2023版高三一輪總復習化學（人教版）：課時分層作業(yè)13 無機化工流程解題策略

1、PAGE PAGE 8課時分層作業(yè)(十三)無機化工流程解題策略1利用鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出的大量鋇泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等可制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：下列說法不正確的是()A“酸溶”時生成的不溶物主要成分為硅酸和硫酸鋇B為了加快反應速率，“酸溶”時，可采取攪拌、高溫等措施C“中和”加入的X可選用BaCO3D廢渣中含有Fe(OH)3，經(jīng)過加工可用來生產(chǎn)油漆或涂料B酸溶時BaSiO3與硝酸反應生成硅酸，BaSO3與硝酸反應生成BaSO4，A正確；由于硝酸易揮發(fā)和分解，所以不能采用高溫的措施，B錯誤；利用BaCO3調(diào)節(jié)pH不引入新的雜質(zhì)，C正確

2、；“中和”時Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，經(jīng)后續(xù)的過濾、洗滌后進入廢渣，F(xiàn)e(OH)3分解得到的Fe2O3可用來生產(chǎn)油漆或涂料，D正確。2(雙選)硫鐵礦燒渣的主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等，由硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵的流程如圖：下列說法正確的是()A實驗室中進行“操作”用到的玻璃儀器有2種B“操作”包括蒸發(fā)結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥C實驗室檢驗“反應”已經(jīng)進行完全的試劑是KSCN溶液D得到聚合硫酸鐵一步中加入H2O2的目的可用離子方程式2Fe2H2O22H=2Fe32H2O表示CD“操作”為過濾，實驗室進行過濾操作需要的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯3種，A項錯誤；

3、應采用冷卻結晶的方法從溶液中得到水合物結晶，其操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾和洗滌，B項錯誤；“反應”的離子方程式為Fe2Fe3=3Fe2，取“反應”中反應后清液，加入KSCN溶液后不顯紅色，則可確認Fe3反應完全，C項正確；加入H2O2的目的是將Fe2氧化為Fe3，D項正確。 3(2021河北選擇性考試，T6)BiOCl是一種具有珍珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：下列說法錯誤的是()A酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應劇烈程度B轉(zhuǎn)化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3水解程度D水解工序中加入少量NH4NO3

4、(s)有利于BiOCl的生成D酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反應物濃度，降低反應劇烈程度，A說法正確；轉(zhuǎn)化工序中加入NaCl可生成BiCl3，Bi3會水解生成BiOCl和BiONO3，加入稀HCl可抑制BiONO3的生成，提高BiOCl的產(chǎn)率，B說法正確；水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3ClH2OBiOCl2H正向移動，有利于Bi3水解生成BiOCl，C說法正確；水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C選項中的水解平衡逆向移動，不利于BiOCl的生成，D說法錯誤。4防治污染要堅決打好藍天、碧水、凈土三大保衛(wèi)戰(zhàn)。某工廠擬綜合處理含NHeq oal(,4)廢水和工業(yè)

5、廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設計了如下流程：下列說法正確的是()A固體1的成分是CaCO3、CaSO3B向氣體1中通入的空氣需要過量C捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD處理含NHeq oal(,4)廢水時，發(fā)生的反應為NHeq oal(,4)5NOeq oal(,2)4H=6NO4H2OC從流程圖可以看出，工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)通入過量石灰乳中，CO2、SO2轉(zhuǎn)化為CaCO3、CaSO3，隨過濾轉(zhuǎn)移至固體1中；氣體1的主要成分為N2、NO、CO，通空氣、再用NaOH溶液吸收，NO轉(zhuǎn)化為NaNO2，用含NHeq oal(

6、,4)廢水處理，生成N2和水；用捕獲劑吸收CO氣體，得到捕獲產(chǎn)物。因為石灰乳過量，故固體1的成分是CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2等，A錯誤；向氣體1中通入的空氣若過量，NO、O2與NaOH溶液反應將生成NaNO3，無法得到NaNO2溶液，B錯誤；氣體2的主要成分為N2和CO，N2不污染環(huán)境，所以捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO，C正確；處理含NHeq oal(,4)廢水時，得到的是無污染氣體，則發(fā)生的反應為NHeq oal(,4)NOeq oal(,2)=N22H2O，D錯誤。 5如圖為從光盤中提取Ag(其他金屬含量少，可忽略不計)對廢舊資源進行回收利用的工藝流程，下列說法錯誤的是()A“

7、氧化”階段需在80 條件下進行，則適宜的加熱方式為水浴加熱B“氧化”過程還生成O2，則化學方程式為4Ag4NaClO2H2O=4AgCl4NaOHO2C10%的氨水溶解AgCl固體，AgCl與NH3H2O按12反應可生成Cl和Ag(NH3)2D“還原”過程中N2H4H2O在堿性條件下轉(zhuǎn)化為無害氣體N2，則理論上生成2.24 L N2可提取到43.2 g的單質(zhì)AgD未指明氣體所處狀況，2.24 L N2的物質(zhì)的量無法確定，故無法求算生成Ag的質(zhì)量，D項錯誤。6(2021濟南二模)鈦鐵礦(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)。一種硫酸法制取白色顏料鈦白粉(

8、TiO2)生產(chǎn)工藝如下：已知：酸浸后，鈦主要以TiOSO4形式存在；強電解質(zhì)TiOSO4在溶液中僅能電離出SOeq oal(2,4)和一種陽離子；H2TiO3不溶于水和稀酸。 請回答下列問題：(1)為提高酸浸速率，一般采取的措施是_(寫兩條)。(2)濾渣的主要成分是_。(3)酸浸過程中，寫出含鈦化合物發(fā)生反應的化學方程式：_。(4)加入鐵粉的目的是還原體系中的Fe3。為探究最佳反應條件，某實驗室做如下嘗試。 圖1圖2在其他條件不變的情況下，體系中Fe3含量隨pH變化如圖1，試分析在pH介于46之間時，F(xiàn)e3含量基本保持不變的原因：_。保持其他條件不變的情況下，體系中Fe3含量隨溫度變化如圖2,

