【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题48 工艺流程

【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题48 工艺流程
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
授权方式：免费下载
下载地址：点此下载

以下为试卷部分试题预览

1. 综合题

详细信息

一水合硫酸锰 $\text{[math]}$ 主要用于饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是 $\text{[math]}$ ，还有 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 等杂质)和废铁屑(主要成分是 $\text{[math]}$ ，还含有少量 $\text{[math]}$ )为原料制备 $\text{[math]}$ 的工艺流程如下：
已知： $\text{[math]}$ 时相关物质的 $\text{[math]}$ 如下表：
物质
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
回答下列问题：

（1）净化铁屑：为去除废铁屑表面的油污，可采用的方法为。
（2） “浸出”时，锰的浸出率随 $\text{[math]}$ 摩尔比、反应温度的变化曲线如下图所示，则最佳的反应条件为。
（3） “浸出”后所得混合溶液中部分离子浓度如下表所示：
离子
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
0.601
0.15
0.3
0.001
0.1
① $\text{[math]}$ 、稀硫酸、 $\text{[math]}$ 发生总反应的离子方程式为。
②反应过程中硫酸不能过量太多的原因是。
（4） “氧化”时，过氧化氢的实际消耗量大于理论消耗量的原因是。
（5） “除铁、铝”调节溶液的 $\text{[math]}$ 不小于(保留1位小数；已知：离子浓度小于 $\text{[math]}$ 时，可认为该离子沉淀完全)。
（6）滤渣Ⅳ的主要成分是(填化学式)。
（7）硫酸锰在不同温度下的溶解度和一定温度范围内析出晶体的组成如图所示，“除杂”所得滤液控制温度在 $\text{[math]}$ 之间蒸发结晶，(填操作名称)，得到 $\text{[math]}$ 。

2. 综合题

详细信息

五氧化二钒(V₂O₅)在冶金、化工等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含V₂O₃、FeO、CuO、MnO、SiO₂、Al₂O₃、有机物)为原料制备V₂O₅的一种流程如图：
已知：25℃时，难溶电解质的溶度积常数如表所示：
难溶电解质
Cu(OH)₂
Mn(OH)₂
Al(OH)₃
K_sp
2.2×10⁻²⁰
4×10⁻¹⁴
1.9×10⁻³³

（1） “焙烧”的目的是。
（2）酸溶时加入H₂O₂的目的是。
（3）常温下，若“调pH”为7，Cu²⁺是否能沉淀完全：(填“是”或“否”)(溶液中离子浓度小于10⁻⁵ mol∙L⁻¹时，认为该离子沉淀完全)。
（4） “沉锰”需将温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因为。
（5）结晶所得的NH₄VO₃需进行水洗、干燥。证明NH₄VO₃已洗涤干净的实验操作及现象为。
（6）在煅烧NH₄VO₃生成的V₂O₅过程中，固体残留率= $\text{[math]}$ ×100%随温度变化的曲线如图所示。其分解过程中，A点失去的物质是(填写化学式)。
（7）为测定该产品的纯度，兴趣小组同学准确称取V₂O₅产品2.000g，加入过量稀硫酸使其完全反应，生成(VO₂)₂SO₄ ，并配成100mL溶液。取10.00mL溶液用0.1000 mol∙L⁻¹的H₂C₂O₄标准溶液滴定，滴定到终点时消耗标准液10.00mL。已知滴定过程中H₂C₂O₄被氧化为CO₂ ， VO $\text{[math]}$ 黄色(被还原为VO²⁺蓝色)，该反应的离子方程式：；该产品的纯度为。

3. 综合题

详细信息

为回收利用废钒催化剂(含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣)，科研人员研制了一种回收V₂O₅的新工艺，主要流程如下图。

