本钱低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是(只

3、要求写出一项)。(4)依据表格信息，要精制含少量sicl4杂质的ticl4，可采用方法。ticl4sicl4熔点/25.068.8沸点/136.457.63.(2022·苏北四市高三第一次调研)辉铜矿主要成分 cu2s，此外还含有少量 sio2、fe2o3等杂质，软锰矿主要含有 mno2，以及少量 sio2、fe2o3等杂质。研究人员综合利用这两种资源，开发出同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：mno2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫cu(nh3)4so4常温稳定，在热水溶液中会分解生成 nh3局部金属阳离子生成氢氧化物沉淀的ph范围(开始

4、沉淀和完全沉淀的ph)： fe3：1.53.2mn2：8.39.8cu2：4.46.4(1)实验室配制250ml4.8mol·l1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还需要、。(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有(任写一点)。(3)酸浸时，得到的浸出液中主要含有cuso4、mnso4等。写出该反响的化学方程式。 (4)调节浸出液ph4的作用是。 (5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)。 (6)获得的mnso4·h2o晶体后常用酒精洗涤，主要目的是。(7)用标准的bacl2溶液测定样品中mnso4·h2o质量分数时，发现样品纯度大于100%(测

5、定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有(任写一种)。24(2022·南京二模)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤块(主要成分为 mgcl ，含 fe2、fe3、mn2等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如下：(1)“氧化一步中发生反响的离子方程式为。 (2)“调节ph一步应调节溶液的ph9.8，其目的是。 (3)“热解一步温度控制在75左右，其原因是。 (4)从“过滤2步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有(填化学式)。表生成氢氧化物沉淀的ph物质开始沉淀沉淀完全fe(oh)32.73.7fe(oh)27.69.6mn(oh)28.39.8mg

6、(oh)29.911.1注：fe(oh)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去。(5)轻质碳酸镁的成分为碱式碳酸镁mgco3·mg(oh)2·3h2o，那么“热解一步发生反响的离子方程式为。5(2022·南通二模)工业上以碳酸锰矿为主要原料生产 mno2的工艺流程如下：有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的 ph 如下表：氢氧化物al(oh)3fe(oh)3fe(oh)2cu(oh)2pb(oh)2mn(oh)2开始沉淀的 ph3.31.56.54.28.08.3沉淀完全的 ph5.23.79.76.78.89.8请问答以下问题：(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是。4(2)酸浸

7、后的溶液中含有 mn2、so2，另含有少量 fe2、fe3、al3、cu2、pb2等，其除杂过程如下：参加mno2将fe2氧化，其反响的离子方程式为。参加cao将溶液的ph调到5.26.0，其主要目的是。参加bas，除去cu2、pb2后，再参加naf溶液，除去。(3)从溶液a中回收的主要物质是，该物质常用作化肥。(4) mno2粗品中含有少量mn3o4，可以用稀硫酸处理，将其转化为mnso4和mno2，然后再用氧化剂将mn2转化为mno2，制得优质mno2。写出mn3o4与稀硫酸反响的化学方程式。6(2022·苏锡常镇徐连六市高三调研)k2so4是无氯优质钾肥，mn3o4是生产软磁铁

8、氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备 k2so4和 mn3o4的工艺流程如下：(1)几种盐的溶解度见图 1。反响中，向(nh4)2so4溶液中参加kcl 溶液充分反响后，进行蒸发浓缩、洗涤、枯燥等操作即得 k2so4产品。(2)检验k2so4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是：。(3)反响的化学方程式为。(4)mn3o4与浓盐酸加热时发生反响的离子方程式为。 (5)图2是煅烧mnso4·h2o时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中b段所表示物质的化学式为。煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减

9、小的原因：。答 案1解析：(1)冰晶石可以作为冶炼铝的降低熔点的物质。(2)含 f的物质与含 si物质易反响，故不能用硅酸盐产品作为制 nhf的容器。由元素守恒知，h sif与 nh·ho反响生成 nhf外，还应有 sio。(3)nh42632424与 naoh 反响生成的 nh3，可用于制 nh4f。(4)先确定出两种钠盐为 naalo2和 naf，再由 f 守恒知 naf 前配 6，然后由 na 守恒确定出 naoh 前的系数为 4，最后确定出 h2o 前配 2。答案：(1)b(2)asio2(或 h2sio3、h4sio4、sio2·nh2o)(3)nh3ksp(ca

