押全國卷理綜第28題 工業(yè)流程-備戰(zhàn)2023年高考化學(xué)臨考題號押題（云南安徽黑龍江山西吉林五省通用）（原卷版）

押全國卷28題工業(yè)流程這題一般是陌生復(fù)雜的情境，多以工業(yè)流程圖的形式呈現(xiàn)，閱讀量相對較大。題目結(jié)構(gòu)一般包括三個部分：試題情境、流程圖和設(shè)問；流程圖一般包括三個階段：預(yù)處理階段、分離提純階段和后期處理階段;呈現(xiàn)形式一般包括三行；第一行為試劑線，第二行為操作線，第三行為雜質(zhì)線。解決這類問題需要掌握：一是化學(xué)用語與概念，主要是根據(jù)題給信息及氧化還原反應(yīng)規(guī)律，書寫陌生的化學(xué)方程式或離子方程式；二是物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，主要包括依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析判斷反應(yīng)過程各階段物質(zhì)的成分等；三是反應(yīng)變化與規(guī)律，常常涉及電解質(zhì)溶液、電化學(xué)的知識；四是實驗原理與方法，一般是在初始處理階段和除雜提純階段中涉及實驗基本操作、物質(zhì)的檢驗等。解決這類問題需要重點關(guān)注：①注意元素化合物的轉(zhuǎn)化和實驗基本操作的結(jié)合，常涉及除雜及離子的檢驗等。因為常見工業(yè)生產(chǎn)都會涉及除雜和分離等環(huán)節(jié)，特別常用的是通過調(diào)節(jié)溶液的pH達(dá)到除雜或分離的目的，對于產(chǎn)品的提取問題(由溶液到固體主要經(jīng)歷蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥、保存等)，這也是流程圖題中的新變化；②化工生產(chǎn)的特點:原料的選擇、循環(huán)利用、綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)等；③了解常見化工生產(chǎn)用語的含義，比如堿洗、酸浸等；④由于題給信息較多，考查點比較綜合，所以要認(rèn)真審題，耐心作答。命題概率在全國卷中出現(xiàn)的概率均為100%，屬于必考題考查理由以此承載著對化學(xué)重要組成部分-元素化合物知識的考查；承載著對真實問題情境的考查；承載著對理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用要求的考查；承載著對微粒觀、變化觀、守恒觀的綜合考查試題考向主要包括四個方面：一是元素及其化合物+基本概念+電解質(zhì)溶液的小綜合；二是元素及其化合物+基本概念+定量滴定的小綜合；三是元素及其化合物+基本概念+電解質(zhì)溶液+定量計算(或電化學(xué))的大綜合外觀特征試題情境均為生產(chǎn)環(huán)保情境,具體包括自然資源利用和廢物回收利用兩種情境試題特征文字+流程圖的形式；一般由三部分組成:試題情境+流程圖+設(shè)問考查要求必備知識側(cè)重于反應(yīng)變化與規(guī)律、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用、實驗原理與方法:常見無機(jī)物的性質(zhì)和應(yīng)用；氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用和氧化還原反應(yīng)方程式的書寫；物質(zhì)的分離、提純、鑒別；電化學(xué)和定量計算等關(guān)鍵能力側(cè)重于理解與辨析、分析與推測和探究與創(chuàng)新；根據(jù)流程圖中各物質(zhì)的變化過程，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)和實際操作對題設(shè)問題進(jìn)行分析判斷，突出化學(xué)知識的遷移應(yīng)用學(xué)科素養(yǎng)側(cè)重于化學(xué)觀念、思維方法、實踐探索和態(tài)度責(zé)任高頻考點化學(xué)方程式和離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用、pH和電化學(xué)原理分析、物質(zhì)成分的判斷等；計算方面常包括電離常數(shù)的計算、pH的計算、Ksp的計算以及滴定反應(yīng)的計算；實驗操作方面?zhèn)戎赜诔s和檢驗、選用試劑的目的或原因、實驗方案的評價等一、制備類工業(yè)流程題在流程上一般可大致分為4個階段：eq\x(原料處理)→eq\x(分離提純)→eq\x(核心反應(yīng))→eq\x(產(chǎn)品處理)無機(jī)工藝流程題考慮的問題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；二是除雜并分離提純產(chǎn)品；三是提高產(chǎn)量和產(chǎn)率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學(xué)”；五是考慮原料的來源豐富和經(jīng)濟(jì)成本；六是生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便等。