專題83 工藝流程-物質(zhì)分離提純 十年（2015-2024）高考化學(xué)真題分類匯編(原卷版)

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題83工藝流程——物質(zhì)分離提純考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢考點(diǎn)1簡單工藝流程中應(yīng)用2023?浙江省6月選考、2022?山東卷、2020?山東卷工藝流程題目在流程中一般分為3個(gè)過程：原料處理→分離提純→獲得產(chǎn)品，其中化工生產(chǎn)過程中分離提純、除雜等環(huán)節(jié)，與高中化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)的原理緊密聯(lián)系，包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干，或蒸餾、萃取、分液等基本實(shí)驗(yàn)操作及原理，并要熟悉所用到的相關(guān)儀器。通過控制條件使反應(yīng)向著實(shí)際需要的方向進(jìn)行或轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的分離和提純，從而達(dá)到效果的最優(yōu)化。其中溫度控制是最常見的一種條件控制，其常見目的是改變化學(xué)反應(yīng)速率，使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)或結(jié)合物質(zhì)的溶解度進(jìn)行物質(zhì)的分提純等?？键c(diǎn)2綜合工藝流程中應(yīng)用2024·湖南卷、2024·甘肅卷、2024·山東卷、2024·河北卷、2024·湖北卷、2023?山東卷、2022?福建卷、2022?重慶卷、2022?遼寧省選擇性、2022?北京卷、2022?河北省選擇性、2021?浙江1月、2021?湖南選擇性、2021?河北選擇性、2021?山東卷、2019?新課標(biāo)Ⅲ、2017?新課標(biāo)Ⅰ、2017?江蘇卷、2016·江蘇卷考點(diǎn)1簡單工藝流程中應(yīng)用1．(2023?浙江省6月選考，12)苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下：下列說法不正確的是()A．操作I中依據(jù)苯甲酸的溶解度估算加水量B．操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaClC．操作Ⅲ緩慢冷卻結(jié)晶可減少雜質(zhì)被包裹D．操作IV可用冷水洗滌晶體2．(2022?山東卷，9)已知苯胺(液體)、苯甲酸(固體)微溶于水，苯胺鹽酸鹽易溶于水。實(shí)驗(yàn)室初步分離甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列說法正確的是()A．苯胺既可與鹽酸也可與溶液反應(yīng)B．由①、③分別獲取相應(yīng)粗品時(shí)可采用相同的操作方法C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得D．①、②、③均為兩相混合體系3．(2022?山東，12)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數(shù)據(jù)見下表。開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯(cuò)誤的是()A．固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M(fèi)為ZnB．浸取時(shí)，增大O2壓強(qiáng)可促進(jìn)金屬離子浸出C．中和調(diào)pH的范圍為3.2~4.2D．還原時(shí)，增大溶液酸度有利于Cu的生成4．(2020·山東卷，8)實(shí)驗(yàn)室分離Fe3+和Al3+的流程如下：知Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子[FeCl4]-，該配離子在乙醚(Et2O，沸點(diǎn)34.6℃)中生成締合物。下列說法錯(cuò)誤的是()A．萃取振蕩時(shí)，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向下B．分液時(shí)，應(yīng)先將下層液體由分液漏斗下口放出C．分液后水相為無色，說明已達(dá)到分離目的D．蒸餾時(shí)選用直形冷凝管考點(diǎn)2綜合工藝流程中應(yīng)用1．(2024·湖南卷，16，3分)銅陽極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一種含貴金屬的可再生資源，回收貴金屬的化工流程如下：已知：①當(dāng)某離子的濃度低于1.0×10?5mol·L－1時(shí)，可忽略該離子的存在；②AgCl(s)＋Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)K=2.0×10?5

；③Na2SO3易從溶液中結(jié)晶析出；④不同溫度下Na2SO3的溶解度如下：溫度℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列問題：(1)Cu屬于區(qū)元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為；(2)“濾液1”中含有和H2SeO3，“氧化酸浸”時(shí)Cu2Se反應(yīng)的離子方程式為；(3)“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的NaCl：①在“氧化酸浸”工序中，加入適量NaCl的原因是。②在“除金”工序溶液中，濃度不能超過。(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中，c[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-濃度之和為0.075mol·L－1，兩種離子分布分?jǐn)?shù)隨SO32-濃度的變化關(guān)系如圖所示，若SO32-濃度為1.0mol·L－1，則[Ag(SO3)3]5-的濃度為mol·L－1。(5)濾液4中溶質(zhì)主要成分為(填化學(xué)式)；在連續(xù)生產(chǎn)的模式下，“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”工序需在℃左右進(jìn)行，若反應(yīng)溫度過高，將難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，原因是。