1、高三化學工藝流程專題1.12017新課標1卷】(14分)Li4Ti5Oi2和LiFePQ都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTi”,還含有少量MgO、SiO2等雜質)來制備，工藝流程如下：鈦鐵礦*酸浸f濾液水解TiOj,iH2O雙iliUOHLipljOisiT晅H沉淀沉淀沉淀*Lijl必高溫博燒過濾耦道濾液雙氧水過濾FePO4LijCOrtijCjO羸沉淀高溫版燒-LiFePQ,O回答下列問題:70%時，所采用(1)酸浸”實驗中，鐵的浸出率結果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為的實驗條件為(2)酸浸”后，鈦主要以TiOCl2一形式存在，寫出相應反應的離子方程式(3)TiO

2、2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40min所得實驗結果如下表所示:溫度/C3035404550TiO2XH2O轉化率%9295979388分析40C時TiOzxHzO轉化率最高的原因。(4)L2Ti5O15中Ti的化合價為+4,其中過氧鍵的數目為。(5)若濾液"中c(Mg2j=0.02mol，加入雙氧水和磷酸(設溶液體積增加1倍)，使Fe"恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3j=1.0M10“molL'，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？(列式計算)。FePQ、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3父10二2、1.0父104。(6)寫出高溫煨燒"中由FePO

3、4制備LiFePQ的化學方程式。2.12017新課標3卷】(15分)FeOC2O3,還含有重銘酸鉀是一種重要的化工原料，一般由銘鐵礦制備，銘鐵礦的主要成分為硅、鋁等雜質。制備流程如圖所示：格鐵礦鯽融,醫N*2CO31NaN(回答下列問題：(1)步驟的主要反應為：FeOCr2O3+Na2CC3+NaNO3一里匚Na2CrO4+Fe?O3+CO2+NaNO2上述反應配平后FeOC2O3與NaNO3的系數比為。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是(3)步驟調濾液2的pH使之變,濾渣2的主要成分是及含硅雜質。(填“大”或“小”)(用離子方程式表不)。(4)有關物質的溶解度如

4、圖所示。向濾液3”中加入適量KCl,蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾得到&Cr2O7固體。冷卻到(填標號)得到的&5。7固體產品最多。oHfs山索a.80Cb.60cc.40cd.10C步驟的反應類型是。(5)某工廠用mkg銘鐵礦粉(含Cr2O340%)制備&Cr2O7,最終得到產品m?kg,產率為3.12017北京卷】(13分)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產物，制備純TiC4的流程示意圖如下：鈦精礦氯化過空一露騰爐1r粗TiCL純TiCL資料：TiC及所含雜質氯化物的性質化合物SiC4TiC14A1C3FeC3MgC12沸點/C58136

5、181(升華)3161412熔點/C-69-25193304714在TiC14中的溶解性互溶微溶難溶(1)氯化過程：TiO2與C12難以直接反應，加碳生成CO和CQ可使反應得以進行。已知：TiO2(s)+2C2(g)=TiC4(g)+O2(g)由i=+175.4kJmol-1_-12C(s)+C2(g)=2CO(g)由2=-220.9kJmol- 沸騰爐中加碳氯化生成TiC4(g)和CO(g)的熱化學方程式：。 氯化過程中CO和CO2可以相互轉化，根據如圖判斷：CO2生成CO反應的ZH0(填£或"=),判斷依據：。4006008001(X)01500,氯化反應的尾氣須處理后

6、排放，尾氣中的HC1和C12經吸收可得粗鹽酸、FeC3溶液，則尾氣的吸收液依次是。 氯化產物冷卻至室溫，經過濾得到粗TiC14混合液，則濾渣中含有。(2)精制過程：粗TiC4經兩步蒸儲得純TiC4。示意圖如下：IA1iC：L4.IIA曲Jliib拄制也讀：N后制道應開物質a是,T2應控制在4.【2017江蘇卷】(12分)鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為AI2O3,含SiQ和Fe2O3等雜質)為原料制備鋁的一種工藝流程如下：NaOHNaHCOj溶液溶液03注：SiO2在堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為。向過濾I”所得濾液中加入NaHCQ溶液，溶液的pH

