2025年高考化学复习考点追踪与预测专题14 化学工艺流程综合讲义（原卷版）

专题14化学工艺流程综合

内容概

01专题网络•思维脑图

02考情分析•解密高考

03高频考点以考定法

考点一物质制备类化工流程题考点二提纯类化工流程题

【高考解密】【高考解密】

命题点01反应条件控制命题点01反应条件控制

命题点02化学基本原理命题点02化学基本原理

命题点03化学图表图象信息加工命题点03化学图表图象信息加工

【技巧解密】【技巧解密】

【考向预测】【考向预测】

专题网络•思维脑图

调节溶液WpH、控制温度、控制

压强.催化理缝热过谑,冰水

反应条件控制成冷水洗涤、氧化

、/化学星本原理化学平金、水溶液中的离子平布

物质制备类化工流程题K一解短、电的蝌_________________

J\化学图表图象信息加工E®.表格

漏节溶液的pH、控制温度、控制

A

02

考点考查内容考情预测

1、反应条件控制化学工艺流程题是全国高考中的必考题型，它是将化工生

物质制备类化工流程

2、化学基本原理产过程中主要生产阶段——生产流程用框图形式表示出

题

3、化学图表图象信息加工来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机

框图的创新：化学工艺流程题是现代化学工业生产工艺流

程的简化，它涉及了化工生产过程中所遇到的生产成本、

产品提纯、环境保护等实际问题，并考查了物质的制备、

检验、分离提纯等实验基本操作和基本实验原理在化工生

1、反应条件控制产中的实际应用。预计2024年高考的试题仍以某矿石为原

提纯类化工流程题2、化学基本原理料制备某物质或以废渣、废液提取某物质为背景，呈现化

3、化学图表图象信息加工「生产流程图，进行命题设计，综合考查元素化合物知识、

氧化还原反应方程式的书写、反应条件的控制与选择、产

率的计算、＜p的应用、绿色化学思想的体现等，题目综合

性强，难度大，旨在考查考生提取信息，迁移应用的逻辑

思维能力。

高频考点•以考定法

考点一物质制备类化工流程题

►►高考解密《

命题点01反应条件控制

典例01（2023•全国甲卷）BaTiOa是一种压电材料。以BaSO,为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO」

TiCI4

BaTiO,

CO灌渣母液漉液

回答卜列问题:

（1）“焙烧''步骤中碳粉的主要作用是

（2）“焙烧”后固体产物有Ba。？、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。，，浸取，，时主要反应的离子方程式为

（3广梭化”步骤应选用的酸是（填标号）。

a.稀硫酸b.浓硫酸c.盐酸d.磷酸

（4）如果培烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是o

（5）“沉淀”步骤中生成BaTi°（CA）z的化学方程式为。

（6）“热分解”生成粉状钛酸钢，产生的的"%。=o

典例02（2022•辽宁卷）某工厂采用辉锡矿（主要成分为由2s3,含有FeS?、SiO?杂质）与软锦矿（主要成分

为Mn02）联合焙烧法制各BiOCI和MnSO4,工艺流程如下:

已知：①焙烧时过量的Mn°?分解为卜㈣。?，FcS?转变为沼2。3：

②金属活动性：^>(H)>Bi>Cu.

③相关金属离子形成氢氧化物的PH范围如下:

开始沉淀PH完全沉淀PH

FC2+6.58.3

Feu1.62.8

Mn2,8.110.1

回答卜列问题：

(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为o

a.进一步粉碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度

(2)Bi'在空气中单独焙烧生成Bi2O,,反应的化学方程式为。

(3广酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出由"和Mn"：②。

(4)涯渣的主要成分为_______(填化学式)。

(5)生成气体A的离子方程式为。

(6)加入金属Bi的目的是。

⑺将100kg辉粉矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg金属Bi,假设其余各步损失不计，干燥后称量BiO。产

品质量为32kg,滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉锈矿中Bi元素的质量分数为。

典例03(2021•全国卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问

题：

(1)L的一种制备方法如下图所示：

沉淀

①加入m粉进行转化反应的离子方程式为,生成的沉淀与硝酸反应，生成后可循环使用。

②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为；若反应物用量比

n(a2)/n(FeI2)=1.5|J；t>氧化产物为:当”.W小叫向与，单质碘的收率会降低，原因是。

(2)以Na1。；为原料制备h的方法是：先向NalOj溶液中加入过量的NaHSQ,生成碘化物：再向混合溶液中

加入Na103溶液，反应得到12,上述制备L的总反应的离子方程式为。

⑶KI溶液和CuSO7容液混合可生成Cui沉淀和12,若生成Im。”？，消耗的KI至少为mol。L在KI

溶液中可发生反应"+r实验室中使用过量的KI与cuso」溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸僧可