2．(2024·甘肅卷，15)我國科研人員以高爐渣(主要成分為CaO，MgO，Al2O3和SiO2等)為原料，對煉鋼煙氣(CO2和水蒸氣)進(jìn)行回收利用，有效減少了環(huán)境污染，主要流程如圖所示：已知：Ksp(CaSO4)=4.9×10－5，Ksp(CaCO3)=3.4×10－9(1)高爐渣與(NH4)2SO4經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是。(2)“濾渣”的主要成分是CaSO4和。(3)“水浸2”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是。(4)鋁產(chǎn)品Al·12H2O可用于。(5)某含鈣化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，沿x軸方向的投影為圖乙，晶胞底面顯示為圖丙，晶胞參數(shù)。圖丙中與N的距離為；化合物的化學(xué)式是，其摩爾質(zhì)量為Mg·molˉ1，阿伏加德羅常數(shù)的值是NA，則晶體的密度為g·cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。3．(2024·山東卷，18，12分)以鉛精礦(含PbS，Ag2S等)為主要原料提取金屬Pb和Ag的工藝流程如下：回答下列問題：(1)“熱浸”時(shí)，難溶的PbS和Ag2S轉(zhuǎn)化為[PbCl4]2-和[AgCl2]-及單質(zhì)硫。溶解等物質(zhì)的量的PbS和Ag2S時(shí)，消耗Fe3+物質(zhì)的量之比為_______；溶液中鹽酸濃度不宜過大，除防止“熱浸”時(shí)揮發(fā)外，另一目的是防止產(chǎn)生_______(填化學(xué)式)。(2)將“過濾Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶，電解所得溶液可制備金屬Pb“電解I”陽極產(chǎn)物用尾液吸收后在工藝中循環(huán)使用，利用該吸收液的操作單元為_______。(3)“還原”中加入鉛精礦目的是_______。(4)“置換”中可選用的試劑X為_______(填標(biāo)號)。A．AlB．ZnC．PbD．Ag“置換”反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板，用作_______(填“陰極”或“陽極”)。4．(2024·河北卷，16，14分)V2O5是制造釩鐵合金、金屬釩的原料，也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑從石煤中提取V2O5的工藝，具有釩回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等優(yōu)點(diǎn)。工藝流程如下。已知：i石煤是一種含V2O3的礦物，雜質(zhì)為大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分為CaCO3、NaOH、Na2CO3等。ⅱ高溫下，苛化泥的主要成分可與Al2O3反應(yīng)生成偏鋁酸鹽；室溫下，偏釩酸鈣[Ca(VO3)2]和偏鋁酸鈣均難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：(1)釩原子的價(jià)層電子排布式為_______；焙燒生成的偏釩酸鹽中釩的化合價(jià)為_______，產(chǎn)生的氣體①為_______(填化學(xué)式)。(2)水浸工序得到濾渣①和濾液，濾渣①中含釩成分為偏釩酸鈣，濾液中雜質(zhì)的主要成分為_______(填化學(xué)式)。(3)在弱堿性環(huán)境下，偏釩酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______；CO2加壓導(dǎo)入鹽浸工序可提高浸出率的原因?yàn)開______；浸取后低濃度的濾液①進(jìn)入_______(填工序名稱)，可實(shí)現(xiàn)釩元素的充分利用。(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為_______(填化學(xué)式)。(5)下列不利于沉釩過程的兩種操作為_______(填序號)。a．延長沉釩時(shí)間b．將溶液調(diào)至堿性c．?dāng)嚢鑔．降低NH4Cl溶液的濃度5．(2024·湖北卷，16，13分)鈹用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽[Be3Al2(SiO3)6]中提取鈹?shù)穆窂綖椋阂阎築e2++4HABeA2(HA)2+2H+回答下列問題：(1)基態(tài)Be2+的軌道表示式為。(2)為了從“熱熔、冷卻”步驟得到玻璃態(tài)，冷卻過程的特點(diǎn)是。(3)“萃取分液”的目的是分離Be2+和Al3+，向過量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，觀察到的現(xiàn)象是。(4)寫出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化學(xué)方程式?！盀V液2”可以進(jìn)入步驟再利用。(5)電解熔融氯化鈹制備金屬鈹時(shí)，加入氯化鈉的主要作用是。(6)Be(OH)2與醋酸反應(yīng)得到某含4個(gè)的配合物，4個(gè)位于以1個(gè)O原子為中心的四面體的4個(gè)頂點(diǎn)，且每個(gè)的配位環(huán)境相同，與間通過CH3COO-相連，其化學(xué)式為。6．(2023?山東卷，17)鹽湖鹵水(主要含Na+、M、Li+、Cl-、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備的工藝流程如下：已知：常溫下，Ksp()=2.2×10－3。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)含硼固體中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3+H2O[B(OH)4]-+H+(常溫下，Ka=1.010-9.34)；B(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)可制備硼砂NaB4O5(OH)4·8H2O。常溫下，在硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物質(zhì)的量濃度的B(OH)3和[B(OH)4]-，該水解反應(yīng)的離子方程式為_____，該溶液_____。