2021高考化学一轮复习专题突破训练1化学工艺流程试卷的突破方略新人教版

1、专题突破训练1化学工艺流程试题的突破方略(建议用时：35分钟)1. (2019 成都模拟)确是发展高科技产业、国防与尖端技术不可或缺的原料。HTeQ是一种比草酸酸性弱的二元酸，工业上常用铜阳极泥主要成分是硫化亚铜(CuzTe),含少量的Ag、Au回收确，其工艺流程如下:MUI堆建工一已知：CuGQ的Kp为2.2 X108；离子浓度不大于 1X10-5 mol L 一时，离子即完全沉淀。(1)Cu 2Te中Te的化合价是 。(2)滤渣的成分是 ,滤液中含有的氧化酸浸时的氧化产物为 。氧化酸浸时温度 过高会使硫的浸出率降低，原因是 要使Cu2+完全沉淀，应控制 gcT的浓度不低于 (4)还原反应的

2、离子方程式为 解析mi震jutXtusaII k心r 11g f L皆工iH.i l(2)由于Ag、Au与硫酸不反应，故滤渣的主要成分为 Ag和Au;铜阳极泥进行氧化酸浸时发生氧还原反应：CaTe+4h2Q+2H2SC=2CuSa HTeQ+5HQ 其中氧化产物为 HTeC和CuSC;由于高温时会发生分解，使氧化酸浸不充分，从而造成硫的浸出率降低。根据 Ksp(CuC2C4) =c(Cu2+) -c(C2d-)，当铜离子完全沉淀时，ced) = Kc年一 82.2X10,1-3.11 x 10 5 mol - L =2.2 X 10 mol - L 。答案(1) -2(2)Ag、Au HbTe

3、Q、CuSC温度过高HbC分解增多，使氧化酸浸不充分(3)2.2 X 10 3 mol - L 1(4)H 2TeC+ 2SC =2S6 + Te J + hbC2. (2019 银川模拟)三氧化二钻主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用铜钻矿石制备CqC的工艺流程如图1:MN.ojisi f wm1rMurI一府味不百：口禺仲:-,于11HM加;“4*工HmfeiiMnWn *8*0*J已知：铜钻矿石主要含有CoO(OH) CoCQ Cu2(OH)2CO和SQ,其中还含有一定量的FeQ、MgO和CaO等。请回答下列问题:) “浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是(写出2种即可)。

4、) “浸泡”过程中，加入 N%SO溶液的主要作用是(3)向“沉铜”后的滤液中加入NaClQ溶液，写出滤液中的金属离子与NaClQ反应的离子方程式(4)温度、pH对铜、钻浸出率的影响如图2、图3所示:惴的MHi 中 的！出字图3“浸泡”铜钻矿石的适宜条件为图3中pH增大时铜、钻浸出率下降的原因可能是 C0C2Q - 2H2O 在空气中高温煨烧得到 CqQ 的化学方程式是解析往铜钻矿石中加入过量稀硫酸和N&SO溶液，“浸泡”后溶液中含有Co2+、ClT、Fe、McjCa2+,加入N*SO溶液主要是将Co Fe3+还原为Co Fe2+,“沉铜”后先加入NaClQ将Fe2 +氧化为Fe再加入N&CO溶

5、液调节pH,可以使Fe3+沉淀，过滤后所得滤液 A主要含有C02 Mgj+ Ca,再用NaF溶液除去钙离子、镁离子，过滤后，向滤液 B中加入浓N&CO溶液使C02+转化为CoCO 固体，向CoCO固体中先加盐酸，再加草酸钱溶液得到二水合草酸钻，煨烧后制得CoO。(1) “浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法有升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等。 (2)Na2SO具有较强的还原性，加过量的NaSO溶液可将 CoO(OH) FeQ分别与硫酸反应得到的 C(T和Fe3+还原为C(T及Fe2+O 由图1可知，“沉铜”后加入 NaClQ溶液时，Co并未被氧化，被氧化的一2+ 一、 、