制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是0

命题点02化学基本原理

典例01(2023•全国乙卷)LiMmCh作为•种新型锂电池正极材料受钊广泛关注。由菱锈矿(MnCCh，含

有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMiuCU的流程如下:

滤渣电解废液

3l6

己知：K"Fe(OH)3j=2.8xl(尸9,^r[AI(OH)3]=1.3xlO-\K4Ni(OH)2]=5.5xl0o

回答下列问题：

(I)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率，可采取的措施(举I例)。

(2)加入少量MnO2的作用是o不宜使用H2O2替代MnCh，原因是。

(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4,此时c(Fe'+)=mol-L1；用石灰乳调节至pH*7,除去的金

属离子是。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有。

(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不

断。电解废液可在反应器中循环利用。

(6)缎烧窑中，生成LiMmO』反应的化学方程式是。

典例02(2022・山东卷)工业上以氟磷灰石[Ca5F(POj,含S。等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流

程如下:

回答下列问题：

(1)酸解时有HF产生。氢氟酸与Si。?反应生成二元强酸HzSiR,离子方程式为。

(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制I中，按物质的量之比n(Na2CO3)：n(SiF；)=l:l加入Na2cO3脱氟，充

分反应后，c(Na')=mol-L1,再分批加入一定量的BaC°3,首先转化为沉淀的离子是。

BaSiRNa?SiRCaSO4BaSO4

-1.0x10'4.0x10^9.0x10^1.0xl()T。

（3）S°：浓度（以S03%计）在一定范围时，石膏存在形式与温度、143Pos浓度（以P2O5%计）的关系如图甲所示。

酸解后，在所得100℃、「2°，%为45的混合体系中，石膏存在形式为（填化学式）：洗涤时使用一定

浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是,回收利用洗涤液X的操作单元是；一定温度下，石

膏存在形式与溶液中P205%和SOj%的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是

_______（填标号）。

A.65℃、PQs%=15、S0,%=15B.80℃、PQs%=10、SO,%=20

℃、p10口.℃、P0%=10SO%=10

C.652°5%=SO3%=3080;S、3

典例03（2021・山东卷）工业上以铝铁矿（FeCnO〉含Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矶钠

（NaKmO4%。）的工艺流程如图。回律下列问题:

⑴焙烧的目的是将FeCnO」转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流

而行，目的是—0

（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度

c^l.OxlO^moK-1时，可认为已除尽。

(

L

o・

ul

J、

_g

中和时pH的理论范围为一：酸化的目的是一：Fe元素在一（填操作单元的名称）过程中除去。

（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致一；冷却结晶所得母液中，除NazCriCh外，可在上述流程中循环利用的

物质还有一°

（4）利用膜电解技术（装置如图所示），以NazCrCh为主要原料制备NazCrQ?的总反应方程式为：

通电

4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2f+02|»则NazCnO?在—（填“阴”或“阳）极室制得，电解忖通

过膜的离子主要为一.

惰性电极।—11|<—।惰性电极

0因子交换膜

命题点03化学图表图象信息加工

典例01（2023•北京卷）以银钵精矿（主要含人且3、MnS、Fe0）和氧化镭矿（主要含Mn°?）为原料联合提

取银和钛的一种流程示意图如下。

浸银L忸银渣I-----------

银话厂浸钵渣|—桃君沉银/沉银液

精矿浸钵f1—浸银液|

|L----粗银粉

辄化」L|浸镒液|一……MnSO,|

隹矿

已知：酸性条件下，MnO?的氧化性强于Fe“。

（1）"浸钛''过程是在HR。«溶液中使矿石中的锦元素浸出，同时去除RS?,有利于后续银的浸出：矿石中的

银以Ag2s的形式残留于浸镭渣中。

①“浸铢”过程中，发生反应MnS+2H-=Mn"+H2ST,则可推断：K”(MnS)(填〜，或“<”)