7、(填增大"、不變“或減小"。)(3)電解I”是電解熔融AI2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是。(4)電解n”是電解NazCQ溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為,陰極產生的物質A的化學式為。-*-JSTsiOH注注_7*-稀Z科。回避法(5)鋁粉在1000c時可與N2反應制備AlNo在鋁粉中添加少量NH4CI固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是。5.【2017江蘇卷】(15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。15%NhC1O溶液(過量)10%氨水預處理后的光盤碎片NaOH溶液調pH

8、濾液濾淹已知：NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，如：3NaClO=2NaCl+NaClQAgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3H2O彳Ag(NH3)2+Cl+2H2O常溫時N2H4H20(水合腫)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+:4Ag(NH3)2+N2H4HzO=4AgJ+N2f+4NH4+4NH3f+H2O(1)氧化”階段需在80c條件下進行，適宜的加熱方式為。(2)NaClO溶液與Ag反應的產物為AgCkNaOH和O2,該反應的化學方程式為。HNO3也能氧化Ag,從反應產物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點是。(3)為提高Ag的回收率，需對過濾n”的濾渣進行洗滌，并。(

9、4)若省略過濾I”，直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3H2O反應外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應)，還因為O(實驗(5)請設計從過濾n”后的濾液中獲取單質Ag的實驗方案:中須使用的試劑有：-2molL-1水合腫溶液，1molL-1h2sO4)。6.【2016新課標1卷】NaClQ是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如回答下列問題：(1)NaClO2中Cl的化合價為。(2)寫出“反應”步驟中生成C1Q的化學方程式。(3) “電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為

10、、。“電解”中陰極反應的主要產物是。(4) “尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量C1Q。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為,該反應中氧化產物是。(5) “有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克C12的氧化能力。NaClQ的有效氯含量為。(計算結果保留兩位小數)7.12016新課標3卷】以硅藻土為載體的五氧化二銳(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢鈕催化劑中回收V2O5既避免污染環境又有利于資源綜合利用。廢鈕催化劑的主要成分為：物質V2O5V2O4K2SC4SQ陶。3Al2O3質里分數/%2.22.92.83.1222860

11、6512V1以下是一種廢銳催化劑回收工藝路線:回答下列問題：(1) “酸浸”時V2O5轉化為VO2+,反應的離子方程式為，同時V2O4轉成VO2+。“廢渣1”的主要成分是。(2) “氧化”中欲使3mol的VO2+變為VO/，則需要氧化劑KClQ至少為mol。(3) “中和”作用之一是使鈕以V4O124一形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有。(4) “離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+V4O124"=RV4O12+4OH(ROH為強堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應該呈性(填“酸”、“堿”或“中”)。(5) “流出液”中陽離子最多的是。(6) “沉鈕”得到偏鈕酸錢

12、(NH4VO3)沉淀，寫出“煨燒”中發生反應的化學方程式8.12016北京卷】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbCkPbO2、PbSQ及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbC,實現鉛的再生利用。其工作流程如下：fag。，(過貍1)PbSOi郭晶嬴'nopw|(1)過程I中，在52+催化下，Pb和PbC2反應生成PbSQ的化學方程式是(2)過程I中，Fe2+催化過程可表示為：i：2Fe2+PbC2+4H+SQ2-=2Fe3+PbSQ+2H2Cii:寫出ii的離子方程式：。下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。a.向酸化的FeSQ溶液中加入KSCNB液，溶液幾乎無色，

13、再加入少量PbQ,溶液變紅。b.。(3)PbC溶解在NaCH溶液中，存在平衡：PbC(s)+NaCH(aq)NaHPbQ(aq),其溶解度曲線如圖所示。過程n的目的是脫硫。濾液1經處理后可在過程n中重復使用，其目的是(選填序號)。A.減少PbC的損失，提高產品的產率B.重復利用氫氧化鈉，提高原料的利用率C.增加NmSC4濃度，提高脫硫效率過濾出的目的是提純，綜合上述溶解度曲線，簡述過程出的操作。9.12016海南卷】KAl(SQ)212H2O(明磯)是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質)制備明磯的過程如下圖所示。回答下列問題：易拉罐