6、.、 一 一 -2+3+一. ,是Fe，反应的离子万程式为 ClQ +6Fe + 6H =Cl + 6Fe + 3屋O。(4)根据图2、图3可知， 浸泡”铜钻矿石的适宜条件是温度为65 c75 C及pH为0.51.5。图3反映的是pH变化对铜、钻浸出率的影响，“浸泡”过程是利用可和CoO(OH) CoC C(OH)2CO发生反应以浸出金属离子，当pH逐渐增大时， J的浓度减小，铜、钻浸出率降低。(5)CoC2O4 - 2H2O在空气中高温煨烧得到CoO3的化局温学方程式为 4CoGO4 2H2O+ 3Q=2CsQ+ 8CO+ 8HO。答案(1)升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等(写出2种即

7、可)(2)将 CcT、Fe还原为 Cc2+、Fe2+ _ _ 2+_ _3+_(3)ClO 3 + 6Fe + 6H =Cl + 6Fe + 3Ho(4)温度为65 c75 C、pH为0.51.5 pH升高后溶液中C(H+)下降，溶解CoO(OH) CoCQ局温Cua(OH)2CO的能力降低4CoC2Q - 2H2O+ 3Q=2CaQ+ 8CO+ 8HO(2019 开封模拟)三氧化二钻(CozQ)常用作制滤光眼镜的添加剂、催化剂和氧化剂。以含钻废料(主要成分为 CoO CqQ,含有少量 MnQ NiO、F&Q杂质)为原料制备 CoO3的流程如下:皆料I鬼科产 科I楷尸拿出申甲国工(1)研磨的目

8、的是,滤渣的主要成(填化学式)。(2)酸浸时加入HQ的作用有不能用盐酸代替硫酸，因为CaQ与盐酸反应生成 Cl2,污染环境，该反应的离子方程式为2J(3)在实验室里，萃取操作要用到的玻璃仪器主要有 。有机相再生利用时提取出的Ni可用于制备氢馍电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH) 2+M=NiOOHMH则放电时正极的电极反应式为(4)沉钻时发生反应的离子方程式为 煨烧时发生反应的化学方程式为 解析含钻废料的主要成分为 CoO Cc2O3,含有少量Mn NiO、Fe3。杂质，研磨可增大固体与液体的接触面积，加硫酸、HaQ进行酸浸能够分离出 MnO,同时加入的HO能够氧化亚铁离子、还原Co3+,

9、酸浸分离出的溶液中含 Ni、Fe-、Co2+,调pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而从溶液中分离出来， 加萃取剂萃取，将有机相(含Ni)和水相(含Co)分离，向水相中加入碳酸氢钱、 氨水生成Cc2(OH)2CO, Cq(OH)2CO经煨烧转化为C02Q。(2)酸浸时，加入了 H2C2, 一方面可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,另一方面可将 Co3+还原为Co2+。在反应中不能用盐酸代替硫酸，因为CoaQ具有氧化性，可将 C氧化为Cl2而对环境造成污染，其离子方程式为 CqQ+ 6H+ + 2Cl =2C(c+ + Cl 2 T + 3H2Q (3)实验室中萃取操作所用的玻璃仪器主要有

10、分液漏斗和烧杯；电池充电时的总反应为Ni(OH)2+M=NiOOHMH则放电时总反应为 NiCC*MH=Ni(CH)+M,放电时正极发生还原反应，其电极反应式为NiCCie+HC=Ni(CH)2+CH。MnC答案(1)增大固体与液体的接触面积，加快酸浸速率，提高钻的浸出率(2)还原 C03+,氧化 Fe2+ CqQ+ 6H + 2Cl =2C(c+ + Cl 2 T + 3H2。Wj温 分液漏斗、烧杯 NiCC* e + HC=Ni(CH)+ CH (4)2Co 2 +HC(C + 3NH H2C=CCCH)2CCJ + 3Nrf + H2C 2Cq(CH)2CC+Q=2CsQ+2CC +(2

11、019 石家庄模拟)磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂(LiFePC 4) 导电剂、黏结剂和乙快黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下:litM2已知：常温下，KspFe(CH) 3 = 10 39LizCC的溶解度，0 C 为 1.54 g ; 100 C 为 0.72 g请回答:向滤液1中加入硫酸，可得到 Al(CH)3 ,该反应的离子方程“酸浸时，有磷酸生成，则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程所加H2SC和也可用HNO弋替，但缺点为“沉铁”时，溶液的 pH与金属元素的沉淀百分率(w)的关系如表:PH3

