资源简介

高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
无机化工生产流程题
1．了解化学与生活、材料、能源、环境、生命、信息技术等的关系。了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性
2．常见无机物及其综合应用
2017课标全国Ⅰ27；
2017课标全国Ⅱ26；
2017课标全国Ⅲ27；
2016课标全国Ⅰ28；
2016课标全国Ⅲ28；
2015课标全国Ⅰ27；
2015课标全国Ⅱ28。
★★★★★
考点 无机化工生产流程题的解题策略
1．化工工艺流程题常见类型
（1）金属冶炼类，如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，针对产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等设问。
（2）中学重要化工产品的制备类，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。
（3）模拟化工原理，设计实验类。如海水资源综合应用、石化工业、接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。
2．问题设置与考查知识点
有关无机化工生产试题考查的内容主要有六个方面：
（1）产品的生产原理：考查复分解反应、氧化还原反应、水解反应等。
（2）除去杂质及产品的分离提纯：考查物质分离提纯的实验操作。
（3）提高产量与产率(转化率)：考查化学反应速率和化学平衡。
（4）减少污染：考查绿色化学生产。
（5）原料的考查物质的来源和成本问题。
（6）工艺生产：考查生产设备，生产工艺等。
要准确、顺利地解答无机化工生产流程题，同学们除了要掌握物质的性质、物质之间相互作用的基本知识以及除杂、分离、提纯物质的基本技能外，还要具备分析工艺生产流程的能力。
3．解答无机化工生产流程题的思维方法
（1）抓首尾，看中间
从原料到产品为一条龙的生产工序类试题，解题关键是认真对比分析原料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原料中所含杂质的基本原理和所用的生产工艺。
（2）用交叉，看分流
有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。
（3）明目的，读流程
化工工艺流程综合题目一般是有关物质的制备，解题时，首先明确是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质，然后将基本概念和反应原理与元素及其化合物知识相结合，从质量守恒的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。箭头进入的是投料(反应物)，箭头出来的是生成物。
（4）看控制，找分离
物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料、条件的控制(如溶液pH与沉淀、溶度积常数与沉淀等)以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若出现工艺评价问题，从成本、环保、现实等角度考虑分析即可。
4．解题要领必备
（1）识记化工术语
关键词
释义
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，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
浸取
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
浸出率
固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
水浸
与水接触反应或溶解
过滤
固体与液体的分离
滴定
定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结晶
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用
去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)
（2）常见操作的答题考虑角度
常见的操作
答题要考虑的角度
分离、提纯
过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作
从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)
提高原子利用率
绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)
在空气中或在其他气体中进行的反应或操作
要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的
判断沉淀是否洗涤干净
取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等
控制溶液的pH
①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)
②“酸作用”还可除去氧化物(膜)
③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等
④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)
控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
①防止副反应的发生
②使化学平衡移动；控制化学反应的方向
③控制固体的溶解与结晶
④控制反应速率：使催化剂达到最大活性
⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发
⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离
⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求
洗涤晶体
①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质
②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗
③用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等
④洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次
表面处理
用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等
调研1 锶（Sr）为第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl2·6H2O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO4）为原料制备，生产流程如下：
（1）工业上天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_______________________________。
