2020年真题+高考模拟题 专项版解析 化学——15 工艺流程题（学生版）

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专题 15 工艺流程题
1．（2020 年山东新高考）以菱镁矿(主要成分为 MgCO3，含少量 SiO2，Fe2O3和A12O3)为
原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有 SO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A．浸出镁的反应为
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有 NH3、NH4Cl
D．分离 Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物 Ksp 的不同
2．（2020 年新课标Ⅰ）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 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀 pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀 pH 3.2 9.0 4.7 10.1
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成 ，同时还有___________离子被氧化。写出
2020 年高考真题
VO+转化为 反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为 ，随滤液②可除去金属离子
K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中， 转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出 NH4VO3晶体时，需要加入过量 NH4Cl，其原因是___________。
3．（2020 年新课标Ⅲ）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
(NiSO4·7H2O)：
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(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列问题：
(1)“碱浸”中 NaOH 的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液
①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
(2)“滤液②”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③”中可能含有的杂质离子为______________。
(4)利用上述表格数据，计算 Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后
的溶液中 Ni2+浓度为 1.0 mol·L−1，则“调 pH”应控制的 pH 范围是______________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用 NaClO 氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的 NiOOH。写
出该反应的离子方程式______________。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。
4．（2020 年山东新高考）用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量 Fe3O4、Al2O3)和BaS 制备
高纯 MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的 Ksp 见下表。
物质 Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2
Ksp
回答下列问题
(1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS 溶液反应转化为 MnO 的化学方程
式为________。
(2)保持 BaS 投料量不变，随 MnO2与BaS 投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，
而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。
(3)滤液 I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂 X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的 pH，则 pH 的理
论最小值为_______(当溶液中某离子浓度 时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。
2020 届高考模拟试题
5．（2020 届河南省郑州市高三第二次质检）银系列产品广泛地应用于化工、电子电锁、
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