12、.556.581012w(Fe)/%66.579.288.597.297.498.1w(Li)/%0.91.31.92.44.58.0则该过程应调节pH=,其原因为 ;假设该过程在常温下进 行，则此时溶液中 c(Fe)=。“沉锂”时，所得 Li2CO应选择(选填“冷水”或“热水”)进行洗涤，判断Li2CO已洗涤干净的操彳和现象为 解析(1)由题意及题图可知，滤液1中含有AlO2 ,加入硫酸得到Al(OH) 3的离子反应为AlO2 +J + HO=Al(OH)3 J。(2)反应物为 LiFePO4、HbQ、H2SO,生成物为 Li 2SO、Fe(SO4) 3、H3PO、H2Q 发 生的反应为 2

13、LiFePO4+H2c2+4H2SO=Li2SO+Fe2(SO4)3+2HPQ+2H2。加入硝酸代替硫酸和 HQ,硝酸 由题表可知，pH= 8时，Fe元素的会被还原为氮的氧化物，氮的氧化物是大气污染物，污染环境。沉淀百分率较大且 Li元素的损失较小，故应调节pH= 8; KpFe(OH)3 =c(Fe3+) c3(OH )= 10 39,则c(Fe3+) = 10 21 mol - L (4)由不同温度下碳酸锂的溶解度数据可知，应选择热水进行洗涤；取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化钢溶液，若无沉淀生成，则证明已洗涤干净。答案(1)AlO 2 + H + H2O=Al(OH)3 J(

14、2)2LiFePO 4+HQ + 4H2SQ=Li2SO+Fe2(SO4)3+2APQ+2HzO 产生氮氧化物气体，污染环境(合理即可)(3)8 Fe元素的沉淀百分率较大且Li元素的损失较小10Tmol L T (4)热水 取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化钢溶液，无沉淀生成，则证明已洗涤干净(2019 名校联考信息卷)无色透明的钻石(主要成分为ZrSiO4)酷似钻石，是很好的钻石代用品。钻石又称错英石，常含有铁、铝、铜的氧化物杂质。工业上一种以错英石为原料制备ZrQ的工艺流程如下:已知：i .Zr在化合物中通常显+ 4价，“氯化”过程中除 C O元素外，其他元素均转化为高价氯化物

15、；ii.SiCl 4极易水解生成硅酸；ZrCl4易溶于水，390 c升华;iii .Fe(SCN) 3难溶于有机溶剂MIBK, Zr(SCN) 4在水中的溶解度小于在有机溶剂M旧K中的溶解度。请回答下列问题：(1) “粉碎”错英石的目的为 (2)“氯化”过程中，错英石发生的主要反应的化学方程式为“氯化”过程中 ZrCl4的产率与温度、压强的关系如图所示：由图可知，“氯化”过程选择的最佳条件为“氯化”温度超过 390 c时，ZrCl 4产率降低的原因为(3) “滤液1”中含有的阴离子除 OhT、C外，还有 (4)常用的铜抑制剂有 NaCN(M化钠)，NaCNM与铜离子反应生成 Cu(CN)2 K

16、SpCu(CN) 2 =4X1010 mol3 - L 3)沉淀。已知盐酸溶解后的溶液中Cui+的浓度为1 mol - L 1,当溶液中Cu浓度不大于1X106 mol L -时即达到后续生产的要求，则欲处理1 L该溶液至少需要 2 mol - L 1的NaCN液的体积为 L(溶液混合时的体积变化忽略不计，计算结果保留两位小数)。由于氧化钠有剧毒，所以需要对“废液”中的氧化钠进行处理，通常选用漂白粉或漂白液在碱性条件下将氧化钠氧化，其中一种产物为空气的主要成分。请写出在碱性条件下漂白液与氧化钠反应 的离子方程式(5)通过“萃取” “反萃取”可以分离铁，富集错，原理为 解析(2)根据已知条件i可