命題者圍繞以上幾方面設(shè)問，我們的解題思路是：（1）從生產(chǎn)目的(標(biāo))出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。（2）分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：A．反應(yīng)物是什么，B．發(fā)生了什么反應(yīng)，C．該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。（3）從問題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對反應(yīng)條件的分析可從以下幾個方面著手：對反應(yīng)速率有何影響、對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對綜合生產(chǎn)效益有何影響(如可以從原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)等方面考慮)。二、物質(zhì)分離提純類工藝流程題第一步：挖掘題干信息，分析原材料，確定主要成分及所含雜質(zhì)。第二步：原材料預(yù)處理，通過酸浸和堿浸等手段，完成初步分離。第三步：分析核心反應(yīng)，通過氧化、中和及離子交換等手段完成主要物質(zhì)到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。第四步：產(chǎn)品的分離與提純及含量測定，通過沉淀、結(jié)晶及煅燒等手段，得到粗品，通過滴定等定量過程，完成含量測定。1．【2022年全國乙卷】廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有、、和Pb。還有少量BA．Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過下圖流程實現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時的如下表：金屬氫氧化物開始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問題：（1）在“脫硫”中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為________，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇的原因________。（2）在“脫硫”中，加入不能使鉛膏中完全轉(zhuǎn)化，原因是________。（3）在“酸浸”中，除加入醋酸()，還要加入。(ⅰ)能被氧化的離子是________；(ⅱ)促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為，其化學(xué)方程式為________；(ⅲ)也能使轉(zhuǎn)化為，的作用是________。（4）“酸浸”后溶液的pH約為4.9，濾渣的主要成分是________。（5）“沉鉛”的濾液中，金屬離子有________。2．【2022年湖南卷】鈦(Ti)及其合金是理想的高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點：物質(zhì)沸點答下列問題：（1）已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：時，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是_______。A． B．C． D．（2）與C．，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓①該溫度下，與C．反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_______；②隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_______。（3）“除釩”過程中的化學(xué)方程式為_______；“除硅、鋁”過程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_______。（4）“除釩”和“除硅、鋁”的順序_______(填“能”或“不能”)交換，理由是_______。（5）下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是_______。A．高爐煉鐵 B．電解熔融氯化鈉制鈉 C．鋁熱反應(yīng)制錳 D．氧化汞分解制汞1．【2023·全國·模擬預(yù)測】納米ZnO可用作催化材料、半導(dǎo)體材料。以鋅焙砂(主要成分為ZnO、ZnSiO3，含少量Cu2+、Mn2+等)為原料制備納米ZnO的流程如下：已知：i.；受熱易分解，放出氨氣；ii.。（1）“浸取”時，鋅元素以形式進(jìn)入濾液。①浸出率與溫度關(guān)系如圖甲所示，請解釋55℃時浸出率最高的原因：_______。②浸出率與的關(guān)系如圖乙所示，之后浸出率下降，說明_______(填序號)的浸出主要依賴硫酸銨濃度的大小。A．ZnO和

