无机化学工艺流程题
一、高考真题集中研究——明规律
xHO])·是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在Fe(SO[NH硫酸铁铵全国卷Ⅰ)1．(2019·2424实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是
________________________________________________________________________。 (2)步骤②需要加热的目的是________________，温度保持80～95 ℃，采用的合适加热方式是______________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的HO，理由是______________________________________。 22O，同时为了____________，溶液要保持pH小于0.5。 H分批加入22(4)步骤⑤的具体实验操作有________________________________________， 经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为________。
]把脉考点[
第(1)问 考查原料的预处理方法
考查反应条件的控制、除杂装置的选择 第(2)问 考查反应条件的控制、除杂的方(3考查实验操作的方(4 考查化学计(5
解析：(1铁屑表面的油污可以用热的氢氧化钠溶液洗涤，然后用蒸馏水洗净。
(2)铁与硫酸反应，加热的目的是加快反应速率，由于温度要控制在80～95 ℃，应选择水浴加热。铁中S，应该用碱溶液吸收HS气体，为了防止倒吸，应选用CH含有少量的硫化物，与酸反应后生成酸性气体22装置。
(3)铁与硫酸反应后生成硫酸亚铁，加入足量的过氧化氢溶液将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为
＋＋＋＋＋3233
FeO2Fe。O＋2H===2Fe水解，溶液要保＋H在水中易水解生成氢氧化铁沉淀，为
了抑制＋2HFe222 的优点是不引入新的杂质。OH持较强的酸性，使用22硫酸铁溶液与固体硫酸铵反应生成硫酸铁铵，为了从溶液中得到硫酸铁铵应将溶液经蒸发浓缩、冷(4) 却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体。 ，即个结晶水，失重5.6%(5)由于样品失去1.5xx482 g·molFe(SO×18 g·mol)·≈HO]Fe(SO)·O]H×5.6%＝1.5
－－11
[NHM，，可以求得M[NH24242244Fe(SO)的摩
尔质量可以求出晶体中水的摩尔质量之和，为216 g·molNH利用硫酸铁铵晶体的摩尔质量减去
244－1
，由此可以求出x＝12。
＋＋＋323
水FeFe全部氧化为Fe防止；不引入杂质 将 (2)答案：(1)碱煮水洗 加快反应 热水浴C (3)
解 (4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NHFe(SO)·12HO 22442．(2018·全国卷Ⅱ)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO和少量2FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：
(M)＝0.1 mol·L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： n1c[相关金属离子0
＋－
金属离FZCF p开始沉淀6.7.1.6. 沉淀完全p8.9.8.2.
回答下列问题：(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。 (2)滤渣1的主要成分除SiO外还有________；氧化除杂工序中ZnO的作用是________，若不通入氧气，2其后果是_____________________________________________________。
＋2
Cd的溶液中(3)可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。 (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为____________________；沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。
[把脉考点]
第(1)问 考查陌生化学方程式的书写
考查反应过程中的除杂、反应条件的控制问 第(2)考查离子方程式的书写问第(3)
考查电极反应式的书写、原料的循环利用问 第(4)3焙烧O=====ZnO＋ZnS闪锌矿的主要成分是ZnS，所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为解析：(1) 22。 SO＋2(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO，还存在少量SiO、FeO、CdO、PbO，加稀HSO后，发生一42322SO===ZnSO＋HO、FeO＋3HSO===Fe(SO)＋3HO、CdO＋HSO===CdSOHZnO系列化学反应：＋432242442422324O、PbO＋HSO===PbSO＋HO。其中SiO和PbSO不溶于水，以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣1H＋44222243Fe，使2.8～6.2在。氧化除杂工序中和PbSOZnO的作用是调节溶液的pH完全转变SiO
＋
的主要成分是42
＋＋32
无法除去溶液Fe的目的是使溶液中的通入沉淀；O，O转化为Fe(OH)为Fe，
有利于除杂，若不通入223．
＋2
。中的杂质Fe
＋＋＋222
===Zn(3)溶液中的Cd 粉反应而被除去，反应的离子方程式为Cd。Zn＋
Cd＋与加入的Zn
－＋＋22
，阳极放电的Zn时，阴极放电的是Zn===Zn(4)电解ZnSO溶液制备单质
，可返回到溶SO===2HO＋O↑。沉积锌后的溶液应该是ZnSO和稀
2eZn＋，电极反应式是4
－－－
H4e，电极反应是4OH－是OH42422 浸工序循环使用。3焙烧 O=====ZnO＋SO＋答案：(1)ZnS 222
＋2
Fe 无法除去杂质(2)PbSO 调节溶液的pH 4
＋＋22
(3)Cd Zn＋Zn===Cd＋
－＋2
溶浸(4)Zn ===Zn2e＋，
并含有一定量的铁、)3．(2017·全国卷Ⅱ水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2 铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是(1) ________代替硝酸。________，还可使用，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________沉淀A的主要成分是(2) 。
__________________________________________________________、为__________________成的主要分________加热的目的是。沉淀B程加(3)氨水过中 )。__________________(写化学式标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，KMnO处理后，用草酸钙沉淀经稀HSO(4)442
＋＋－2
0.050 实验中称取H→MnH＋＋O。0.400 g水泥样品，滴定时消耗了―OCCO滴定反应为MnO
－
＋＋H2422241 。0 mol·L________，则该水泥样品中钙的质量分数为36.00 mL溶液KMnO的4． [把脉考点]
(1考查原料的预处
考查流程中滤渣成分的判断及方程式的书(2 考查反应条件的控(3考查质量分数的计(4
解析：(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可
＋＋32
根据图示流程可知，不溶于盐(2)O代替硝酸。HFeFe，为了不引入新杂质，还可用氧
化为能含有的22加入氨水O。(3))能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF和H((或HSiO)，SiO或HSiOSiO为酸和硝酸的沉淀A22224233的主要成的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀BpH＝4～5调节溶液的KMnO结合消耗5HCO，Fe(OH)和。(4)根据反应中转移电子
－
数相等可找出关系式2MnO～Al(OH)分是4243432
－－31
50.050 0 mol·L L×1036.00××3则该水泥样品
－
中CO)＝， mol10＝溶液的浓度和体积可求出n(H4.5×
422
2
－－13
40 g·mol mol×4.5×10 ＝45.0%。钙的质量分数为×100%
＋＋32
0.400 g↑＋SiO) ＋4HF===SiFSiO( O(2)SiO或HH Fe氧化为Fe将样品中可能存在的答案：
(1)4322222 ↑＋SiOO(2H或H＋4HF===SiF3HO)22324 Fe(OH) (3)防止胶体生成，易沉淀分离Al(OH)33 (4)45.0% ]高考定位[解决化工生产中实际化学工艺流程题是高考的必考题型，主要考查考生运用化学反应原理及相关知识，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。通常以化工生产流程图的形式，以陌生问题的能力考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、实验基本操作、元素或陌生化合物知识为载体，综合实验步骤的分析、通过化工原理的分析判断流程中残渣或废液的成分、反应条件的控制与选择、产率的计可以说是真正的学科内综合题，能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑算、绿色化学思想的体现等， 推理能力。． 二、必备知能自主落实——固根基 (一)理清常考化工术语的内涵 术语 内涵 研磨、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快 反应速率或使反应更充分 灼烧(煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 焙烧 固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、分解、还 原等，通常用于无机化工和冶金工业 萃取 利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂里提取到另一种溶剂里使溶质和溶剂分离的方法。如用苯分离煤焦油中的酚、用有机溶 Br萃取水中的CCl剂分离石油馏分中的烯烃、用24
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