K(AgS)

v2O

②在H2sO«溶液中，银钵精矿中的FeS?和氧化钵矿中的MnO?发生反应，则浸钵液中主要的金属阳离子有

(2)“浸银”时，使用过量FeCbHC1和CaCl?的混合液作为浸出剂，将Ag2s中的银以[AgClJ形式浸出。

①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：。

,+

□Fe+Ag2S+Q____+2[AgCl2]+S

②结合平衡移动原理，解释浸出剂中c「、田的作用：。

(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。

①该步反应的离子方程式有“

②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因:

%

/

芟

俱

(4)结合“浸钵”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和镭的优势：o

典例02(2022•北京卷)白云石的主要化学成分为CaMg(C°3)2,还含有质量分数约为21％的FezCh和10%

的SiCh。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。

通CO2碳酸钙

r*淀液

A沉钙’产品

白云石NH4a溶液

矿样敏烧浸钙

(NHJSO4溶液

固体B

浸铁

已知:

物质Ca(OH)2MX。")？CaCO?MgCO3

(5.5xl(y65.6x10F3.4x10^6.8x10-6

(1)白云石矿样煨烧完全分解的化学方程式为

⑵NH』C1用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。

氧化物（M。）浸出率产品中CaCOj纯度

产品中Mg杂质含量/%

n(NHayn(CaO)/%/%

4（以MgCOs计）

CaOMgO计算值实测值

2.1：198.41.199.199.7—

2.2:198.81.598.799.50.06

2.4：199.16.C95.297.62.20

备注：i、MO浸出率=（浸出的MO质量/煨烧得到的MO质量）xlOO%1M代表Ca或Mg）

ii、CaCOs纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCC^纯度。

①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是o

②沉钙反应的离子方程式为。

③“浸钙”过程不适宜选用n（NH4Cl）:n〔CaO）的比例为。

④产品中CaCOs纯度的实测值高于计算值的原因是。

（3）“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的（NHJSO,溶液混合，充分反应后Mg°的浸出率低于60%。加热

蒸饱，Mg°的浸出率随镯出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原

因是O

（4）滤渣C中含有的物质是。

（5）该流程中可循环利用的物质是,

典例03（2021•辽宁卷）从锐格钵矿渣（主要成分为丫2。5、52。3、MnO）中提珞的一种_L艺流程如卜：

Na2s2。3溶液

Fc（OH）3胶体NaOH溶液

钿铭钵矿渣

硫酸浸液

含钿固体

比。2仅aOIl溶液

已知：pH较大时，二价钵［Mn（n）］（在空气中易被氧化回答下列问题:

（l）Cr元素位于元素周期表第周期族。

（2）用Feei溶液制备Fe（OH＞胶体的化学方程式为。

⑶常温下，各种形态五价钿粒子总浓度的对数［lgc总仆')］与pH关系如型1。已知锐格镭矿渣硫酸浸液中

Cti(V)=0.01mol.广，“沉钿,，过程控制pH=3.0,则与胶体共沉降的五价钢粒子的存在形态为(填化学式)。

(4)某温度下，Cr(［【D、Mn(II)的沉淀率与pH关系如图2。“沉铭”过程最佳pH为：在该条件卜.滤液B中

c(b)=molL」［&近似为ixl(r\Cr(OH%的K*近似为以叱］。

(5)“转化”过程中生成Mn02的离子方程式为。

(6)“提纯”过程中砧2s9的作用为。

“技巧解密<<

物质制备型工艺流程题一般分为原料处理、分离提纯、获得产品三个阶段。通过对给定的原料进行预

处理、分离提纯，再经过若干步反应，最后制得目标物质。

一、物质制备过程中的常考知识点

1.原科处理阶段的常见考查点

①研磨一减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。

②水浸——与水接触反应或溶解。

③酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属进入溶液，不溶物通过过滤除去。

④灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。

⑤煨烧——改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煨烧高岭土。

2.分离提纯阶段的常见考查点

⑴道pH除杂

①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去AF+、M/+溶液中含有的F3+,

先用氧化剂把氏2+氧化为Fc”，再调溶液的pIL

②调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H+反应，使溶液pH增大：不引入新杂质。例如：若要除去

Cu”溶液中混有的Fg\可加入CuO、CU(OH)2>CU2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。

(2)加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。

如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的NaHCO."