B．ZnO

C．③浸取過程加入的目的是_______。（2）寫出流程中生成“濾渣”的離子方程式：_______。（3）根據(jù)“蒸氨”時逸出的氣體為氨氣可推知“浸取”步驟中加入的氨水是過量的。你認(rèn)為該推斷是否正確？并說明理由：_______。（4）寫出流程中“沉鋅”的離子方程式：_______。（5）該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_______(寫出主要成分的化學(xué)式)。2．【2023·河北·模擬預(yù)測】聯(lián)合多種工業(yè)制備是節(jié)能環(huán)保，高效生產(chǎn)，減少損耗的重要途徑。鈦和鈦合金性能優(yōu)良，廣泛用于航空、造船和化學(xué)工業(yè)中。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，含有少量Fe2O3、SiO2)為主要原料制取Ti和綠礬，同時聯(lián)合氯堿工業(yè)生產(chǎn)甲醇的工藝流程如圖1所示。已知：TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4回答下列問題：（1）酸浸工序中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeTiO3+2H2SO4(濃)=TiOSO4+_____+2H2O。（2）某化學(xué)興趣小組在實驗室模擬該工藝流程，保持其他反應(yīng)條件不變，測得體系中Fe(Ⅲ)含量隨反應(yīng)溫度的變化如圖2所示。為達(dá)到實驗?zāi)康?，最佳反?yīng)溫度為_____。（3）下列關(guān)于工序①的敘述正確的是_____(填標(biāo)號)。a.工序①為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥b.將濾液迅速置于冰鹽浴中冷卻，有利于析出大顆粒晶體c.先用適量稀硫酸洗滌綠礬并將洗滌液與濾液合并，可提高鈦的產(chǎn)率（4）灼燒工序制得一種鈦的氧化物，可用作鈦白顏料，該物質(zhì)的一種晶胞結(jié)構(gòu)(四方晶系)如圖3所示。晶胞中鈦原子的配位數(shù)為_____。該晶體的密度為_____g?cm-3(用含a、b、NA的代數(shù)式表示，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。（5）工序②生成的氣體C為可燃性氣體，生成氣體C的反應(yīng)方程式為______。（6）還原工序中通入氬氣的目的是______。（7）利用圖4裝置可獲得金屬鈦。在較低的陰極電位下，TiO2中的氧解離進(jìn)入熔融鹽，最后只剩下純鈦，另一極產(chǎn)生O2、CO2和氣體Q。產(chǎn)生氣體Q的電極反應(yīng)式為______。3．【2023·河南安陽·統(tǒng)考二模】氧化鋅在橡膠、油漆涂料、化工、醫(yī)療及食品等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。一種以含鋅煙灰(含有ZnO、CuO、PbO、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2、CdO等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如圖所示：已知：i．二價金屬氧化物能分別與氨配合生成配離子，如[Fe(NH3)2]2+、[Mn(NH3)2]2+、[Zn(NH3)4]2+；ii．25°C時相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下表：物質(zhì)MnSFeSZnSPbSCdSCuSKsp2.5×10-136.3×10-181.6×10-248.0×10-283.6×10-295.0×10-36iii．Zn(OH)2和ZnCO3的分解溫度分別為125°C、300°C。請回答下列問題：（1）“氧化預(yù)處理”階段得到的氧化產(chǎn)物有FeOOH、MnO2，寫出生成FeOOH的離子方程式：___________；“氧化預(yù)處理”的目的是___________。（2）若“氨浸”階段溶解ZnO時消耗的n(NH3·H2O)：n(NH4HCO3)=2：1，寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________。（3）已知：4NH3(aq)+Cu2+(aq)=[Cu(NH3)4]2+(aq)K=1013，則[Cu(NH3)4]2+(aq)+S2-(aq)=CuS(s)+4NH3(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K1為___________。（4）實驗室模擬蒸氨裝置如圖所示。蒸氨時控制溫度為95°C左右，在裝置b中[Zn(NH3)4]2+轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鋅沉淀。①用水蒸氣對裝置b加熱時，連接裝置a、b的導(dǎo)管應(yīng)插入裝置b的位置為___________(填字母)。