1、专题15 工艺流程题2019年高考真题12019新课标硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。（2）“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_。（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH+B(OH)4，Ka=5.811010，可判断H3BO3是_酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是
2、_。（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。22019新课标立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_（填标号）。A黄色 B红色 C紫色 D绿色（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该
3、反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。沉淀器中反应的离子方程式为_。（3）成品中S2的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 molL1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 molL1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+22I+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_，样品中S2的含量为_（写出表达式）。32019新课标 高纯硫酸
4、锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9（1）“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。（4）
5、“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是_。（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_。（6）写出“沉锰”的离子方程式_。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=_。42019江苏实验室以工业废渣（主要含CaSO42H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：（1）室温下，反应CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
6、达到平衡，则溶液中= Ksp(CaSO4)=4.8105，Ksp(CaCO3)=3109。（2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为 ；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是 。（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是 ；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有 。（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案： 已知pH=5时F
7、e(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2。2019届高考模拟试题5山东省威海市2019届高三5月高考模拟考试铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等中回收NiSO4的工艺流程如下：已知(NH4)2SO4在350分解生成NH3和H2SO4，回答下列问题：（1）“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外，还含有_(写化学式)。（2）矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为_。（3）向“浸取液”中加入Na
8、F以除去溶液中Ca2+(浓度为1010-3molL-1)，当溶液中c(F-)=2010-3molL-1时，除钙率为_Ksp(CaF2)=4010-11。（4）溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离：。萃取剂与溶液的体积比(V0VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0VA的最佳取值为_。在_(填“强碱性”“强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。（5）以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO42-，若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。电解时阳极的电极反应式为_，离子交换膜(b)为_(填“阴”或“阳
9、”)离子交换膜。向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为_。6山东省济宁市2019届高三第二次模拟考试 12磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：已知：锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。相关金属Mn+离子c(Mn+) 0.1 mol L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：常温下，Ksp(CaF2) 1.4610-10 Ksp(MgF2) 7.4210-11 Ka(H
10、F) 1.00 10-4回答下列问题：（1）分析下列图1、图2，氯化铵焙烧锰矿粉的最佳条件是：_。（2）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_。（3）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_；再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去；然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去，此时溶液pH为6，c(Mg2+)4.6410-6 molL-1，c(HF)为_molL-1。（4）碳化结晶时，反应的离子方程式为_。（5）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是_。（6）测定碳酸锰产品的纯度。称取0.5000 g碳酸锰产品于
11、锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为Mn(PO4)23-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加23滴指示剂，然后用浓度为0.2000 molL-1的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定（反应为：Mn(PO4)23- +Fe2+ Mn2+ +Fe3+2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：滴定次数0.2000 molL-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数（mL）滴定前滴定后10.1020.2021.3221.3231.0520.95则产品的纯度=_，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度_(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。7湖北
12、省武汉市2019届高中毕业生五月测试废旧光盘金属层中含有金属Ag(其它金属微量忽略不计)，从光盘中提取金属 Ag 的工艺流程如下。请回答下列问题。（1）“氧化”阶段需在 80 条件下进行，使用的加热方式为_。 （2）NaClO溶液与Ag 反应的产物为AgCl、NaOH 和O2，该反应的化学方程式为_。有人提出用HNO3代替 NaClO氧化Ag，从反应产物的角度分析，其缺点是_。（3）“过滤”中洗涤难溶物的实验操作为_。（4）常用10的氨水溶解AgCl固体， AgCl与NH3H2O按 1:2 反应可生成 Cl和一种阳离子_(填阳离子的化学式)的溶液。实际反应中，即使氨水过量，“废渣”中也含有少量
13、AgCl固体，可能的原因是_。 （5）理论上消耗 0.1 mol N2H4H2O可“还原”得到_ g Ag的单质。8河南省洛阳市2019届高三第四次模拟考试 16精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：已知：分金液中含金离子主要成分为AuCl4；分金渣的主要成分为AgCl；分银液中含银离子主要成分为Ag(SO3)23，且存在Ag(SO3)23Ag+2SO“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。（1）由表中数据可知，Ni的金属性比Cu_。分铜渣中银元素的存在形式为（用化学用语表示）_。“分铜”时，如果反应温度过高，
14、会有明显的放出气体现象，原因是_。（2）“分金”时，单质金发生反应的离子方程式为_。（3）Na2SO3溶液中含硫微粒物质的量分数与pH的关系如图所示。“沉银”时，需加入硫酸调节溶液的pH=4，分析能够析出AgCl的原因为_。调节溶液的pH不能过低，理由为_（用离子方程式表示）。（4）已知KspAg2SO4=1.4105，沉银时为了保证不析出Ag2SO4，应如何控制溶液中SO42浓度（假定溶液中Ag+浓度为0.1mol/L）。_。（5）工业上，用镍为阳极，电解0.1 mol/L NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得高纯度的球形超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流
15、效率及镍的成粉率的影响如图所示：为获得髙纯度的球形超细镍粉，NH4Cl溶液的浓度最好控制为_g/L，当NH4Cl溶液的浓度大于15g/L时，阴极有无色无味气体生成，导致阴极电流效率降低，该气体为_。9安徽省合肥市2019年高三第三次教学质量检测某工厂以重晶石（主要含BaSO4）为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”钛酸(BaTiO3)的工艺流程如下：回答下列问题：（1）为提高BaCO3的酸浸速率，可采取的措施为_（写出一条即可）；常温下，TiCl4为液体且易水解，配制一定浓度的TiCl4溶液的方法是_。（2）用Na2CO3溶液浸泡重晶石（假设杂质不与Na2CO3反应），能将BaSO4转化为BaCO3
16、，此反应的平衡常数K=_（填写计算结果）；若不考虑CO32的水解，要使2. 33g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1.0molL1Na2CO3溶液_mL。（已知：Ksp(BaSO4)=1.010-10、Ksp(BaCO3)=5.010-9）（3）流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)、TiOC2O4、TiO(C2O4)22三种形式存在（变化曲线如右图所示）。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.8左右，再进行“沉淀”，其反应的离子方程式为_；图中曲线c对应钛的形式为_（填粒子符号）。（4）流程中“滤液”的主要成分为_；隔绝空气煅烧草酸氧钛钡晶
17、体得到钛酸钡粉体和气态产物，试写出反应的化学方程式：_。10陕西省咸阳市2019届高三模拟检测（三)氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下： 已知：菱锰矿石主要成分是MnCO3，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素； 相关金属离子c(Mn+)=0.1 molL1形成氯氧化物沉淀时的pH如下： 金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6常温下，CaCl2、MnCl2的溶度积分别为回答下列问题： （1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_。 （2）分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是： 焙烧温度_，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为_，焙烧时间为_。（3）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_；然后调节溶液pH使Fe3+、Al3+沉淀完全，此时溶液的pH范围为_。再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+，当c(Ca2+)=1.0105 molL1时，c(Mg2+)=_molL1。（4）碳化结晶时，发生反应的离子方程式为_。 （5）流程中能循环利用的固态物质是_。第12页（共12页）
