1、20222022年高考年高考化学化学工艺流程综合分析题工艺流程综合分析题2AgIFe=2AgFe22IAgNO3FeI2Cl2=FeCl2I2FeCl3、I2I2被进一步氧化(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_。4防止单质碘析出22021全国卷乙磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见
2、下表金属离子Fe3Al3Mg2Ca2开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c1.0105 molL1)的pH3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式_。(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_。(3)“母液”中Mg2浓度为_ molL1。(4)“水浸渣”在160 “酸溶”，最适合的酸是_。“酸溶渣”的成分是_、_。(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加
3、热，TiO2水解析出TiO2xH2O沉淀，该反应的离子方程式是_。(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得_，循环利用。Fe3、Al3、Mg21.0106硫酸SiO2CaSO4(NH4)2SO4解析：结合题中信息对该流程进行如下梳理：32020全国卷钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以3、4、5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3Fe2Al3Mn2开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1加快酸浸和氧化反
4、应速率(促进氧化完全)Fe2Mn2Al3和Fe3Fe(OH)3NaAl(OH)4HCl=Al(OH)3NaClH2O利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全42020全国卷某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子 Ni2 Al3 Fe3 Fe2开始沉淀时(c0.01 molL1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5沉淀完全时(c1.0105 molL1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0回答下列问题：(1)“
5、碱浸”中NaOH的两个作用分别是_。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_。(2)“滤液”中含有的金属离子是_。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是_。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即“滤液”中可能含有的杂质离子为_。除去油脂、溶解铝及其氧化物Ni2、Fe2、Fe3O2或空气Fe3(3)H2O2的作用是在酸性条件下将Fe2氧化为Fe3(2Fe2H2O22H=2Fe32H2O)，且在“转化”中不引入新杂质，故可替代H2O2的物质是O2或空气，发生反应4Fe2O24H=4Fe32H2O，也不引入新杂质。加NaOH溶液“调pH”的目的是生成Fe(OH)3
6、沉淀除去Fe3，为除尽Fe3而又不生成Ni(OH)2沉淀，需控制pH范围：3.2pH1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3萃取率降低的原因是_。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为_。Fe3水解程度随pH的升高而增大327解析：(4)在碱性条件下，Cu2与N2H4反应生成氮气和铜，离子方程式为2Cu2N2H44OH=2CuN24H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为(264)28327。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、_、干燥、_等操作可得到Fe2O3产品。洗涤煅烧(或灼烧)3TiO2
7、和CaTiO3都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量SiO2等杂质)来制备TiO2和CaTiO3，并利用黄钾铁矾KFe3(SO4)2(OH)6回收铁的工艺流程如图1所示：回答下列问题：(1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为150 ，不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响如图2所示。50 min时，要求酸解率大于85%，所选氧化剂应为_；采用H2O2作氧化剂时，其效率低的原因可能是_。KClO3 在温度较高时H2O2易分解或产物中的Fe3可以催化H2O2的分解(其他合理答案也可，如H2O2氧化能力弱)解析：根据题目要求结合图像，在50 min时酸解率大于85%的氧
8、化剂有KMnO4和KClO3，但KMnO4作氧化剂引入了Mn2，对后续的物质分离会造成干扰，故选用KClO3作氧化剂。(2)向“氧化酸解”的滤液中加入尿素CO(NH2)2，TiO2转化为TiO2，写出相应反应的离子方程式：_，使用尿素而不直接通入NH3的原因是_。避免将溶液中的Fe3沉淀(3)写出“高温煅烧”中由TiO2制备CaTiO3的化学方程式：_。(4)Fe3恰好沉淀完全时，溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，计算此时溶液的pH_。Fe(OH) 3的Ksp1.01039、水的Kw1.01014(5)黄钾铁矾沉淀为晶体，含水量很少。回收Fe3时，不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe
9、(OH)3的原因是_。2.7Fe(OH)3为絮状沉淀，不容易分离4钼酸钠(Na2MoO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分为MoS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。回答下列问题：(1)如果在空气中焙烧1 mol MoS2时，S元素转移12 mol电子，则MoS2中钼元素的化合价为_；焙烧的另一种产物是_，产生的尾气对环境的主要危害是_。(2)若在实验中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是_、过滤、洗涤、干燥。(3)钼精矿中MoS2含量测定：取钼精矿25 g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2 g，钼精矿中MOS2的质量分数为
10、_。(已知MoS2的相对分子质量为160，Na2MoO42H2O的相对分子质量为242)4SO2形成酸雨蒸发浓缩、冷却结晶64%解析：(1)根据电子转移数目及化合物中各元素化合价代数和为0，容易计算得出MoS2中Mo元素的化合价为4；焙烧的另外一种产物是SO2，SO2能导致酸雨等。(2)从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)24.2 g钼酸钠晶体的物质的量是0.1 mol，由钼原子守恒得MoS2的物质的量为0.1 mol，然后再根据质量分数的定义进行计算即可。(4)操作3发生反应的离子方程式为_。(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图2所示。b电极的材料为_(填“镍”或“钼”)，电极反应为_。钼
