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高考中的化工流程问题
1、[2020·北京]酸、过量铁屑对软锰矿(MnO2)进行溶出前需研磨。目的是________。
分析：
研磨可增大反应物接触面积，加快溶出速率（反应速率）。
2、[2021·河北]向含NH4Cl的滤液中加入NaCl粉末，存在
过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作__________、__________、洗涤、干燥。
分析：
由图可知NH4Cl的溶解度随温度下降而变小，而NaCl的溶解度随温度下降没有明显变小，在将溶液降温时将析出NH4Cl晶体，而NaCl基本不析出。所以采用冷却结晶的方法，然后过滤、洗涤、干燥。
3、[2019·全国]由硫酸铁与硫酸铵的混合溶液，通过_________操作，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
分析：
从溶液中得到晶体，一般采用降温结晶的方法，所以其操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
4、[2019·全国]过滤得到乙酰水杨酸结晶粗品，该固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体，采用的“纯化”方法为__________。
分析：
要得到纯度较高的晶体，一般对所得的晶体进行重结晶。
5、[2021·湖南]以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：
已知：(i)当温度超过35 ℃时，NH4HCO3开始分解。
(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)
晶体A的化学式为_________，晶体A能够析出的原因是_______。
分析：
从表中的数据可知，在30～35 ℃时NaHCO3的溶解度比其它几种盐都要小，所以将温度控制在此范围内，可析出NaHCO3晶体。
6、[2021·全国]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见下表。
“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________。
分析：
从表中数据可知析出的金属离子有
已知：MnO2的氧化性与溶液pH有关。金属离子沉淀的pH如下表：
纯化时先加入MnO2，后加入NH3·H2O，调溶液pH≈5，说明试剂加入顺序及调节pH的原因：__________。
分析：
从表中数据可知，亚铁离子沉淀完全的pH比锰离子大，而铁离子和铝离子沉淀完全的pH较小，所以先加MnO2，在酸性条件下将亚铁离子全部氧化为铁离子，再加NH3·H2O调溶液pH≈5，将铁离子和铝离子沉淀除去。
7、[2021·福建]四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品，具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含MoS2，还有Cu、Fe的化合物及SiO2等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)“焙烧”产生的气体用________吸收后可制取氮肥。
提高单位时间内钼浸出率的措施有_________(任写两种)。
温度对90 min内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过80 ℃后，钼的浸出率反而降低，主要原因是温度升高使水大量蒸发，导致_________。
(5)“沉淀”时，加入NH4NO3的目的是____________________。
分析：
焙烧产生的气体为SO2，用氨水吸收后得到铵盐可作氮肥；由化学反应速率的影响因素可知，适当升温、搅拌、增大Na2CO3浓度等均可使反应速率增大；升温大量水蒸发导致Na2MoO4晶体提前析出，混入浸渣中，浸出率下降；要得到四钼酸铵晶体需要足够的
9、[2022·湖南]以钛渣(主要成分为TiO2，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TiCl4中含有的几种物质的沸点：
回答下列问题：
(3)“除钒”过程中的化学方程式为________；“除硅、铝”过程中，分离TiCl4中含Si、Al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___________。
分析：
从图和表知，降温收尘后钒以VOCl3形式存在，加入Al得到VOCl2渣，化学方程式为
表中数据表明AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大，所以用蒸馏的方法分离。
除钒时需要加入Al，若先除硅、铝再除钒，又会引入Al杂质。
10、(2023·全国)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题：
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_________。
(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为_________。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是____________(填标号)。
a．稀硫酸
b．浓硫酸
c．盐酸
d．磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_________。
(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为_________。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的
∶nCO＝_________。
分析：
（1）焙烧时BaSO4转化成BaS，S的化合价降低，C做还原剂；
（2）反应物中有过量的氯化钙，可将硫离子沉淀：
（3）从前后反应可知，后面生成BaCl2，所以选择盐酸。
（4）如果直接用盐酸溶解，CaS也会与盐酸反应，生成硫化氢和CaCl2，BaCl2中混有杂质。
（5）从前后分析知
（6）热分解生成二氧化碳和一氧化碳，化学方程式为
11、[2022·辽宁]某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；
②金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu；
③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：
回答下列问题：
(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为_________________________。
a．进一步粉碎矿石
b．鼓入适当过量的空气
c．降低焙烧温度
(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为___________。
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；②__________。
(4)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
(5)生成气体A的离子方程式为_____________。
(6)加入金属Bi的目的是_____________。
分析：
(1)增大反应物的接触面积，提高氧气的浓度，可增大化学反应速率，选择ab；
(2)焙烧时被氧气氧化成二氧化硫，生成氧化铋，
(3)使用浓盐酸可防止金属离子提前水解；
(4)不参与反应也没溶解的是SiO2
(5)+3价Mn也有强氧化性，可将浓盐酸氧化成氯气，
(6)铁离子也很容易水解，易生成氢氧化铁沉淀，所以用Bi将铁离子还原成亚铁离子。 |
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