17、知，“氯化”过程中除C、O元素外，其他元素均转化为高价氯化物，Zr在化合物中通常显+ 4价，因此“氯化”过程中，错英石发生的主要化学反应为ZrSiO4 + 4Cl2+ 4CO=ZrC4+SiCl 4+4CO,此反应体系为无水体系，SiCl 4不水解。由图可知，压强和温度都会影响ZrCl4的产率，图中“氯化”过程中ZrCl4的产率最高时的条件为 1 MPa、390 C。由已知条件ii可知ZrCl4易溶于水，390 c升华，因此“氯化”温度超过390 C, ZrCl4因升华而逸出，导致其产率降低。(3) “氯化”后“碱浸”，“氯化”产物ZrCl4与NaO版应生成难溶于水的 Zr(OH) 4, Si

18、Cl 4水解生成的H2SiO3与NaOH应生成N*SQ, Fe Cu转化为沉淀，Al与过量NaOH(反应生成 AlO2 , 因此，“滤液1”中含有的阴离子除 OH C外，还有AlO2、SiO2 0 (4)1 L Cu 2+浓度为1 mol - L4X 101 mol 3 11 X 10 6 mol - L1 的溶液中 n(Cu2+) = 1 mol ,消耗 2 mol NaCN。c(Cu2+) =1X10 6 mol ”1时，c(CN )=-1 = 2X10-2 mol 1,设至少需要 NaCNB液的体积为 VL,则 2V- 2=2X10 2x(V其中一种产物为空气的主要+ 1),解得 V 1

19、.02。选用漂白粉或漂白液在碱性条件下将氧化钠氧化,成分，即为 电 因此漂白液与氧化钠反应的离子方程式为2CN+ 5Cl。+ 20H =2C$ + 5C+ Nd +HaOo (5) “滤液2”中含有Fe3+和Zr4+, “络合”后形成 Fe(SCN)3和Zr(SCN 由已知条件iii可知 Fe(SCN)3难溶于有机溶剂 M旧K, Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有机溶剂M旧K中的溶解度，通过萃取，Zr(SCN) 4进入有机层，Fe(SCN)3留在水层，再利用 HS0反萃取Zr(SCN)4,从而达到分离铁而富集错的 目的。答案(1)增大反应物的接触面积，缩短“氯化”时间，提高错英石的转化率(

20、2)ZrSiO 4+4Cl2+4CO=ZrC4+ SiCl 4+40(01MPa 390 C温度高于390 C, ZrCl4因升华而逸出一 一一 一一 2(3)AlO 2、Si03(4) 1.022CN + 50lO + 2OH =20台 + 5Cl + Nd + H2O(5) “络合”后，Fe3+与Zr4+分别与NHSCN反应生成Fe(SCN)3和Zr(SCN)4, Fe(SCN)3难溶于 M旧RZr(SCN)4则被MIBK萃取，进入有机层，再利用HSO反萃取Zr(SCN)4,从而达到分离铁而富集错的目的6. (2019 湖南四校联考)铝(Mo)是一种重要的过渡金属元素，常见化合价为+6、+

21、5、+ 4,金属铝广泛用于冶金、机械制造、电子、照明及一些高科技领域。铝酸钠(Na2M。是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，也可用于制造生物碱、油墨、化肥、铝红颜料等。如图是化工生产中制备金属 铝和铝酸钠的主要流程图，已知铝精矿的主要成分为MoS,铝酸难溶于水。昵气i l:Esu：，(1)MoS2焙烧时反应的化学方程式为 产生的尾气对环境的主要危害是O , 一般可用 吸收以生产副产品(2)操彳1中，粗产品中的 MoO与N&CO溶液充分反应后，生成 NaMoO和另外一种气态物质，该 物质的电子式为 。粗产品经过充分碱浸后所得的碱浸液中部分离子的浓度：c(Mod ) = 0.40mol - L 1,c(SO4 )=0.05 mol L 一。结晶前应先利用沉淀法除去SO,应加入。已知：Ksp(BaSQ)= 1.1 X10 10 mol2 - L 2, Ksp(BaMoQ) =4.0 X10 8 mol2 L 2(3)首次重结晶得到的母液的主要溶质为 ,可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化处理，原因是