9、55 后，F(xiàn)e3含量增大的原因是_。(5)水解過程中得到沉淀的化學式為_。答案(1)粉碎、加熱、增大硫酸濃度等(答兩條合理即可)(2)SiO2、CaSO4、Fe(3)FeTiO32H2SO4TiOSO4FeSO42H2O(4)pH4時，F(xiàn)e3完全沉淀為Fe(OH)3，不再與鐵粉發(fā)生反應Fe3水解吸熱，溫度升高向吸熱的方向移動，生成Fe(OH)3，不再與鐵粉發(fā)生反應(5)H2TiO37(2021鄭州二模)稀土(RE)是元素周期表中的鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱，有工業(yè)“黃金”之稱。我國稀土儲量約占世界總儲量的23%。一種以稀土精礦(稀土的氟碳酸鹽、磷酸鹽，還有CaF2、Fe2O3和Si

10、O2等)為原料制備稀土產(chǎn)品的工藝流程如圖所示：已知： FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.31022、1.01024。請回答以下問題：(1)酸浸過程中稀土礦轉(zhuǎn)化成可溶性的硫酸鹽。稀土的氟碳酸鹽用REFCO3表示，寫出其與硫酸反應的化學方程式：_。(2)在浸出液中加入FeCl3調(diào)整n(Fe)/n(P)23，其目的是_。加入MgO調(diào)整pH4.04.5使浸出液中的Fe3和Th4生成氫氧化物沉淀。寫出生成Th(OH)4沉淀的離子反應方程式：_。(3)在過濾前由于浸出液中含有硅酸膠體和顆粒微小的硫酸鈣，使過濾和洗滌操作困難，對此可加入少量的聚丙烯酰胺，則其可能的作用是_。(4)向濾液1中加入

11、碳酸氫銨得到碳酸稀土沉淀。寫出反應的化學反應方程式：_；此處不宜用Na2CO3替代碳酸氫銨，原因是_。解析稀土精礦(稀土的氟碳酸鹽、磷酸鹽，還有CaF2、Fe2O3和SiO2等)，向稀土精礦中加入硫酸，REFCO3與硫酸反應生成RE2(SO4)3、HF、CO2和H2O，F(xiàn)e2O3和硫酸反應生成Fe3，CaF2和硫酸反應生成CaSO4和HF，磷酸鹽和硫酸反應生成磷酸，SiO2不溶于酸，加入水，CaSO4微溶于水，SiO2不溶于水；加入FeCl3，使磷酸根離子轉(zhuǎn)化為FePO4沉淀，加入MgO調(diào)節(jié)pH，使Fe3和Th4轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Th(OH)4沉淀；過濾后，濾液1中的溶質(zhì)為RE2(SO4)

12、3，向濾液1中加入NH4HCO3，RE2(SO4)3和NH4HCO3反應生成RE2(CO3)3沉淀、H2O、CO2、(NH4)2SO4，最后得到碳酸稀土。答案(1)2REFCO33H2SO4=RE2(SO4)32HF2CO22H2O(2)促使磷酸根離子完全轉(zhuǎn)化為FePO4沉淀Th44MgO4H=Th(OH)44Mg2(3)促使硅酸膠體凝聚并增大硫酸鈣顆粒，加快過濾速度(4)RE2(SO4)36NH4HCO3=RE2(CO3)33H2O3CO23(NH4)2SO4防止生成氫氧化物沉淀，引入雜質(zhì)8(2021漳州三模)鈷藍Co(AlO2)2是一種重要的藍色顏料。利用含鈷廢料(主要成分為Co3O4，還

13、含有少量的鋁箔、LiCoO2等雜質(zhì))制備鈷藍的一種工藝流程如下：已知：KspCo(OH)25.91015；Ksp(CoCO3)1.41013。請回答以下問題：(1)“濾液”中陰離子主要是OH和_。(2)在實際工業(yè)生產(chǎn)中，“酸浸”不選用鹽酸，原因是_。(3)“酸浸”過程中H2O2發(fā)生的主要反應是_(用離子方程式表示)。(4)已知鈷、鋰在有機磷萃取劑中的萃取率與pH的關系如圖1所示，則有機磷萃取的最佳pH為_。(5)根據(jù)圖2判斷，沉鋰中若要進一步提高Li2CO3的產(chǎn)量，還須進行的操作依次是_、_、洗滌、干燥等步驟。圖1圖2(6)若CoSO4溶液中，c(Co2)0.059 molL1，為防止沉鈷過程中產(chǎn)生Co(OH)2沉淀，需控制溶液的pH_。(7)寫出灼燒過程中主要反應的化學方程式：_。解析含鈷廢料加入氫氧化鈉溶液，鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，濾渣是Co3O4和LiCoO2。加入硫酸和過氧化氫，生成硫酸鈷、硫酸鋰。加入有機磷萃取分液，有機相含有硫酸鈷。加入硫酸反萃取，生成硫酸鈷，加入碳酸鈉生成碳酸鈷，再加入氧化鋁灼燒生成鈷藍。(5)根據(jù)圖2可知，在溫度較高的條件下，Li2CO3溶解度更低，Na2CO3、Na2SO4的溶解度較高，三者之間的溶解度差異更大。若要在沉鋰過程中進一步提高Li2CO3的產(chǎn)量，采用的方法就是蒸發(fā)結晶，趁熱