已知：i.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示：

物质

VOSO₄

V₂O₅

NH₄VO₃

(VO₂)₂SO₄

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

ii.VO $\text{[math]}$ + 2 OH^- $\text{[math]}$ VO $\text{[math]}$ +H₂O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废钒催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为； (写两条)。
（2）滤液1和滤液2中含钒的主要物质成分相同。在滤渣1中加入Na₂SO₃和过量H₂SO₄溶液发生反应的化学方程式为。
（3）生成VO $\text{[math]}$ 的反应中消耗1mol KClO₃时转移6mol电子，该反应的离子方程式为。
（4）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的作用为。
（5）最后钒以NH₄VO₃的形式沉淀出来。以沉钒率(NH₄VO₃沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是；(写两条)。
（6）测定产品中V₂O₅的纯度，称取a g产品，先用硫酸溶解，得到 (VO₂)₂SO₄溶液，再加入b₁ mL c₁ mol·L⁻¹H₂C₂O₄溶液(2VO $\text{[math]}$ ＋H₂C₂O₄＋2H^＋= 2VO^2＋＋2CO₂↑＋2H₂O)，最后用c₂ mol·L^-1 KMnO₄溶液滴定过量的H₂C₂O₄至终点，消耗KMnO₄溶液的体积为b₂ mL。已知MnO $\text{[math]}$ 被还原为Mn²⁺ ，假设杂质不参与反应。则产品中V₂O₅(摩尔质量：182 g·mol⁻¹)的质量分数是(列出计算式)。

4. 综合题

详细信息

钕铁硼( $\text{[math]}$ )磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。已知某钕铁硼废料中主要成分为 $\text{[math]}$ 等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物。以下为一种利用钕铁硼废料制取 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的工艺流程：
①钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为 $\text{[math]}$ 价；
②某些金属氢氧化物沉淀完全时的 $\text{[math]}$ 如下表所示：
沉淀
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
沉淀完全的 $\text{[math]}$
5.2
3.2
9.4
9.5
10.1
8.5
回答下列问题：

（1）钴( $\text{[math]}$ )元素在元素周期表第周期第族。
（2）钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”，先将其进行粉碎，再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是____(填标号)。

A . 苯 B . $\text{[math]}$ 溶液 C . 纯碱溶液 D . 稀硫酸
（3） “沉钕”过程调 $\text{[math]}$ ，得到 $\text{[math]}$ 晶体，写出生成沉淀的离子方程式。
（4） “沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是；若溶液中 $\text{[math]}$ ，根据表中数据计算，加入试剂2调节 $\text{[math]}$ 范围是6~(忽略过程中溶液体积变化)。
（5） “萃取”时发生反应： $\text{[math]}$ ，则试剂3为，设计萃取、反萃取的目的是。
（6）某钴的一种氧化物也是一种磁性材料，其晶胞结构如图甲所示，俯视图如图乙所示。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图甲中原子A的坐标为 $\text{[math]}$ ， B为 $\text{[math]}$ ，则C原子的坐标为。
②若阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，则晶体密度为 $\text{[math]}$ (列出计算式)。

5. 综合题

详细信息

钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。工业制备钴常用硫钴矿石(主要成分 $\text{[math]}$ 常含钙、镁、铜、铁等化合物)，流程如下：
已知：①常温相关氢氧化物的 $\text{[math]}$ 值如下：

物质
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
②酸性条件下 $\text{[math]}$ 极难被氧化。

（1）基态钴原子价层电子排布式为。
（2）已知钴与铁均为Ⅷ族元素，具有类似的化合价， $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 的化合价。
（3）硫酸浸取焙砂的过程中，温度及硫酸的浓度对金属离子浸出的影响如图所示，考虑生产成本和效率，最佳的浸出温度为℃，最佳的硫酸浓度为mol/L。
（4）向浸取液中加入 $\text{[math]}$ 发生的主要反应的离子方程式为，滤渣1的主要成分是。
（5）电解精炼的过程中，粗钴与电源极相连，用硫酸钴溶液作为电解质，控制阴极室 $\text{[math]}$ 为3～5之间，若 $\text{[math]}$ 值过低，在纯钴的电极表面产生气体，该气体可能是。
A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$
（6）若沉钴中得到二水合草酸钴 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ )热分解质量变化过程如图所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物，请写出从反应B点到C点的化学方程式。