还有如H2O2、Ca（HCO3）2.KMnCh、AgNCh、HNO.3（浓）等物质。

（3）降温：防止某物质在高温时会溶解（或分解）：使化学平衡向着题目要求的方向移动。

3.获得产品阶段的常见考查点

（1）洗涤（冰水、热水）：如乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。

（2）蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCb、AICI3、MgCh等溶质时，应在H。的气流中加热,

以防其水解。

（3）蒸发浓缩、冷却结晶：如NaQ和KKnO?混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主

要是KzCrzCh.坟样就可分离出人•部分KzCrzO：：同样原理可除夫KN。？中的少量NaCL

（4）蒸发结品、趁热过滤：如NaCI和K,CnO?混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是

NaC）,同样原理可除去NaCI中的少量KNCh。

二、工艺流程中的常见专业术语

释义

符块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面

研磨、雾化

积，以加快反应速率或使反应更充分

使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如燃烧石灰石、

灼烧（酸烧）

高岭土、硫铁矿

向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、

浸取

碱溶、醇溶等

酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程

浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少

滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定

酸作用溶解、去氧化物（膜卜抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等

碱作用去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅、调节pH、促进水解（沉淀）

三、工艺流程题中常见问题的答题方向

常见问题答题要考虑的角度

过漉、蒸发、萃取、分液、蒸播等常规操作，如从溶液中得到晶体的

分离、提纯

方法：蒸发浓缩一冷却结晶一过滤一（洗涤、干燥）

提高原子利用率绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）

在空气中或特定气

要考虑02、H2o,C02或特定气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，

体中进行的反应或

防氧化、水解、潮解等目的

操作

方法：在漏斗中加入蒸慵水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上

洗涤沉淀

操作2〜3次

判断沉淀是否洗涤

取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等

干净

①调节溶液的酸碱性，抑制水解（或使其中某些金屈离子形成氢氧化物

沉淀）

控制溶液的pH②“酸作用”还可除去氧化物（膜）

③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等

④特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件）

①使化学平衡移动；控制化学反应的方向

②控制固体的溶解与结晶

控制温度（常用水浴、

③控制反应速率：使催化剂达到最大活性

冰浴或油浴）

④升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发

⑤加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离

三、核心反应——陌生方程式的书写

关注箭头的指向：箭头指入一反应物，箭头指出T生成物。

（I）氧化还原反应：熟练应用氧化还原反应规律，判断生成物并配平。陌生情景的氧化还原反应方程式书写

①根据流程图的目的，分析元素化合价的变化。

②根据流程图的转化信息和反应规律预测产物。

③根据得失电子、溶液的酸碱性，配平化学（或离子）方程式。

（2）非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际情况判断生成物。

四、原料预处理的六种常用方法

方法目的

减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，增大反应

研磨

速率

水浸与水接触反应或溶解

与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤

酸浸

除去

碱浸除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物

除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是

灼烧

为了除去可燃性杂质

改变结构，使一些物质能溶蒯，并使一西杂质在高温下氧化、分解，

煨烧

如煨烧高岭土

五、控制反应条件的七种常用方法

⑴调节溶液的pH。常用于•使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点:

①能与酎反应，使溶液pH变大。

②不引入新杂质，如要除去Cu*中混有的Fe*时，可加入CuO、Cu(OH)2或Cs(OH)2cCh等物质来调节溶

液的pH,不可加入NaOH溶液、级水等。

(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。

(3)控制压强。改变速率，影响平衡。

(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。

(5)趁热过湮。防止某物质降温时析出，

(6)冰水(或有机溶剂)洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解投耗。

(7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设皆的情境,常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气和次氯酸钠等，为

了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。

六、副产品及循环物质的确定

1.副产品的确定

首先胫生成物.一1从流悭图上看：是支线产品

不是反应物副产品

判断

根据;W备的目的.一常理对人类勺产生活有用的

判断不是主产品无毒的、不污染环境的产品

2.循环物质的确定

后面反应步_

界的生成物「在流程图上标注每•步物侦:

附面反应步一」-------

骤的反应物循环物在流程中加入的物ML在后

续步舞中会产生“「以循环利

从流程图上一T版确定用的物质：(滤清、潼液)

乔：箭头回头

容易分离—1可逆反应中有可以循环利用

的物质

七、工艺流程题的主线分析方法

1.主线分析方法

2.实例分析

【典例】硝酸铁锂(LiFcPCM被认为是最有用途的锂离子电池正极材料°某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁

锂，开辟了处理硫酸亚铁废液•条新途径。其主要流程如下:

