專(zhuān)題16 工藝流程題-三年（2020-2022）高考真題化學(xué)分項(xiàng)匯編（新高考專(zhuān)用）（原卷版）

1、專(zhuān)題16 工藝流程題1（2022浙江卷）化合物X由三種元素組成，某實(shí)驗(yàn)小組按如下流程進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)：化合物X在空氣中加熱到，不發(fā)生反應(yīng)。請(qǐng)回答：(1)組成X的三種元素為_(kāi)；X的化學(xué)式為_(kāi)。(2)溶液C的溶質(zhì)組成為_(kāi)(用化學(xué)式表示)。(3)寫(xiě)出由X到A的化學(xué)方程式_。X難溶于水，但可溶于氨水中，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)尾氣中相對(duì)活潑的2種氣體_。2（2022廣東卷）稀土()包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國(guó)南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類(lèi)礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸熔點(diǎn)為；月桂酸和均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持價(jià)不變

2、；的，開(kāi)始溶解時(shí)的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見(jiàn)下表。離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH8.81.53.66.27.4沉淀完全時(shí)的pH/3.24.7/(1)“氧化調(diào)pH”中，化合價(jià)有變化的金屬離子是_。(2)“過(guò)濾1”前，用溶液調(diào)pH至_的范圍內(nèi)，該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)“過(guò)濾2”后，濾餅中檢測(cè)不到元素，濾液2中濃度為。為盡可能多地提取，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確保“過(guò)濾2”前的溶液中低于_(保留兩位有效數(shù)字)。(4)“加熱攪拌”有利于加快溶出、提高產(chǎn)率，其原因是_?！安僮鱔”的過(guò)程為：先_，再固液分離。(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有_(寫(xiě)化學(xué)式)。(6)稀土元素釔(

3、Y)可用于制備高活性的合金類(lèi)催化劑。還原和熔融鹽制備時(shí)，生成1mol轉(zhuǎn)移_電子。用作氫氧燃料電池電極材料時(shí)，能在堿性溶液中高效催化的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)。3（2022湖南卷）鈦(Ti)及其合金是理想的高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)沸點(diǎn)答下列問(wèn)題：(1)已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是_。ABCD(2)與C、，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體

4、中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓該溫度下，與C、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_(kāi)；隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_。(3)“除釩”過(guò)程中的化學(xué)方程式為_(kāi)；“除硅、鋁”過(guò)程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_。(4)“除釩”和“除硅、鋁”的順序_(填“能”或“不能”)交換，理由是_。(5)下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是_。A高爐煉鐵B電解熔融氯化鈉制鈉C鋁熱反應(yīng)制錳D氧化汞分解制汞1（2021廣東）對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：25時(shí)，的，；該工藝中，時(shí)，溶液中元素以的形態(tài)存在。（1）“

5、焙燒”中，有生成，其中元素的化合價(jià)為_(kāi)。（2）“沉鋁”中，生成的沉淀為_(kāi)。（3）“沉鉬”中，為7.0。生成的離子方程式為_(kāi)。若條件控制不當(dāng)，也會(huì)沉淀。為避免中混入沉淀，溶液中_(列出算式)時(shí)，應(yīng)停止加入溶液。（4）濾液中，主要存在的鈉鹽有和，為_(kāi)。往濾液中添加適量固體后，通入足量_(填化學(xué)式)氣體，再通入足量，可析出。（5）高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過(guò)程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。該氧化物為_(kāi)。已知：和同族，和同族。在與上層的反應(yīng)中，元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià)，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)。2（2021河北）綠色化

6、學(xué)在推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種熔鹽液相氧化法制備高價(jià)鉻鹽的新工藝，該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料，不產(chǎn)生廢棄物，實(shí)現(xiàn)了CrFeAlMg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖：回答下列問(wèn)題：（1）高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是_(填元素符號(hào))。（2）工序的名稱(chēng)為_(kāi)。（3）濾渣的主要成分是_(填化學(xué)式)。（4）工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（5）物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH，此時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，可代替NaOH的化學(xué)試劑還有_(填化學(xué)式)。（6）熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序_(填“”或“”或“”或“”)參與內(nèi)循