6. 综合题

详细信息

锰酸锂(LiMn₂O₄)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO₂ ，含少量Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO₂)制备锰酸锂，生产流程：
已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如表：

沉淀物
Fe(OH)₃
Fe(OH)₂
Al(OH)₃
Mn(OH)₂
开始沉淀
2.7
7.6
3.4
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
4.7
9.8

（1）含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却，冷却的原因是。
（2）滤液1中所含金属阳离子有(填离子符号)。
（3）在实际生产中，Li₂CO₃与MnO₂按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn₂O₄ ，反应过程：升温到515℃时，Li₂CO₃开始分解产生CO₂和碱性氧化物A，写出A的名称，此时比预计Li₂CO₃的分解温度(723℃)低得多，可能原因是。
（4）由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)₃的实验方案如下：边搅拌边向滤液1中加入，再加入NaOH溶液调节pH范围为，过滤得到滤液2和滤渣，向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12，搅拌、过滤，再向所得滤液中通入过量的CO₂过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)₃。
（5）工业上，将Li₂CO₃粗品制备成高纯Li₂CO₃的部分工艺：
a.将Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH₄HCO₃溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。
①a中，阳极的电极反应式是，宜选用(“阳”或“阴”)离子交换膜。
②b中，生成Li₂CO₃反应的化学方程式是。

7. 综合题

详细信息

$\text{[math]}$ 是制造电信器材软磁铁氧体，合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。用 $\text{[math]}$ 粉与 $\text{[math]}$ 矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备 $\text{[math]}$ 的工艺如下图所示：
相关金属离子 $\text{[math]}$ 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
          $\text{[math]}$
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9

（1）已知“滤渣1”含有S和 $\text{[math]}$ ，写出“溶浸”中生成S的化学方程式。
（2）加入 $\text{[math]}$ 氧化的是哪种离子？
（3） “调pH”控制的pH为4.7~6.0之间，写出“滤渣2”的化学式。
（4） “除杂1”的目的是加入 $\text{[math]}$ 除去 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，分析该步骤不能通过调节pH除杂的原因。
（5）写出“沉锰”的离子方程式。
（6） $\text{[math]}$ 在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，某小组称取一定质量的 $\text{[math]}$ 固体在空气中加热，测得固体质量的残留率随着温度的变化如图所示。
①写出从开始加热到A点过程中发生反应的化学方程式。
②若D点对应的固体残留率为64.52%，写出D点残留固体的成分及物质的量之比。

8. 实验探究题

详细信息

烟道灰中含有 $\text{[math]}$ 等，分离回收其中的金属资源可有效缓解矿藏资源不足的问题。分离回收时的流程如下：
已知：
①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示．
金属离子
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
开始沉淀的 $\text{[math]}$
7.0
1.9
8.1
完全沉淀的 $\text{[math]}$
9.0
3.2
10.1
② $\text{[math]}$ 的化学性质与 $\text{[math]}$ 相似。常温下，水溶液中不同形式含锌微粒物质的量浓度的对数 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系如图所示。
回答下列问题：