(2)濾渣Ⅰ的主要成分是_____(填化學(xué)式)；精制Ⅰ后溶液中的濃度為2.0mol·L-1，則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應(yīng)控制在_____mol·L-1以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制Ⅰ，除無法回收外，還將增加_____的用量(填化學(xué)式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____；進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)選擇的試劑是_____，若不進(jìn)行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致_____。7．(2022?福建卷，11)(13分)粉煤灰是火電廠的大宗固廢。以某電廠的粉煤灰為原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提鋁的工藝流程如下：回答下列問題：(1)“浸出”時(shí)適當(dāng)升溫的主要目的是_______，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)“浸渣”的主要成分除殘余Al2O3外，還有_______。實(shí)驗(yàn)測得，粉煤灰(Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為)經(jīng)浸出、干燥后得到“浸渣”(Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為)，Al2O3的浸出率為_______。(3)“沉鋁”時(shí)，體系中三種物質(zhì)的溶解度曲線如下圖所示，加入K2SO4沉鋁的目的是_______，“沉鋁”的最佳方案為_______。(4)“焙燒”時(shí)，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(5)“水浸”后得到的“濾液2”可返回_______工序循環(huán)使用。8．(2022?重慶卷，15)(15分)電子印制工業(yè)產(chǎn)生的某退錫廢液含硝酸、錫化合物及少量Fe3+和Cu2+等，對其處理的流程如圖。Sn與Si同族，25℃時(shí)相關(guān)的溶度積見表。化學(xué)式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度積1.0×10-564×10-382.5×10-20(1)Na2SnO3的回收①產(chǎn)品Na2SnO3中Sn的化合價(jià)是______。②退錫工藝是利用稀HNO3與Sn反應(yīng)生成Sn2+，且無氣體生成，則生成的硝酸鹽是_____，廢液中的Sn2+易轉(zhuǎn)化成SnO2·xH2O。③沉淀1的主要成分是SnO2，焙燒時(shí)，與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。(2)濾液1的處理①濾液1中Fe3+和Cu2+的濃度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。②25℃時(shí)，為了使Cu2+沉淀完全，需調(diào)節(jié)溶液H+濃度不大于______mol?L-1。(3)產(chǎn)品中錫含量的測定稱取產(chǎn)品1.500g，用大量鹽酸溶解，在CO2保護(hù)下，先用Al片將Sn4+還原為Sn2+，再用0.1000mol?L-1KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以淀粉作指示劑滴定過程中IO3-被還原為I—，終點(diǎn)時(shí)消耗KIO3溶液20.00mL。①終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為______，產(chǎn)生I2的離子反應(yīng)方程式為_____。②產(chǎn)品中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____%。9．(2022?遼寧省選擇性，16)(14分)某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質(zhì))與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯(lián)合焙燒法制備BiOCl和MnSO4，工藝流程如下：已知：①焙燒時(shí)過量的MnO2分解為Mn2O3，F(xiàn)eS2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3；②金屬活動(dòng)性：；③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的范圍如下：開始沉淀pH完全沉淀pHFe2+6.58.3Fe3+1.62.8Mn2+8.110.1回答下列問題：(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為___________。a．進(jìn)一步粉碎礦石b．鼓入適當(dāng)過量的空氣c．降低焙燒溫度(2)Bi2S3在空氣中單獨(dú)焙燒生成Bi2O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(3)“酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：①充分浸出Bi3+和Mn2+；②___________。(4)濾渣的主要成分為___________(填化學(xué)式)。(5)生成氣體A的離子方程式為___________。(6)加入金屬的目的是___________。10．(2022?北京卷，18)銨浸法由白云石[主要成分為CaMg(CO3)2，含F(xiàn)e2O3、SiO2雜質(zhì)]制備高純度碳酸鈣和氧化鎂。其流程如下：已知：物質(zhì)Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3Ksp(1)煅燒白云石的化學(xué)方程式為___________。(2)根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析：n(NH4Cl)：n(CaO)CaO浸出率/MgO浸出率/w(CaCO3)理論值/w(CaCO3)實(shí)測值/98.41.199.7-98.81.599.299.598.91.898.899.599.16.095.697.6已知：i．對浸出率給出定義ii．對w(CaCO3)給出定義①“沉鈣”反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。