3無機綜合——化工流程綜合題的爭論真題調(diào)研1．(2023·全國卷Ⅰ，26)硼酸(HBO3 3MgBO·HOSiO及少量FeOAlO225 2 2 23 23化鎂的工藝流程如下：答復以下問題：在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸取”中反響的化學方程式為 。“濾渣1”的主要成分有 。為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3＋離子，可選用的化學試劑是 。依據(jù)HBO的解離反響：HBO＋HO H＋＋B(OH)－，K＝5.81×10－10，可推斷HBO是3 3 3 3 2 4 a 3 3 酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)整到3.5，目的是 。在“沉鎂”中生成Mg(OH)·MgCO

沉淀的離子方程式為 ，2 3母液經(jīng)加熱后可返回 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是 。答案(1)NHHCO＋NH===(NHCO4 3 3 42 3SiO、FeO、AlO KSCN溶液2 23 23一元弱將硼元素轉(zhuǎn)化為HBO3 3(4)2Mg2＋＋3CO2－＋2HO===Mg(OH)·MgCO2HCO－(或2Mg2＋＋2CO2－＋3 2 2 3 3 3HO===Mg(OH)·MgCOCO↑)溶浸高溫焙燒2 2 3 2解析(1硫酸銨溶液中存在平衡N＋＋HO NH·HO＋H硼酸鎂能與水解出的＋反響，4 2 3 2促進平衡向右移動，生成的一水合氨濃度增大，因溶液中存在平衡NH·HO3 2

NH＋HO，一3 2NH·HO分解產(chǎn)生NHNHHCONHHCO3 2 3 4 3 4 3＋NH===(NHCO(2)二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁不溶于硫酸銨溶液，濾渣1的主要成分是3 42 3二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁。檢驗Fe3＋的試劑可選用KSCN溶液。(3)由題給硼酸的解離反響方程式知，硼酸是一元弱酸。“過濾2”之前，調(diào)整pH≈3.5(4)“碳酸鎂：2MgSO2(NHCOHO===Mg(OH)·MgCO2(NHSOCO4 42 3 2 2 3 42 4 2式碳酸鎂和碳酸氫鹽。母液含硫酸銨，可以將母液返回“溶浸”工序循環(huán)使用，表達綠色化學理念和環(huán)境保護思想。堿式碳酸鎂轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)氧化鎂，聯(lián)系碳酸鎂、氫氧化鎂受熱都能分解生成氧化鎂，也可以聯(lián)系堿式碳酸銅分解生成氧化銅、水和二氧化碳，可知承受的方法是高溫高溫焙燒法，Mg(OH)·MgCO2MgO＋HO＋CO2 3 2 22．(2023·全國卷Ⅱ，26)立德粉ZnS·BaSO4列問題：利用焰色反響的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花亦可定性鑒別某些金屬鹽灼燒立德粉樣品時，鋇的焰色為 (填標號)。A．黃色B．紅色C．紫色D．綠色以重晶石(BaSO)為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：4①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭復原為可溶性硫化鋇，該過程的化學方程式為。回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反響將其轉(zhuǎn)化為CO和一種清潔能源2氣體，該反響的化學方程式為 。②在潮濕空氣中長期放置的“復原料”，會逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差，其緣由是“復原料”外表生成了難溶于水的 (填化學式)。③沉淀器中反響的離子方程式為 。成品中S2－的含量可以用“碘量法”測得。稱取 mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L－1的IKI溶液于其中，并參與乙酸溶液，密閉，置暗處反響5min，有2單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I0.1000mol·L－1NaSO溶液滴定，反響式為I2 223 22SO2－===2I－＋SO2－。測定時消耗NaSO

溶液體積VmL。終點顏色變化為 ，23 46 223樣品中S2－的含量為 (寫出表達式)。答案(1)D(2)①BaSO＋4C===BaS＋4CO↑CO＋HO===CO＋H ②BaCO

