大題突破練(一)化學工藝流程題

1.(2024.河北卷)V2O5是制造#1鐵合金、金屬鋼的原料，也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑

從石煤中提取V2O5的工藝，具有鈕回收率高、副產物可回收和不產生氣體污染物等優點。工藝流程

如下。

V2O5-------—

歸仁

R—N(CH3)3ClNH4cl

L樹脂洗脫液溶液

800?850℃］

臂看T焙'燒慧-H洗'脫H皮卜

H2O(g)+濾渣①尾液母液

氣體①

pH=865?70°C

舞？濾液①

溶液Jp1

濾渣

已知：i.石煤是一種含V2O3的礦物，雜質為大量AbCh和少量CaO等;苛化泥的主要成分為CaCO3>

NaOH>Na2cO3等。

ii.高溫下，苛化泥的主要成分可與ALCh反應生成偏鋁酸鹽;室溫下，偏#1酸鈣［Ca(VC>3)2］和偏鋁酸鈣

均難溶于水。

回答下列問題：

(1)鋼原子的價層電子排布式為；焙燒生成的偏鈕酸鹽中機的化合價為，產生

的氣體①為(填化學式)o

(2)水浸工序得到濾渣①和濾液，濾渣①中含瓢成分為偏鋼酸鈣，濾液中雜質的主要成分為

(填化學式)。

(3)在弱堿性環境下，偏捌酸鈣經鹽浸生成碳酸鈣，發生反應的離子方程式

為；CO2加壓導入鹽浸工序可提高浸出率的

原因為；浸取后低濃度的濾液①進入(填

工序名稱),可實現#1元素的充分利用。

(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為(填化學式)。

(5)下列不利于沉鈕過程的兩種操作為(填字母)。

a.延長沉<1時間

b.將溶液調至堿性

c.攪拌

d.降低NH4cl溶液的濃度

2.(2024.廣西北海一模)硫酸錦鍍［(NH4)2Ce(SO4)3］微溶于水，不溶于乙醇，溶于無機酸，可用作分析試

劑、氧化劑。某工廠用碳酸錦［Ce2(CO3)3］礦石制備硫酸錦錠的工藝流程如圖：

凡。2(稍過量)、氨水

0.5mol?L1硫酸；一二~匚一

--------------------------------------------------------?.-----------------.0?30V升溫至90。

Ce2(CO3)3礦石|步驟一〕Ce2(SC>4)3|步驟二Ce(OH)4懸濁液

70%硫酸、硫酸錢J

步驟三7硫酸鈾錢晶體

已知:①Ksp[Ce(OH)4]=2xlO-48。

②硫酸鈾錢的熔點為130℃,沸點為330℃o

回答下列問題:

⑴(NH4)2Ce(SO4)3中鈾元素的化合價為

⑵步驟一中，先將Ce2(CCh)3礦石粉碎,目的是-

⑶步驟二中,反應溫度需要控制在0~30℃,原因是

反應完全后，要將混合物升溫至90℃,目的是

⑷步驟二中,Ce2(SC>4)3與H2O2、NH3H2O反應生成Ce(OH)4的化學方程式

為______________________________________________________

(5)步驟三反應完全后的溶液經、、過濾，得到晶體。最后用洗

滌2~3次后，得到高純硫酸鈉鏤晶體。

(6)若最初稱取一定量的碳酸鈾礦石,其中含Ce2(CO3)34.60kg,經該工藝流程最終獲得5.62kg

(NH4)2Ce(SO4)3晶體，則(NH4)2Ce(SCU)3的產率為(保留三位有效數字)。

3.(2024?湖北卷)鑲用于航天器件的構筑。一種從其鋁硅酸鹽［Be3Ab(SiO3)6］中提取鍍的路徑如圖所

7Ko

稀硫酸含HA的煤油

熱

熔

冷

Be3Al2(SiO3)6卻

一

濾液2含NaA的煤油

已知:Be2++4HA=iBeA2(HA)2+2H+

回答下列問題。

(1)基態Be2+的軌道表示式為o

(2)為了從“熱熔冷卻”步驟得到玻璃態，冷卻過程的特點是。

(3)“萃取分液”的目的是分離Be?+和AF+,向過量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，觀察到的