②CaO浸出率遠(yuǎn)高于MgO浸出率的原因?yàn)開__________。③不宜選用的“n(NH4Cl)：n(CaO)”數(shù)值為___________。④w(CaCO3)實(shí)測值大于理論值的原因?yàn)開__________。⑤蒸餾時(shí)，隨餾出液體積增大，MgO浸出率可出增加至，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理解釋MgO浸出率提高的原因?yàn)開__________。(3)濾渣C為___________。(4)可循環(huán)利用的物質(zhì)為___________。11．(2022?河北省選擇性，15)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：回答下列問題：(1)紅渣的主要成分為_______(填化學(xué)式)，濾渣①的主要成分為_______(填化學(xué)式)。(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是_______。(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(4)工序①的名稱為_______，所得母液循環(huán)使用。(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中的化合價(jià)為_______，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(6)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加試劑為_______和_______(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))。12．(2021?浙江1月，30)某興趣小組用鉻鐵礦[Fe(CrO2)2]制備K2Cr2O7晶體，流程如下：已知：4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10CO22H++2CrOCr2O+H2O相關(guān)物質(zhì)的溶解度隨溫度變化如下圖。請回答：(1)步驟I，將鉻鐵礦粉碎有利于加快高溫氧化的速率，其理由是______。(2)下列說法正確的是______。A．步驟II，低溫可提高浸取率B．步驟II，過濾可除去NaFeO2水解產(chǎn)生的Fe(OH)3C．步驟III，酸化的目的主要是使Na2CrO4轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2Cr2O7D．步驟IV，所得濾渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3(3)步驟V，重結(jié)晶前，為了得到雜質(zhì)較少的K2Cr2O7粗產(chǎn)品，從下列選項(xiàng)中選出合理的操作(操作不能重復(fù)使用)并排序：溶解KCl→______→______→______→______→重結(jié)晶。a．50℃蒸發(fā)溶劑；b．100℃蒸發(fā)溶劑；c．抽濾；d．冷卻至室溫；e．蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱；f．蒸發(fā)至溶液中出現(xiàn)大量晶體，停止加熱。(4)為了測定K2Cr2O7產(chǎn)品的純度，可采用氧化還原滴定法。①下列關(guān)于滴定分析的操作，不正確的是______。A．用量筒量取25.00mL待測液轉(zhuǎn)移至錐形瓶B．滴定時(shí)要適當(dāng)控制滴定速度C．滴定時(shí)應(yīng)一直觀察滴定管中溶液體積的變化D．讀數(shù)時(shí)應(yīng)將滴定管從架上取下，捏住管上端無刻度處，使滴定管保持垂直E．平行滴定時(shí)，須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下②在接近終點(diǎn)時(shí)，使用“半滴操作”可提高測量的準(zhǔn)確度。其方法是：將旋塞稍稍轉(zhuǎn)動(dòng)，使半滴溶液懸于管口，用錐形瓶內(nèi)壁將半滴溶液沾落，______繼續(xù)搖動(dòng)錐形瓶，觀察顏色變化。(請?jiān)跈M線上補(bǔ)全操作)(5)該小組用滴定法準(zhǔn)確測得產(chǎn)品中K2Cr2O7的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.50%。某同學(xué)還用分光光度法測定產(chǎn)品純度(K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例)，但測得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低。分析其原因，發(fā)現(xiàn)配制K2Cr2O7待測水溶液時(shí)少加了一種試劑。該試劑是______，添加該試劑的理由是______。13．(2021?湖南選擇性，15)碳酸鈉俗稱純堿，是一種重要的化工原料。以碳酸氫銨和氯化鈉為原料制備碳酸鈉，并測定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量，過程如下：步驟Ⅰ.Na2CO3的制備步驟Ⅱ.產(chǎn)品中NaHCO3含量測定①稱取產(chǎn)品2.500g，用蒸餾水溶解，定容于250mL容量瓶中；②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶，加入2滴指示劑M，用0.1000mol?L﹣1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液由紅色變至近無色(第一滴定終點(diǎn))，消耗鹽酸V1mL；③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N，繼續(xù)用0.1000mol?L﹣1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(第二滴定終點(diǎn))，又消耗鹽酸V2mL；④平行測定三次，V1平均值為22.45，V2平均值為23.51。已知：(ⅰ)當(dāng)溫度超過35℃時(shí)，NH4HCO3開始分解。