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专题16 工艺流程题1（2022全国甲卷）硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：离子回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_。(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_、_。(3)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是_(填标号)。ABC滤渣的主要成分是_、_、_。(4)向的滤液中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣中有，该步反应的离子方程式为_。(5)滤液中加入锌粉的目的是_。(6)滤渣与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_、_。2（2022全国乙卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：金属氢氧化物开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题：(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为_，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因_。(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是_。(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。()能被氧化的离子是_；()促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为_；()也能使转化为，的作用是_。(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是_。(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有_。3（2022浙江卷）化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：化合物X在空气中加热到，不发生反应。请回答：(1)组成X的三种元素为_；X的化学式为_。(2)溶液C的溶质组成为_(用化学式表示)。(3)写出由X到A的化学方程式_。X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_。(4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_。4（2022广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子开始沉淀时的pH8.81.53.66.27.4沉淀完全时的pH/3.24.7/(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_。(2)“过滤1”前，用溶液调pH至_的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_。(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_(保留两位有效数字)。(4)“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_。“操作X”的过程为：先_，再固液分离。(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_(写化学式)。(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_电子。用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_。5（2022湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：物质沸点/13612757180回答下列问题：(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_。ABCD(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：物质分压该温度下，与C、反应的总化学方程式为_；随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是_。(3)“除钒”过程中的化学方程式为_；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是_。(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序_(填“能”或“不能”)交换，理由是_。(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_。A高炉炼铁B电解熔融氯化钠制钠C铝热反应制锰D氧化汞分解制汞1（2021广东）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：已知：25时，的，；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。（1）“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_。（2）“沉铝”中，生成的沉淀为_。（3）“沉钼”中，为7.0。生成的离子方程式为_。若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_(列出算式)时，应停止加入溶液。（4）滤液中，主要存在的钠盐有和，为_。往滤液中添加适量固体后，通入足量_(填化学式)气体，再通入足量，可析出。（5）高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。该氧化物为_。已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_。2（2021全国甲卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：（1）的一种制备方法如下图所示：加入粉进行转化反应的离子方程式为_，生成的沉淀与硝酸反应，生成_后可循环使用。通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_；若反应物用量比时，氧化产物为_；当，单质碘的收率会降低，原因是_。（2）以为原料制备的方法是：先向溶液中加入计量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_。（3）溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_。3（2021全国乙卷）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、以及少量的。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见下表金属离子开始沉淀的2.23.59.512.4沉淀完全的3.24.711.113.8回答下列问题：（1）“焙烧”中，、几乎不发生反应，、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_。（2）“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_。（3）“母液中浓度为_。（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热，水解析出沉淀，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。4（2021河北）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了CrFeAlMg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：回答下列问题：（1）高温连续氧化工序中被氧化的元素是_(填元素符号)。（2）工序的名称为_。（3）滤渣的主要成分是_(填化学式)。（4）工序中发生反应的离子方程式为_。（5）物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为_，可代替NaOH的化学试剂还有_(填化学式)。（6）热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_(填“”或“”或“”或“”)参与内循环。（7）工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为_。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5molL-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，KspA1(OH)3=10-33)5（2021湖南）可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下：回答下列问题：（1）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为_；（2）为提高“水浸”效率，可采取的措施有_(至少写两条)；（3）滤渣的主要成分是_(填化学式)；（4）加入絮凝剂的目的是_；（5）“沉铈”过程中，生成的离子方程式为_，常温下加入的溶液呈_(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：的，的，)；（6）滤渣的主要成分为，在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成和，该反应的化学方程式为_6（2021山东卷）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：（1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是_。（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c1.010-5molL-1时，可认为已除尽。中和时pH的理论范围为_；酸化的目的是_；Fe元素在_(填操作单元的名称)过程中除去。（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致_；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有_。（4）利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H

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