現象是o

⑷寫出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化學方程式:。“濾液

2"可以進入步驟再利用。

(5)電解熔融氯化鍍制備金屬鍍時，加入氯化鈉的主要作用是o

(6)Be(OH)2與醋酸反應得到某含4個Be的配合物,4個Be位于以1個O原子為中心的四面體的4個

頂角,且每個Be的配位環境相同,Be與Be間通過CH3coO湘連，其化學式為。

4.(2024.吉林白山二模)銃(Sc)及其化合物在電子、超導合金和催化劑等領域有重要應用。一種利用

2

鈦白廢酸液(含Sc3+、TiO\Fe3+的硫酸廢液)和赤泥(含有SC2O3、A12O3>Fe2O3>SiCh)聯合制備

SC2O3的工藝流程如圖所示。回答下列問題：

稀硫酸、

鈦

赤泥萃取劑H2o2NaOH溶液鹽酸

白

廢—H反左取慳道!扇-

酸

液

浸渣水相含[TiO(HQ2)產有機相

的水溶液

空氣草酸

已知:25℃時,Ksp[Sc(OH)3]=lxlO-3。。

⑴基態Fe3+的簡化電子排布式為_。

(2)為提高“浸取”速率，可采取的措施有(寫出一條即可)，“浸

渣”的主要成分是(寫化學式);水相中含有的金屬離子主要是(寫離子

符號)。

(3)“除鈦”時，加入H2O2的作用是。

(4)25。。時，若使“反萃取”后水溶液中的血3+沉淀完全(離子濃度Si。？molL”,應控制溶液的pH不低

于(保留兩位有效數字)。

⑸寫出草酸銃晶體[SC2(C2O4)3-6H2O]“灼燒”時發生反應的化學方程式：

5.(2024.安徽黃山二模)氧缺位體(CuFezCU㈤是熱化學循環分解水制氫的催化劑。一種以黃銅礦(主要

成分是CuFeSz,含A12O3>SiO2等雜質)為原料制備CuFe204G的流程如圖所示：

高壓Oz硫酸CuCuOH2O2過量氨水

『T瞥T,浸T還原T調產㈠氧化T沉鐵卜「Fe(OH)3

粉so2濾渣1濾渣2

crcFe(OH)3c八系列操作CU(NH“4SO4

加仙獲兩CuO-----------溶液-------

N

2CuFeO4_8

煨燒2

已知:①酸浸后溶液中的金屬離子有C/+、Fe2\AF+和Fe3+

②25℃時已知幾種金屬離子沉淀的pH如表所示：

氫氧化物

Fe(OH)3A1(OH)3CU(OH)2Fe(OH)2

開始沉淀的pH1.93.46.47.0

完全沉淀的pH3.24.77.69.0

請回答下列問題：

(l)CuFeS「焙燒”時生成三種氧化物，其中金屬氧化物的化學式為。

(2)“焙燒”產物中的SO2在有氧條件下利用石灰漿液吸收可制得一種副產品

(填化學式)。

(3)流程中，若無“還原”工序，造成的后果是o

⑷已知CU(NH3)2C12有兩種同分異構體，則“沉鐵”過程中生成的［CU(NH3)4產的空間結構

是。

(5)“灼燒”工序的化學方程式是，“搬燒”時

通入N2的作用是o

(6)“煨燒”CuFezCU得到氧缺位體(CuFezCU㈤時，不同溫度范圍內，發生變價的金屬元素不同，某溫度下

制得的氧缺位體質量為原質量的99%,則於o

(7)氧缺位體催化分解水制氫可分為兩步：

第一步:(完成方程式)；

第二步:2CuFe2O4^2CuFe2C>4一+dAChf。

6.銀、銘、銅及其化合物在工業上有廣泛的應用，從電鍍污泥［含有CU(OH)2、Ni(0H)2、Fe(OH)3>

Cr(OH)3和SiCh等］中回收制備NiSO4.nH2O和其他金屬及其化合物的工藝流程如圖所示。

劑A

）試

劑（RH

萃取

aPO

ON

NaC

電稀硫酸

4

3

3

2

+取1

鍍-反

污

泥

（RH）

取劑

液萃

取余

萃

CrPO

渣n

u濾

IC

濾渣

4

液一

O4溶

NiS

2OT

?.H

NiSO

4

：

如下

原理

分離，

富集與

子進行

金屬離

”可將

“萃取

已知:

、

萃取

相）

+（水

相）+2H

（有機

XR2

萃取

相）'反

（有機

2RH

水相）+

X2+（

：

列問題

回答下

元素符

有（填

元素

同的

子相

倍原

數與

電子

外層

中最

原子

基態

素的

有元

的所

周期

倍同

（1）與

表

“暫'

反的用

與之相

表示,

用"+會

旋狀態

一種自

態，若

自旋狀

相反的

有兩種

的電子

外運動

原子核

號）。

代數和

子數的

旋磁量

電子自

其價層

原子,

態Ni

于基

數。對

磁量子

的自旋

為電子

/即稱

示,"土

O

為

則熔

pm。

和69

6pm

別為6