T町0J{TiOj

水解N.QOH,PO.NH,・H.o140,草酸

—।।1rL,_______

7a液H「弱端橇H域■型而r

已知:H2TQ3是种难溶于水的物质。

（1）钛铁矿用浓硫酸处理之前，需要粉碎，其目的是。

（2）TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式为。

（3）加入NaClO发生反应的离子方程式为<,

（4）在实验中，从溶液中过滤出H2TiO3后,所得滤液浑浊，应如何操作。

（5）为测定钛铁矿中铁的含量，某同学取经浓硫酸等处理的溶液（此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子）,

采取KMnCh标准液滴定Fe?+的方法:（不考虑KMnO《与其他物质反应）在滴定过程中，若未用标准液润洗滴定

管,则使测定结果（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）,滴定终点的现象是。滴定分析时,

称取ag钛铁矿，处理后，用cmol/LKMnO』标准液滴定，消耗VmL,则铁兀素的质量分数的表达式为。

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考向01反应条件控制

1.（2023上•广东•高三校联考）Ce?（CO3）3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，钝（1）

主要以CePO,形式存在，还含有Si。?、AIQ,、%。3、CaF?等物质。以独居石为原料制备Ce?（83）3nHQ

的工艺流程如图：

①MgO调pH=5

浓H2sO」FeCk溶液②絮凝剂NHWCO3溶液

II2O

I1I1I1

独居石T焙烧I一T水浸|一|除磷卜一聚沉卜|沉钝|--->Cc2（C€）3）3・nH2。

酸性废气滤渣I滤渣H滤渣HI滤液

28

己知：①常温下，H2cO］的《=4.5x10-7,^=4.7x10--；KH>［Ce2（CO3）3］=1.0xl0-；

②Ce”易被氧化为Ce"。

回答下列问题：

（I）为提高“焙烧”效率，可采取的措施有（写一条即可）；

（2）滤渣IH的主要成分是（写化学式）：

（3）“沉铀”过程中，Ce“恰好沉淀完全|dCe”）为］.0xl0，mQl/L］时溶液的pH为5,则溶液中4HC°3）=_

mol/L（保留两位有效数字）。

(4)滤渣II的主要成分为FeP04,在高温条件下，Li2cO3、草酸(H2c2O4)和FePO」可制备电极材料LiFePO’,

同时生成C02和出0,该反应的化学方程式为。

⑹为测定产品中Ce"的含量，取2.00g产品加入氧化剂将Ce“完全氧化并除去多余氧化剂后，用稀硫酸酸

化，配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液用0.10mol/L的FeSO」溶液滴定至终点(铺被还原成Ce、，消耗

FeS°，溶液20.00mL,则产品中Ce"的质量分数为。

2.(2023上•吉林白城•高三校考)钛是一种性能非常优越的金属，有着广泛的应用，有人说“21世纪将是

钛的世纪以金红石矿(主要成分为TiCh，含有少量AbCh、SiO?、FeOxFe?O3等杂质)为主要原料，苜先

反应生成TiCL,然后再用镁还原得到金属钛，其工艺流程如卜.：

MgAr

已知：常温下Fe(OH)3和Fe(OH”溶度积(Ksp)分别为4.0x10-38和8.oxlO」6

请回答卜列问题：

(1)加入浓NaOH溶液的目的是。

(2)镁和氯气主要来源于流程中的某种物质通过电解方法获得，该物质是0工业生产中需要适当补

充该物质，该物质可来源于海水，制备过程如下：向海水中加入石灰乳后，向分离得到的固体中加入过量

的盐酸，目的是,将得到的溶液通过、冷却结晶操作后得到晶体，在HC1气流中加热

晶体即可得到该物质。

(3)高温下，滤渣Y、焦炭和氯气发生反应生成可燃性气体的化学方程式为：。

(4)工艺流程中稀有气体Ar的作用是.