10、f2)c(ca2)·c2(f) (4)na3alf64naoh=naalo26naf2h2o2解析：(1)从图中可以看出，对进行处理的目的是得到富含 tio2的溶液和绿矾(feso4·7h2o)，所以参加铁粉的目的是将 fe3复原为 fe2，同时将局部tio2复原成 ti3，以防止 fe2被氧化成 fe3。(2)胶体的分散质微粒直径大小在 1100 nm 之间。(3)该反响产生废渣、废液和废气，不符合绿色化学的零排放要求。(4)ticl4和sicl4的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法将二者别离。答案：(1)使fe3复原为fe2；生成ti3保护fe2不被氧化(2)1100 nm

11、 (3)产生三废(4)蒸馏或精馏232242223解析：(3)由流程图知：酸浸时发生反响，反响物有 cu2s、mno2、h2so4，产物有 cuso4、mnso4、s，由元素守恒知还有产物 h o 生成，cu s2cuso 失 2e，cu ss 失 2e，mno mn2得 2e，故 cu s 与 mno以 12 的比例反响，再通过元素守恒配平其他物质。(4)由条件知：fe3在 ph>3.2 时完全沉淀，故调节浸出液 ph4 的作用是使 fe3完全水解生成 fe(oh) 沉淀，同时又不影响溶液中 mn2和 cu2的含量。(5)由流程知：最后步骤中加热赶出的氨气可以用来制氨水而循环利用。答案

12、：(1)250 ml 容量瓶、胶头滴管(2)粉碎矿石或适当升高温度或搅拌(其它合理答案也得分) (3)cu2s2mno24h2so4=2cuso42mnso4s 4h2o3(4)使 fe3完全水解生成 fe(oh) 沉淀(5) nh3(6)减少 mnso4·h2o 晶体的损失(7)混有硫酸盐杂质或局部晶体失去结晶水2434324解析：(1)由于卤块有杂质 fe2、fe3、mn2等，需要除杂，fe2一般先氧化成 fe3再调节 ph题给信息 fe(oh) 沉淀呈絮状，不易从溶液中除去，用 naclo 氧化 fe2，流程中第一步参加了盐酸，故溶液呈酸性。(2)调节 ph9.8 是为了除去杂

13、质离子而 mg2不沉淀。(3)温度过高，nh hco会分解，温度低反响速率慢。(4)由于所加试剂有盐酸、naclo、naoh 及 nh4hco3，放出 co2，能回收的盐类主要是 nacl、nh4cl。(5)热解这步主要是 mg2与 nh hco 反响生成碱式碳酸镁，同时放出 co ，根据电荷守恒配平。2答 案 ：(1)clo2h2fe2=2fe3clh o (2)使 fe3、mn2等杂质离子生成氢氧化物沉淀除去，且尽量防止mg2转化为沉淀。(3)温度太低，反响速率慢，温度太高 nh4hco3会分解。(4)nacl、nh4cl2(5)2mg 4hco32h2o=mgco3·mg(oh

14、)2·3h2o3co245解析：(2)结合题目的文字描述，可知主要反响物为 fe2和 mno2，主要产物为 fe3和 mn2，然后结合溶液呈酸性进行配平。结合表中信息，可以确定 ph 调到 5.26.0 的目的是除去 fe3、al3。另外，结合中描述，也能判断出的目的是除去 fe3、al3。一方面，由于溶液中含有大量 so2，能结合 ba2形成沉淀，所以参加naf 的目的不是除去 ba2。另一方面，由于 caso4微溶于水，溶液中必然含有较多 ca2，只能靠外加 naf 溶液除去，caf2是一种难溶的物质。(3)结合溶液中主要元素和信息中“化肥的提示，可知 a 是(nh4)2so4。

15、(4)结合题意，可知锰有2 和4 价两种常见价态。而 mn3o4组成与 fe3o4 类似，应为2 和4 价锰的复杂化合物，根据正负化合价代数和为零的规那么，可以写成 2mno·mno2。22答案：(1)增大接触面积，加快反响速率(使反响更充分) (2)2fe2mno 4h=2fe3mn22h o除去fe3、al3ca2(3)(nh4)2so4 (4)mn3o42h2so4=2mnso4mno22h2o46解析：(1)由溶解度曲线可知 k2so4在相同温度下溶解性最小，所以可通过在热的过饱和溶液下过滤的方法得到。(2)实质上就是检验 cl的存在，但 so2的存在会对 cl的检验产生干扰，所以先要加足量的ba(no ) 溶液来除去 so2，再用 agno来检验。(3)发生的是 so与 mno生成 mnso的反响。(4)mno32432242 3242具有较强的氧化性，可将 cl氧化为 cl，本身被复原为 mn2。(5)由图像可知 n(mnso·ho)0.0006mol， 猜想a点是失去水的物质的量，计算可知假设减少的是水，其物质的量为(100mg89.35mg)/18g·mol12 320.000 6 mol，得到验证确实是水，由