（1）基态 $\text{[math]}$ 原子、 $\text{[math]}$ 原子核外未成对电子数之比为．
（2）试剂X可能为____．

A . $\text{[math]}$ 溶液 B . 氨水 C . $\text{[math]}$ 溶液 D . 稀 $\text{[math]}$
（3）步骤 $\text{[math]}$ 的目的是；
（4）步骤 $\text{[math]}$ 后应调节 $\text{[math]}$ 的范围为；不同 $\text{[math]}$ ，含 $\text{[math]}$ 微粒在体系中的存在形式不同，依据图 $\text{[math]}$ 数据，求该温度下 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 为．
（5） $\text{[math]}$ 在空气中易被氧化为 $\text{[math]}$ ，反应的化学方程式为．
（6）某实验室设计了如图b所示装置，通过通入 $\text{[math]}$ 来制备 $\text{[math]}$ 。双极膜是阴、阳复合膜，层间的 $\text{[math]}$ 解离成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 并可分别通过阴、阳膜定向移动。
石墨电极反应式为．

9. 实验探究题

详细信息

某锂离子二次电池的正极材料主要为 $\text{[math]}$ ，还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如下流程利用废旧锂离子电池制备草酸钴晶体 $\text{[math]}$ ：
已知该工艺条件下，有关金属离子沉淀完全 $\text{[math]}$ 的pH见下表：
离子
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
pH
9.3
3.2
9.0
4.7
10.1
8.9
回答下列问题：

（1） “酸浸还原”步骤， $\text{[math]}$ 发生的反应中氧化产物为硫酸盐，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
（2） “滤渣”成分是。“水解净化”时，温度不宜超过70℃，原因是。
（3） “氧化沉铁锰”中，反应生成 $\text{[math]}$ 的离子方程式为。
（4）利用“P507萃取剂”从“滤液”中分离 $\text{[math]}$ 。研究水相pH对金属离子分离的影响，所得结果如下图所示，其中分离因素 $\text{[math]}$ 越大，表明萃取剂对不同离子分离效果越好。

图1 水相pH对萃取率的影响图2 水相pH对分离因素 $\text{[math]}$ 的影响
由图可知，萃取时的最佳水相pH为____（填字母）。

A . 2.5 B . 3.0 C . 3.5 D . 4.0
（5） “沉钴”适宜温度为50℃，温度过高会使 $\text{[math]}$ 沉淀率下降，可能的原因是。
（6）采用热重分析法测定草酸钴晶体样品所含结晶水数目，将样品加热到140℃时失掉1个结晶水，失重9.84%。 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 。

10. 综合题

详细信息

电池级碳酸锂是制造LiCoO₂等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、SO $\text{[math]}$ 等)为原料制取电池级Li₂CO₃的工艺流程如图：
已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe³⁺ ，萃取时发生反应可表示为：Fe³⁺+3HR $\text{[math]}$ FeR₃+3H⁺；
②常温时，1mol·L^-1LiOH溶液的pH=14。
回答下列问题：

（1） “有机层”的主要成分为(填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是。
（2）某种HR的结构简式为，该分子中可能与Fe³⁺形成配位键的原子有。
（3）加适量草酸的目的。
（4） “混合沉锂”的离子方程式为。
（5） Li₂CO₃与Co₃O₄在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO₂)。写出对应的化学方程式。
（6）钴酸锂(LiCoO₂)是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如下图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。
①基态Co原子核外电子排布式为。
②该晶胞密度为 g·cm^-3。(写出计算式，阿伏加德罗常数为N_A)

高中化学试卷推荐

【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题48 工艺流程

以下为试卷部分试题预览

一水合硫酸锰主要用于饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是 ， 还有 ， 等杂质)和废铁屑(主要成分是 ， 还含有少量)为原料制备的工艺流程如下：已知：时相关物质的如下表：物质回答下列问题：

钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。工业制备钴常用硫钴矿石(主要成分常含钙、镁、铜、铁等化合物)，流程如下：已知：①常温相关氢氧化物的值如下： 物质 ②酸性条件下极难被氧化。

某锂离子二次电池的正极材料主要为 ， 还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如下流程利用废旧锂离子电池制备草酸钴晶体：已知该工艺条件下，有关金属离子沉淀完全的pH见下表：离子pH9.33.29.04.710.18.9回答下列问题：

【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题48 工艺流程