(5)为提高原料的利用率，常温下某研究小组向⑤过滤后的滤液中，先加适量的H2O2,再加适量的碱调节溶

液的pH至4,过滤后将滤渣加热灼烧，得到了常用的涂料。调节溶液的pH至4时，溶液中金属离子的浓

度为mol/L0

(6)TiN具有重要的用途，可在高温下由TiCh与NH3反应制得，同时生成•种可用作保护气的单质气体和一

种无色无味的液体。该反应的化学方程式为0

3.(2023•全国•高三专题)某矿山开采的高岭土矿石中含有10%左右的黄铁矿，原矿化学多元素分析结果

如表。

成分SFeCuTiO2SiO2Al。

含量/%9.8210.7910.13.1727.9726.98

(I)研磨矿石的目的是增大接触面积，加快反应速率，但并不是越细越好，细度是指物料中小于某个粒度的

有粒子的百分含量。图甲是磨矿细度对铜粗选指标影响的试验结果，选取一/%心磨矿细度为%

最合理。

•74nm।汽矿细

甲

A.60B.65C.80D.85

(2)经研究酸化水玻璃对高岭石的分散、抑制效果最好，固定酸化水玻璃中硫酸的用量为10(X)g/t,考查酸化

水玻璃中水玻璃的用量对硫粗粘矿指标的影响,试验结果见图乙。

乙

因此，选择酸化水玻璃中水玻璃的粗选用量为对硫粗精矿指标的影响最高。

⑶浮选精矿中硫铁矿(FeS?冲Fc的化合价为+2,请写出FeS?在焙烧过程中的化学方程式：

|TiCI4KliOf叫。

•索列M制I

操作

(4)由TiJ生成T。AH20的操作为,请写出丁皿制备第。2'叫。的化学方程

式：o

（5）已知，25c时相关物质的如表所示:

物质Fe(OH)3A1(OH)3CU(OH)2

K,plx］。).1x10-3232.2x10^

则加入试剂1调节pH的理论最小值为（当溶液中某离子浓度WlxlO-smol-L”时，可认为该离子

沉淀完全）。

⑹仿照上述流程示意图，设计从滤渣2中制备必苗04）3」8耳°的流程。

（7）在上述物质制备流程中可以循环使用的物质是o

考向02化学基本原理

1.（2023秋•广东韶关•高三联考）过氧化钙（CaO“微溶于水，能与水缓慢反应，常用作医用消毒剂和供氧

剂。以某地大理石（含AI2O3）为原料制备CaO2的一种方法以下：

人闻而-♦前面口f钝粤1A耐液A产勺瞿上叫C3句“。附第UC.O,

।I小小mni-

n

请回答下列问题：

（I）可用NaOH溶液除去大理石中的AI2O3,对应离子方程式为;减浸前需对大理石进行粉碎处理，

目的是。

（2）步骤II中制备CaO2-8H2O反应的化学方程式为:反应在冰水浴中进行，目的有：防止NHrHzO

挥发、______（任答一点）。

（3）洗涤操作中，检验CaO}8H2O是否洗净的操作是：取最后一次洗涤液，加入（填试剂名称）溶液，

若观察到现象，则沉淀未洗净。

（4）CaCh用作长途运输鱼苗的供氧剂，反应的化学方程式为;不使用NazCh的原因是（任答一

点）。

2.（2023秋•黑龙江哈尔滨・高三联考）M'。,可用于电子工业生产软磁铁氧体，用作电子计算机中存储信

息的磁芯，磁盘等。工业上以软钵矿（主要成分是Mn02,还含有少量的（羟2°八SiO2>AIQ3）为原料生产

MnQ,的工艺流程如下：

过量H2s。4铁屑出。2溶液M11CO3固体氨水比0?溶液

滤渣1滤液2

25℃时，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pR范围如下:

金属离子FcuFc24Al3,Mn2*

开始沉淀的pH1.56.33.48.1

沉淀完全的pH2.88.34.710.1

回答下列问题：

(1)“酸浸、还原”时，为了加快化学反应速率，可以采取的措施有(任写一种即可)。“酸浸、还原”后

溶液中含有的金属阳离子主要有(填离子符号)，铁屑与Mn°2发生反应的离子方程式为。

(2)“调节pH”时，加入凡02溶液的目的是，“调节pH”的范围为。

(3)“沉钵”时，其他条件一定，沉钵过程中铢离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。50C后，溶液温度

越高，钛离子的沉淀率越低，原因是o

%

/

誓

四

二

卜

速

嬲

(4)259时，pH=2.8"(°H)3沉淀完全，则勺回(0电］=。

(5)灌渣1中的也(叫3可制备还原铁粉，还原铁粉的纯度可通过卜冽方法测定：称取0.2800g样品，溶于过

量稀硫酸,用标准(5。?溶液滴定所得溶液中的FC2+,测得三次消耗0.03000mol/L的&S。,溶液25.10mL.