A．液面上方但不接觸液面B．略伸入液面下C．伸入溶液底部②在不改變水蒸氣的溫度、浸出液用量和蒸氨時間的條件下，為提高蒸氨效率和鋅的沉淀率，可采取的措施是___________(寫出一種)。③混合氣體e可返回至“___________”階段循環(huán)利用。（5）研究發(fā)現(xiàn)Znx(OH)y(CO3)z。熱分解得到ZnO的過程可分為兩步。某實驗小組取11.2gZnx(OH)y(CO3)z固體進(jìn)行熱重分析，兩步反應(yīng)的固體失重率()依次為8.0%、19.6%，則Znx(OH)y(CO3)z的化學(xué)式為___________。4．【2023·湖南張家界·統(tǒng)考二?！磕耻涘i礦含錳為50%，是重要的錳礦石。其主要成分如表：軟錳礦主要成分雜質(zhì)MnO2MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)某科研團(tuán)隊設(shè)計制備高純度MnCO3。反應(yīng)原理為①MnO2+BaS+H2O=MnO+Ba(OH)2+S；②MnO+H2SO4=MnSO4+H2O；③硫酸錳+碳酸氫銨+一水合氨→MnCO3↓(白色)。工藝流程圖如圖?；卮鹣铝袉栴}：（1）軟錳礦與硫化鋇反應(yīng)時，適當(dāng)提高反應(yīng)液溫度的目的是_____。（2）“不溶物”中除SiO2外，還有_____(“填化學(xué)式”)。（3）工序2中加入H2O2的目的是_____，使用氨水調(diào)溶液的pH，理論上pH最小值為_____。(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10-5mol?L-1為沉淀完全；Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6、Ksp[Fe(OH)2]=10-16.3、Ksp[Al(OH)3]=10-32.3、Ksp[Mn(OH)2]=10-12.7)（4）MnF2難溶于水，工序3加入MnF2的目的是除去Mg2+，其反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_____。（5）碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。（6）由鎳、錳、鎵制備的磁性形狀記憶型合金中，基態(tài)Mn原子的價電子的軌道表示式為_____。晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞參數(shù)為anm，則該晶體的密度為______g?cm-3(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))。5．【2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中?？级！吭阡撝屑尤胍欢康拟C，就能使鋼的硬度、耐腐蝕性大增。工業(yè)上以富釩爐渣(主要成分為V2O5、Fe2O3和SiO2等)為原料提取五氧化二釩的工藝流程如圖：查閱資料：偏釩酸銨(NH4VO3)溶于熱水和稀氨水，微溶于冷水，不溶于乙醇。釩的鹽類的顏色五光十色，常被制成鮮艷的顏料。如：VO溶液為黃色，VO2+溶液為藍(lán)色，而五氧化二釩則是紅色的。（1）在第一步操作焙燒過程中V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性NaVO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。（2）以上流程中應(yīng)用過濾操作的有_____(填序號)，在③操作后，為使釩元素的沉降率達(dá)到98%，要加入較多的NH4Cl，從平衡角度分析原因_____。（3）產(chǎn)品純度測定：將mg產(chǎn)品溶于足量稀硫酸配成100mL(VO2)2SO4溶液。取20.00mL該溶液于錐形瓶中，用amol?L-1H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，經(jīng)過三次滴定，達(dá)到滴定終點時平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。①完成下列滴定過程的離子方程式：_____。______VO+______H2C2O4+______=______VO2++______CO2↑+______②該滴定實驗不需要另外加入指示劑，達(dá)到滴定終點時的實驗操作和現(xiàn)象是______。③產(chǎn)品的純度為______。(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，已知V2O5，M=182g/mol；H2C2O4，M=90g/mol)（4）釩的晶胞結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)(如圖所示)。①若原子1，原子3，原子7的坐標(biāo)分別為(0，0，0)，(1，1，0)，(1，1，1)；則原子8，原子9的坐標(biāo)分別為_____，_____。②若晶胞邊長為308pm，則釩的密度為_____g?cm-3。(列出