14、試劑一散熱.過濾濾液ANH4HCO3沉淀B稀比SO士*產物(1)為盡量少引入雜質，試劑應選用(填標號)。a.HCl溶液b.H2SQ溶液c.氨水d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為。(3)沉淀B的化學式為；將少量明磯溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是。(4)已知：Kw=1.0X10-14,Al(OH)3AlO2+H+H2OK=2.0X1013。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數等于。10.12016江蘇卷】以電石渣為原料制備KC1Q的流程如下:H20Cl2KC1電石渣一打漿一氯化一過濾一轉化一KCICh固體濾渣(1)氯化過程控制電石渣過量，在75c左右進行。氯化時存

15、在02與CaOH)2作用生成Ca(C1O)2的反應，Ca(C1O)2進一步車專化為Ca(CIO3)2,少量Ca(C1O)2分解為CaC2和。2。生成Ca(ClO)2的化學方程式為。提高C2轉化為Ca(C1O3)2的轉化率的可行措施有(填序號)。A.適當減緩通入C12速率B.充分攪拌漿料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化過程中C12轉化為Ca(C1O3)2的總反應方程式為6Ca(OH)2+6CC式CQ)2+5CaC2+6H2O氯化完成后過濾。遍應(P：濾渣的主要成分為(填化學式)。濾液中Ca(C1O3)2與CaC2的物質的量之比n:n1：5(填“>”、"V”或“=”)。(

16、3)向濾液中加入稍過量KC1固體可將Ca(CQ)2轉化為KC1。,若溶液中KC1。的含量為100g?L-1,從該溶液中盡可能多地析出KC1O3固體的方法是。MgCCh、MgzSQ和少量Fe、Al的氧化物)11.12016江蘇卷】實驗室以一種工業廢渣(主要成分為為原料制備MgCOa-3H2O。實驗過程如下：MgCOr3II2O40%H:SO4有機萃取劑廢渣一酸溶一過濾氧化一萃取分液一濾渣含Fe的有機相(1)酸溶過程中主要反應的熱化學方程式為MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CQ(g)+H2O(l)時一50.4kJ-mol1Mg2SiQ(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+

17、H2SQ(s)+H2O(l)AH=-225.4kJ-mol酸溶需加熱的目的是;所加H2SO4不宜過量太多的原因是。(2)加入H2O2氧化時發生發應的離子方程式為。(3)用下圖所示的實驗裝置進行萃取分液，以除去溶液中的FeT。實驗裝置圖中儀器A的名稱為。為使Fe3+盡可能多地從水相轉移至有機相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機萃取劑，、靜置、分液，并重復多次。(4)請補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3-3H2O的實驗方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水，,過濾、用水洗滌固體23次，在50c下干燥，得到MgCO33H2O。12.12016四川卷】資源的高效利用對保護環境、促進經

18、濟持續健康發展具有重要作用。磷尾礦主要含C%(PO4)3F和CaCQMgCO3。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業用途的CaCQ、Mg(OH)2、P4和H2,其簡化流程如下：已知：Ca5（PO4）3F在950c不分解；4Ca5g）3F+18SiQ+30C勃2CaF2+30CO+18CaSQ+3P4請回答下列問題：(1) 950C煨燒磷尾礦生成氣體的主要成分是。(2) 實驗室過濾所需的玻璃儀器是。(3) NH4NO3溶液能從磷礦I中浸取出C/的原因是。(4)在浸取液H中通入NH3,發生反應的化學方程式是。(5)工業上常用磷精礦和硫酸反應制備磷酸。已知25C,101kPa時

19、：CaO(s)+H2SQ(l)=CaSQ(s)+匕。(l)AH=-271kJ/mol5CaO(s)+3H3Pd(l)+HF(g)=C%(PO4)3F,(s)+5H2O(l)AH=-937kJ/mol則Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是。(6)在一定條件下CO(g)+H2O(g)CQ(g)+&(g),當CO與&O(g)的起始物質的量之比為1:5,達平衡時，CO轉化了5。若akg含C%(PO4)3F(相對分子質量為504)的質量分數為10%6的磷尾礦，在上述過程中有b%勺Ca5(PQ)3F轉化為P4,將產生的CO與&O(g)按起始物質的量之比1:3混合，

20、則相同條件下達平衡時能產生H2kg。13.【2015安徽卷】(14分)硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領域具有重要的應用價值，某研究小組采用偏硼酸鈉NaBO2為主要原料制備NaBH4,其流程如下：循環使用NaBH<(s)Na2StO3(s)L異丙酸(1)*溶液Na2SiOj(s)I.NaBH<(s)已知：NaB4常溫下能與水反應，可溶于異丙酸(沸點：13C)。(1)在第步反應加料之前，需要將反應器加熱至100C以上并通入僦氣，該操作的目的是,原料中的金屬鈉通常保存在中，實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有,玻璃片和小刀等。(2)請配平第步反應的化學方程式：口NaBO2+DSiO2