(ⅱ)相關(guān)鹽在不同溫度下的溶解度表(g/100gH2O)溫度/℃0102030405060NaCl35.735.836.036.336.637.037.3NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.2回答下列問題：(1)步驟Ⅰ中晶體A的化學(xué)式為，晶體A能夠析出的原因是；(2)步驟Ⅰ中“300℃加熱”所選用的儀器是(填標(biāo)號)；(3)指示劑N為，描述第二滴定終點(diǎn)前后顏色變化；(4)產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留三位有效數(shù)字)；(5)第一滴定終點(diǎn)時(shí)，某同學(xué)俯視讀數(shù)，其他操作均正確，則NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。14．(2021?河北選擇性，15)綠色化學(xué)在推動(dòng)社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種熔鹽液相氧化法制備高價(jià)鉻鹽的新工藝，該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料，不產(chǎn)生廢棄物，實(shí)現(xiàn)了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖：回答下列問題：(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是____________(填元素符號)。(2)工序①的名稱為____________________。(3)濾渣的主要成分是___________(填化學(xué)式)。(4)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________。(5)物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH，此時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________，可代替NaOH的化學(xué)試劑還有_______(填化學(xué)式)。(6)熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序_____________________(填“①”或“②”或“③”或“④”)參與內(nèi)循環(huán)。(7)工序④溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的pH為____________________。(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10-5mol?L-1為沉淀完全；A1(OH)3+OH-Al(OH)4-：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33)15．(2021?山東卷，17)工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，焙燒時(shí)氣體與礦料逆流而行，目的是________________________________。(2)礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度c≤1.0×10-5mol?L-1時(shí)，可認(rèn)為已除盡。中和時(shí)pH的理論范圍為_________________；酸化的目的是________________；Fe元素在_________(填操作單元的名稱)過程中除去。(3)蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，過度蒸發(fā)將導(dǎo)致________________________________；冷卻結(jié)晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)還有________。(4)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示)，以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7的總反應(yīng)方程式為：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。則Na2Cr2O7在_______(填“陰”或“陽”)極室制得，電解時(shí)通過膜的離子主要為________________。16．(2019?新課標(biāo)Ⅲ，26)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示。回答下列問題：相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和__________________________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“濾渣3”的主要成分是______________。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時(shí)，z=___________。17．(2017?新課標(biāo)Ⅰ，26)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下：回答下列問題：(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為____________。(2)“酸浸”后，鈦主要以TiOCleq\o\al(2－,4)形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因：_________________________________。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為＋4，其中過氧鍵的數(shù)目為____________。(5)若“濾液②”中c(Mg2＋)＝0.02mol·L－1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5mol·L－1，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？列式計(jì)算。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10－22、1.0×10－24。(6)寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式：_________________________________。18．(2017?江蘇卷，19)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中