③S2－＋Ba2＋＋4 2 2 2 3 1V×0.1000×3225.00－2Zn2＋＋SO2－===ZnS·BaSO↓(3)淺藍色至無色 ×100%4 4 m×1000解析(1)灼燒立德粉樣品時鋇的焰色為綠色。(2)①由流程圖中經(jīng)浸出槽后得到凈化的BaS溶液以及回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體可知，在回轉(zhuǎn)爐中BaSO與過量的焦炭粉反響生成可溶4BaSCO；生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反響除去回轉(zhuǎn)爐中的有毒氣體COCOHO2應生成CO和H。②所得“復原料”的主要成分是BaS，BaS2 2中的HOHS氣體，“復原料”的水溶性變差，說明其外表生成2 2了難溶性的BaCO。③結(jié)合立德粉的成分可寫出沉淀器中S2－、Ba2＋、Zn2＋、SO2－反響生成ZnS·BaSO4

3的離子方程式。(3)到達滴定終點時I2

4完全反響，可觀看到溶液顏色由淺藍色變I消耗NaSO溶液的體積和關(guān)系式2 223122322I～2SO2－，可得(I)＝2×0.100×10－mol，再依據(jù)關(guān)系式2－～I可知，(2－)＝223221 V0.1000×25.00×1－mo－×0.100×1－mo＝(25.0－)×0.1000×1－3mo2 2V25.00－×0.1000×322S2－的含量為

m×1000

×100%。3．(2023·全國卷Ⅲ，26二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si問題：相關(guān)金屬離子[c(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH0金屬離子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋開頭沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和 ；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反響的化學方程式。(2)“氧化”中添加適量的MnO的作用是 。2(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應調(diào)整為 ～6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是 。2”的目的是生成MgF沉淀除去Mg2＋。假設溶液酸度過高，Mg2＋沉淀不完全，緣由是2。寫出“沉錳”的離子方程式 。LiNiCoMnO，其中Ni、x y z2xy1 z Co、Mn2、＋3、＋4。當

＝＝時，＝ 。3答案(1)SiO(不溶性硅酸鹽)MnOMnS＋2HSO===2MnSO＋S＋2HO(2)將Fe2＋氧化為2 2 2 4 4 2Fe3＋

(3)4.7(4)NiSZnS(5)F－H＋結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF21

Mg2＋＋2F－平衡向右移動(6)Mn2＋＋2HCO－===MnCO↓＋COHO(7)3 3 2 2 3解析(1)硫化錳礦中硅元素主要以SiO1”的主要成分2SSiO1”S，MnOMnS2 2條件下發(fā)生氧化復原反響生成MnSO和S，依據(jù)化合價升降法可配平該反響。(2)“溶浸”后4溶液中含F(xiàn)e2＋MnO能將Fe2＋氧化為Fe3＋。(3)“調(diào)pH”除去Fe3＋Al32＋時，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)信息可知需把握溶液的pH4.7～6(4)“1”NaS2Zn2＋和Ni2＋3”的主要成分為NiSZnS(5)“2”F－Mg2＋MgF2

F－與H＋結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF，導致MgF(s) Mg2(aq2(aq)M＋(6)“沉錳”時Mn與HC－2 3xy1反響生成MnCO并放出CO(7)LiNiCoMnO中，當＝＝3 21 1 z

x y z2 3z 101＋2×＋3×＋4－2×2＝0，解得＝。3 3 34．(2023·全國卷Ⅰ，27)焦亞硫酸鈉(NaSO225答復以下問題：生產(chǎn)NaSONaHSO過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式：225 3。利用煙道氣中的SO生產(chǎn)NaSO的工藝為：2 225①pH＝4.1時，Ⅰ中為 溶液(寫化學式)。②工藝中參與NaCO固體，并再次充入SO的目的是 。2 3 2制備NaSOSO堿吸取液中含有NaHSO225 2 3和NaSO。陽極的電極反響式為 2 3解后， 室的NaHSO濃度增加。將該室溶液進展結(jié)晶脫水，可得到NaSO。3 225NaSONaSO50.00mL225 2250.01000mol·L－110.00mL。滴定反響的離子方程式為，該樣品中NaSO的殘留量為 g·L－1(以SO計)。225 2答案(1)2NaHSO===NaSO＋HO3 225 2(2)①NaHSO3

②得到NaHSO3

過飽和溶液(3)2HO－4e－===4H＋＋O↑a2 2(4)SO2－＋2I＋3HO===2SO2－＋4I－＋6H＋

0.12825 2 2 4解析(1)依據(jù)題給信息，將NaHSO過飽和溶液結(jié)晶脫水可得到NaSO3 2252NaHSO===NaSOHO。3 225 2①酸性條件下，SONaCONaHSONaCO