26.50mL、24.90mL(测定过程中杂质不参与反应)。

①写出滴定反应的离子方程式o

②计算还原铁粉的纯度_______。

3.(2023春・湖北武汉•高三统考)废旧锌锌电池中的黑锦粉含有Mn02、MnO(OH)、NH4a和少量ZnJ、

Fe&'及炭黑等，为了保护环境、充分利用锈资源，通过下图流程制备MnSO,

空气HROcH2O2MnO

»调pH

黑镒粉酸浸

过滤»MnSO,溶液

滤液a滤液b

回答下列问题:

(1)基态25Mn原子的简化电子排布式为

(2广滤液屋的主要成分为NH4Cl,另外还含有少量ZnClz等。

①用离子方程式表示“滤液a”呈酸性的原因：。

②根据下图所示的溶解度曲线，将“滤液a”蒸发结晶、、洗涤、干燥，得NHW1固体。

(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化Mn°(OH)等。空气中°?氧化MnO(OH)口勺化学方程式为。

(4)探究“酸浸”中MnO?溶解的适宜操作。

实验I.向Mn。?中加入H/)2溶液，产生大量气泡：再加入稀H4O,,固体未明显溶解。

实验H.向Mn。?中加入稀H2s°4,固体未溶解：再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。

H

①实验I中Mn。?的作用是,实验II中2°2的作用是o

②由实验可知，"酸浸''溶解Mn02时加入试剂的顺序是0

(5)证明MnSO,溶液中Fe"沉淀完全：取少量溶液，滴加(填试剂)，观察到(填现象)。

考向03化学图表图象信息加工

1.(2923春•广东清远高三校联考)工业上利用某地碳酸锌矿(成分及含量如表)制备硫酸锌，其工艺流程如图:

己知：该碳酸钵矿的成分及含量如表。

元素化合物及其他杂质

成分MnCOjAgSiO2MgOFeQCaOFeOCjNi

含量

18.0610.3212.542.6011.4812.4210.2422.34

/%

请回答下列问题:

⑴"酸浸''前适当粉碎碳酸锦矿的目的是;若颗粒太细，则硫酸容易浸透，随后剧烈反应产生。°2、

水汽等悬浮在表层，导致冒槽，除影响操作外还会______；Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，分析

其原因：o

⑵啼渣”的主要成分为（填化学式）。

（3）“段浸"中MnCO,被溶解的离子方程式为。

（4）“酸浸”过程中的浸出率S）与矿酸比、浸出温度的关系如图所示:

最适宜的矿酸比、浸出温度分别为

（5）“除铝铁”中加入Mn。?的目的是°加入氨水调节P14时，PH与铝铁去除率、链损失率的关系如图

所示，则应调节的P14范围为（填标号）。

A.1.5-2B.2.5-3C.3〜4D.4.5-5

2.（2023秋・贵州贵阳高三统考期末）以黄铁矿（主要成分是FeS?,含少量Si°2）和软镒矿（主要成分是MnO?,

含少量FcQ,、Al。）为原料制备MnSQ,•凡°的工艺流程如下。

NaOH

稀陂酸溶液NH4HCO3稀球酸

♦卜+।।r-1—,

£需fI二浸卜・|斶阿|-T沉MiMnC5-I操作AMnSOjHQ

♦i

漆渣FdOHb、Al（OHh

已知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Mn"FC?+FcuAl"

开始沉淀时(C=001moicb的pH8.17.52.23.7

沉淀完全时(c=1Ox10smol.L)的

9.69.03.24.7

pH

回答卜列问题：

(I)提高“酸浸”率的方法有、______(任答两条)。滤渣中有S和:“酸浸”得到的漉液中含有

Mn2\Fc",则该过程中主要反应的离子方程式是。

⑵若“调pH”后的溶液中M/浓度为LOmoLL,则“调pH”应控制的pH范围是。

(3)“沉铸”时的离子反应方程式是。

洗涤、干燥。

⑸若称取一定质量的MnS°「EO用标准BaCl:溶液滴定(滴定过程产生的误差可忽略)，计算所得样品质量

分数大于100%,分析可能的原因是o

3.(2023•高三醴陵市第一中学校考)锲目前有广泛的用途，不仅可以用于不锈钢的制取中，目前也是三元

锂电池中的重要元素。由红土银矿(主要成分为NiO,还含有少量MgChSiO,以及铁的氧化物等)可以制取黄

钠铁研［Na2Fe6(SO4)4(OH)i2］和NiSOMFhO。

稀硫酸ILO,Na,SO4(s)MgONaF溶液

红土