7、環(huán)。（7）工序溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的pH為_(kāi)。(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10-5molL-1為沉淀完全；A1(OH)3+OH-Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，KspA1(OH)3=10-33)3（2021湖南）可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨(dú)居石中，鈰(Ce)主要以形式存在，還含有、等物質(zhì)。以獨(dú)居石為原料制備的工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）鈰的某種核素含有58個(gè)質(zhì)子和80個(gè)中子，該核素的符號(hào)為_(kāi)；（2）為提高“水浸”效率，可采取的措施有_(至少寫(xiě)兩條)；（3）濾渣的主要成分是_(填化學(xué)式)；（4）加入絮凝劑的目的是_；（5）“沉鈰”過(guò)程中，生成的離子

8、方程式為_(kāi)，常溫下加入的溶液呈_(填“酸性”“堿性”或“中性”)(已知：的，的，)；（6）濾渣的主要成分為，在高溫條件下，、葡萄糖()和可制備電極材料，同時(shí)生成和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)4（2021山東卷）工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O72H2O)的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，焙燒時(shí)氣體與礦料逆流而行，目的是_。（2）礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度c1.010-5molL-1時(shí)，可認(rèn)為已除盡

9、。中和時(shí)pH的理論范圍為_(kāi)；酸化的目的是_；Fe元素在_(填操作單元的名稱(chēng))過(guò)程中除去。（3）蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，過(guò)度蒸發(fā)將導(dǎo)致_；冷卻結(jié)晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)還有_。（4）利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示)，以Na2CrO4為主要原料制備N(xiāo)a2Cr2O7的總反應(yīng)方程式為：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2。則Na2Cr2O7在_(填“陰”或“陽(yáng)”)極室制得，電解時(shí)通過(guò)膜的離子主要為_(kāi)。5（2021遼寧高考真題）從釩鉻錳礦渣(主要成分為、)中提鉻的一種工藝流程如下： 已知：pH較大時(shí)，二價(jià)錳(在空氣中易被氧化.回答下列問(wèn)題：(1

10、)Cr元素位于元素周期表第_周期_族。(2)用溶液制備膠體的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)常溫下，各種形態(tài)五價(jià)釩粒子總濃度的對(duì)數(shù)與pH關(guān)系如圖1。已知釩鉻錳礦渣硫酸浸液中，“沉釩”過(guò)程控制，則與膠體共沉降的五價(jià)釩粒子的存在形態(tài)為_(kāi)(填化學(xué)式)。(4)某溫度下，、的沉淀率與pH關(guān)系如圖2?！俺零t”過(guò)程最佳pH為_(kāi)；在該條件下濾液B中_【近似為，的近似為】。(5)“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中生成的離子方程式為_(kāi)。(6)“提純”過(guò)程中的作用為_(kāi)。6（2021海南高考真題）無(wú)水常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計(jì)了如下流程，以廢鐵屑(含有少量碳和雜質(zhì))為原料制備無(wú)水。已知：氯化亞砜()熔點(diǎn)-101，沸點(diǎn)76，易水解。

11、 回答問(wèn)題：(1)操作是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_。(2)為避免引入新的雜質(zhì)，試劑B可以選用_(填編號(hào))。A溶液B水C水D溶液(3)操作是蒸發(fā)結(jié)晶，加熱的同時(shí)通入的目的是_。(4)取少量晶體，溶于水并滴加溶液，現(xiàn)象是_。(5)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(6)由轉(zhuǎn)化成的過(guò)程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，寫(xiě)出一種可能的還原劑_，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是該還原劑將還原_。7（2021福建高考真題）四鉬酸銨是鉬深加工的重要中間產(chǎn)品具有廣泛的用途。一種以鉬精礦(主要含，還有、的化合物及等)為原料制備四鉬酸銨的工藝流程如下圖所示。 回答下列問(wèn)題：(1)“焙燒”產(chǎn)生的氣體用_吸收后可制取氮肥。(2)“浸出”時(shí)，轉(zhuǎn)化

12、為。提高單位時(shí)間內(nèi)鉬浸出率的措施有_(任寫(xiě)兩種)。溫度對(duì)內(nèi)鉬浸出率的影響如圖所示。當(dāng)浸出溫度超過(guò)后，鉬的浸出率反而降低，主要原因是溫度升高使水大量蒸發(fā)，導(dǎo)致_。 (3)“凈化”時(shí)，浸出液中殘留的、轉(zhuǎn)化為沉淀除去。研究表明，該溶液中和pH的關(guān)系為：。為了使溶液中的雜質(zhì)離子濃度小于，應(yīng)控制溶液的pH不小于_。(已知：；和的分別為35.2和17.2)(4)“凈化”后，溶液中若有低價(jià)鉬(以表示)，可加入適量將其氧化為，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(5)“沉淀”時(shí)，加入的目的是_。(6)高溫下用還原(NH4)2Mo4O13可制得金屬鉬，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。【已知：(NH4)2Mo4O13受熱分解生成】8（2