21、+口Na+口吐=口NaBd+口NazSQ(3)第步分離采用的方法是;第步分離(NaBH4)并回收溶劑，采用的方法是（4） NaBH4(s)與水(1)反應生成NaBO2(s)和氫氣(g),在25C,101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4(s)放熱21.6KJ,該反應的熱化學方程式是。14.12015新課標1卷】（14分）硼及其化合物在工業上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5H2O和FQ3O4,還有少量FG2O3、Fe。Ca。AI2O3和SiO2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如圖鐵硼礦粉T酶酸浸血H可H凈化除遷豺T蒸波濃縮H冷卻結晶HI過流L粗硼酸濃渣述滋含橫船母液回

22、答下列問題：（1）寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應的化學方程式。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有（寫出兩條）。（2）利用的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質是（寫化學式）。（5） “凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是。然后再調節溶液的pH約為5,目的是O（6） “粗硼酸”中的主要雜質是（填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBR）,它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為O（6）單質硼可用于生成具有優良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼，用化學方程式表示制備過程。15.12015天津卷】(18分)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄

23、物，其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽磯，流程簡圖如下：匿電造幄*任6-NH1和muci灌灌7工<5攆作mRH現可反臣口6SQ.藩海煤昨0I攆柞5*旭回答下列問題：(1)反應I是將稱：Cu轉化為Cu(NH3)4",反應中H2O2的作用是O寫出操作的名(2)反應II是銅氨溶液中的Cu(NH3)產與有機物RH反應，寫出該反應的離子方程式:操作用到的主要儀器名稱為a.富集銅元素b.使銅元素與水溶液中的物質分離,其目的是(填序號)c.增加Cu2在水中的溶解度(3)反應出是有機溶液中的Cu

24、R與稀硫酸反應生成CuSQ和在的錯誤是O若操作使用下圖裝置，圖中存(4)操作以石墨作電極電解銅溶液制膽磯的主要步驟是CuSQ溶液。陰極析出銅，陽極產物是0操作由硫酸(5)流程中有三次實現了試劑的循環使用，已用虛線標出兩處，第三處的試劑是環使用的NH4CI在反應I中的主要作用是16.12015四川卷】(16分)為了保護環境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以FQ2O3存在)轉變成重要的化工原料FeSQ(反應條件略)MHaSO.活化鐵礦FeCQs空片IISR口述原Hl|WpHIvJiBpH除雜活化硫鐵礦還原Fe3q主要反應為：Fe$+7Fe2(SQ)3+8

25、H2O=15FeSQ+8H2SQ,不考慮其他反應。請回答下列問題：(1)第I步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。(2)檢驗第n步中Fe3+是否完全還原，應選擇(填字母編號)。A.KMnO4溶液B.&溶液C.KSCNB液(3)第出步加FeCQ調溶液pH到5.8左右，然后在第IV步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時532+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。(4) FeSQ可轉化為FeCQ,FeCQ在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。已知25C,101kPa時：4Fe(s)+3。2(g)=2Fe2O3(s)AH=-1648kJ/molC(s)+O2(g

26、)=CO2(g).H=-393kJ/mol2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCQ(s).H=-1480kJ/molFeCQ在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。(5) FeSQ在一定條件下可制得Fe$(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+Fe$=Fe+2LizS,正極反應式是。(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%將akg質量分數為b%勺硫酸加入到ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%其他雜質浸出消耗的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第m步應加入FeCQkg。17.【2015山東卷】（19分）毒重石的主要成分BaCQ（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質），實驗室利用毒重石制備BaC22H2O的流程如下：產山必21T過菽-蓊:徽i_BuClCHQ蟠口派技班（1）毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是。實驗室用37%勺鹽酸配置15%勺鹽酸,除量筒外還需使用下列儀器中的。a.燒杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管（2）Ca2+Mg2+Fe3+開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的pH13.911.13.2加入NH3出。調節pH=8可除去（填離子符號），濾渣H中含（填化學式）。加