固體并再次通入2 2 3 3 2 3SO，其目的是得到NaHSO2 3陽極上陰離子OH－放電，電極反響式為2HO－4e－===O↑＋4H＋，電解過程中H＋透過陽離2 2子交換膜進入a室，故aNaHSO濃度增加。3依據(jù)電子、電荷及質(zhì)量守恒，可寫出反響的離子方程式為SO2－＋2I3HO===2SO2－＋4I－25 2 2 41 1252＋6H＋，(SO2－)＝2×(I)＝2×0.01000mol·L－1×10.00×1－L＝5×10－5mol，該樣品中2521000mL·L－1252SO2－的殘留量(以252

5×10－5mol×2×64g·mol－1×

50.00mL

＝0.128g·L－1。5．(2023·全國卷Ⅱ，26)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS，SiO和少量FeS、CdS、PbS2相關(guān)金屬離子[c(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH金屬離子Fe金屬離子Fe3＋Fe2＋Zn2＋Cd2＋開頭沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4答復以下問題：焙燒過程中主要反響的化學方程式為 。濾渣1的主要成分除SiO外還有 ；氧化除雜工序中ZnO的作用是 ，2假設不通入氧氣，其后果是 。溶液中的Cd2＋可用鋅粉除去，復原除雜工序中反響的離子方程式為 。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時陰極的電極反響式為 沉積鋅后的電解液可返回 工序連續(xù)使用。焙燒答案2 2(2)PbSO 調(diào)整溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2＋4(3)Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋(4)Zn2＋＋2e－===Zn溶浸解析(1)閃鋅礦的主要成分是ZnS，所以高溫焙燒過程中主要反響的化學方程式為2ZnS＋焙燒2 2ZnOSiOFeOCdO、PbOHSO2 23 2 4發(fā)生一系列化學反響：ZnO＋HSO===ZnSOHO、FeO

＋3HSO===Fe(SO)

＋3HO、CdO＋2 4 4 2

23 2

2 43 2HSO===CdSO＋HO、PbO＋HSO===PbSO＋HO。其中SiOPbSO

不溶于水，以沉淀的形式沉2 4 4 2 2 4 4 2 2 41SiOPbSOZnO2 4pH2.8～6.2Fe3＋Fe(OH)OFe2＋轉(zhuǎn)化為3 2Fe3＋，有利于除雜，假設不通入OFe2＋。2溶液中的Cd2＋與參與的Zn粉反響而被除去，反響的離子方程式為Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。ZnSO溶液制備單質(zhì)Zn時，陰極放電的是Zn2＋H＋。由于溶液中的Zn2＋濃度較大，4Z2===ZO4O4－===2HO2＋OZnSO和稀HSO2 4 2 46．(2023·全國卷Ⅲ，27)KIO3

是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑。答復以下問題：KIO的化學名稱是 。3利用“KClO3

氧化法”制備KIO3

工藝流程如以以下圖所示：“酸化反響”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2Cl2和KCl“逐Cl2”承受的方法是 “濾液”中的溶質(zhì)主要是 。“調(diào)pH”中發(fā)生反響的化學方程 式為。KIO也可承受“電解法”制備，裝置如以下圖。3①寫出電解時陰極的電極反響式 。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為 ，其遷移方向是 。③與“電解法”相比，“KClO3

氧化法”的主要缺乏之處有 (寫出一點)。答案(1)碘酸鉀(2)加熱KClKH(IOKOH===2KIO＋HO(或HIOKOH===KIO＋HO)32 3 2 3 3 2(3)①2HO＋2e－===2OH－＋H↑②K＋2 2

ab③產(chǎn)生Cl2解析(2)Cl的溶解度隨溫度的上升而降低，所以可以用加熱的方法來到達“逐Cl2 2的；KH(IO)和KCl的分別可以依據(jù)溶解度的不同，承受結(jié)晶法分別，濾液中的溶質(zhì)主要是32KCl，KH(IOKIOKOHpH。發(fā)生反響：KH(IO＋KOH===2KIO32 3 32 3＋HOHIO＋KOH===KIO＋HO，從而避開引入的雜質(zhì)離子。2 3 3 2(3)①電解液是KOH2HO＋2e－===2OH－＋H2 2I－＋6OH－－6e－===IO－＋3HOK＋ab。3 2高考化工流程題的命題規(guī)律