13、021湖北高考真題）廢舊太陽(yáng)能電池CIGS具有較高的回收利用價(jià)值，其主要組成為CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小組回收處理流程如圖： 回答下列問(wèn)題：(1)硒(Se)與硫?yàn)橥逶?，Se的最外層電子數(shù)為_(kāi)；鎵(Ga)和銦(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合價(jià)為_(kāi)。(2)“酸浸氧化”發(fā)生的主要氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)25時(shí)，已知：Kb(NH3H2O)2.010-5，KspGa(OH)31.010-35，KspIn(OH)31.010-33，KspCu(OH)21.010-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01molL-1。當(dāng)金屬陽(yáng)離子

14、濃度小于1.010-5molL-1時(shí)沉淀完全，In3+恰好完全沉淀時(shí)溶液的pH約為_(kāi)(保留一位小數(shù))；若繼續(xù)加入6.0molL-1氨水至過(guò)量，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是先有藍(lán)色沉淀，然后_；為探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，計(jì)算反應(yīng)Ga(OH)3+NH3H2OGa(OH)4-+NH的平衡常數(shù)K=_。(已知：Ga3+4OH-Ga(OH)4- K=1.01034)(4)“濾渣”與SOCl2混合前需要洗滌、干燥，檢驗(yàn)濾渣中SO是否洗凈的試劑是_；“回流過(guò)濾”中SOCl2的作用是將氫氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物和_。(5)“高溫氣相沉積”過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。9（2021江蘇高考真題）以鋅灰(含ZnO及少

15、量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3為原料制備的ZnFe2O4脫硫劑，可用于脫除煤氣中的H2S。脫硫劑的制備、硫化、再生過(guò)程可表示為 (1)“除雜”包括加足量鋅粉、過(guò)濾加H2O2氧化等步驟。除Pb2+和Cu2+外，與鋅粉反應(yīng)的離子還有_(填化學(xué)式)。(2)“調(diào)配比”前，需測(cè)定ZnSO4溶液的濃度。準(zhǔn)確量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度；準(zhǔn)確量取20.00mL稀釋后的溶液于錐形瓶中，滴加氨水調(diào)節(jié)溶液pH=10，用0.0150molL-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定反應(yīng)為Zn2+Y4-=ZnY2-)，平行滴定3次

16、，平均消耗EDTA溶液25.00mL。計(jì)算ZnSO4溶液的物質(zhì)的量濃度_(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。(3)400時(shí)，將一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合氣體以一定流速通過(guò)裝有ZnFe2O4脫硫劑的硫化反應(yīng)器。硫化過(guò)程中ZnFe2O4與H2、H2S反應(yīng)生成ZnS和FeS，其化學(xué)方程式為_(kāi)。硫化一段時(shí)間后，出口處檢測(cè)到COS。研究表明ZnS參與了H2S與CO2生成COS的反應(yīng)，反應(yīng)前后ZnS的質(zhì)量不變，該反應(yīng)過(guò)程可描述為_(kāi)。(4)將硫化后的固體在N2：O2=95：5(體積比)的混合氣體中加熱再生，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。在280400范圍內(nèi)，固體質(zhì)量增加的主要原因是_。 12020年山東新高

17、考用軟錳礦（主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見(jiàn)下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp回答下列問(wèn)題：（1）軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是 ，MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為 。（2）保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達(dá)到最大值后無(wú)明顯變化，而B(niǎo)a(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，減小的原因是 。（3）濾液I可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到 操作中（填操作單元的名稱(chēng)）。（4）凈化時(shí)需先加入的試劑X為 （填化學(xué)式）。再使用氨水調(diào)溶液的pH，則pH的理論最小值為_(kāi)(當(dāng)溶液中某離子濃度時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全）。（5）碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。22020江蘇卷實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥（簡(jiǎn)稱(chēng)鐵泥，主要成份為鐵的氧化物）制備軟磁性材料Fe2O3。其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）酸浸。用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)中采取下列措施能提高鐵元素浸出率的有 （填序號(hào)）。A適當(dāng)升高酸浸溫度 B適當(dāng)加快攪拌速度 C適當(dāng)縮短酸浸時(shí)間（2）還原。向“酸浸”后的濾液中加入過(guò)