（2）工业上天青石隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。
（3）加入硫酸的目的是____________________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr2+的浓度应不高于_________ mol/L[注：此时滤液中Ba2+浓度为1×10?5 mol/L，Ksp(BaSO4)=1.1×10?10，Ksp(SrSO4)=3.3×10?7]。
（4）产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×10?2 mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl?外，不含其它与Ag+反应的离子），待Cl?完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。
（5）工业上常用电解熔融SrCl2制锶单质。由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶的方法是____________。
【答案】（1）增加反应物的接触面积，提高化学反应速率
（2）SrSO4+4CSrS+4CO↑
（3）除去溶液中Ba2+杂质 0.03
（4）①加1滴NH4SCN溶液溶液由无色变为红色，且30 s内不褪色 ②93.45%
（5）加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重（或灼烧等）
【解析】（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是为了增加反应物的接触面积，提高化学反应速率，从而提高原料的转化率。
（2）在焙烧的过程中若只有0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子，则1 mol的S转移8 mol的电子，由于在反应前元素的化合价为+6价，所以反应后元素的化合价为?2价，因此碳与天青石在高温下发生反应的化学方程式为：SrSO4+4CSrS+4CO↑。
（3）在用HCl溶解SrS后的溶液中加入硫酸的目的是除去溶液中Ba2+杂质；由于在Ba2+浓度为1×10?5 mol/L，BaSO4的溶度积常数为1.1×10?10，所以c()= mol/L=1.1×10?5 mol/L，而SrSO4的溶度积常数为3.3×10?7，所以c(Sr2+)= mol/L=3.0×10?2=0.03 mol/L。
（4）①若NH4SCN不再与Ag+结合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就会含有过量的SCN?，会与Fe3+产生络合物，溶液变为红色，因此滴定达到终点时溶液由无色变为血红色，且30 s不褪色；②n(NH4SCN)=0.2000 mol/L×0.02 L=4.0×10?3 mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为：n(Ag+)=4.0×10?3 mol，则与Cl?反应的Ag+的物质的量为：n(Ag+)=1.100×10?2 mol?4.0×10?3 mol=7.0×10?3 mol，1.000 g产品中SrCl2·6H2O的物质的量为：n(SrCl2·6H2O)=×n(Ag+)=3.5×10?3 mol，1.000 g产品中SrCl2·6H2O的质量为：m(SrCl2·6H2O)=3.5×10?3mol×267 g/mol=0.9345 g，所以产品纯度为：×100%=93.45%。
（5）氯化锶属于强酸强碱盐，不能水解，由SrCl2·6H2O制取无水氯化锶，直接加热SrCl2·6H2O失去结晶水至恒重。
1．金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀，而被广泛用作高新科技材料，并被誉为“未来金属”，但在高温时钛化合能力极强，可以与氧、碳、氮及其他元素化合。以钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：
回答下列问题：
（1）已知反应①钛铁矿和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。则该反应属于
　　　　　　(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)，写出该反应的化学方程式： 。
（2）写出上述反应②、③的化学方程式： 。
（3）反应④要在氩气氛围中进行的理由是 ，最终所得到的金属钛中会混有少量杂质，可加入　　　　　　　溶解后除去。
（4）用熔融法直接电解TiO2也能制取金属钛，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　。
（5）如果取钛铁矿m吨，杂质的百分含量为w，最终生产出钛n吨(不考虑损耗)，则m、n、w三者之间的数学关系是　　　　　　　(已知Ti的相对原子质量为48)。
【答案】（1）非氧化还原反应　FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O
（2）H2TiO3TiO2+H2O、TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
（3）Ti在高温下化合能力极强，在氩气氛围中可防止其与O2、N2等化合　稀盐酸
（4）TiO2(熔融)Ti+O2↑
（5）6m=19n+6mw
2．用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO·PbSO4·H2O(三盐)，主要制备流程如下。
请回答下列问题：
（1）铅蓄电池在生活中有广泛应用，其工作原理是Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。铅蓄电池在充电时，阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　。若铅蓄电池放电前正、负极质量相等，放电时转移了1 mol电子，则理论上两极质量之差为　　　　　。
（2）将滤液Ⅰ、滤液Ⅲ合并，经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作，可得到一种结晶水合物(Mr=322)，其化学式为　　　　　　　　。
（3）步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为　　　　　　　　　　　　；滤液Ⅱ中溶质的主要成分为　　　　　　　　(填化学式)。
（4）步骤⑥合成三盐的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
（5）步骤⑦的洗涤操作中，检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是　　　　　　　　　　　　。
（6）已知：常温下，Ksp(PbSO4)≈2.0×10?8，Ksp(PbCO3)≈1.0×10?13。在步骤①转化中，若硫酸铅和碳酸铅在浊液中共存，=　　　　。
【答案】（1）PbSO4+2H2O?2e?PbO2++4H+　16 g
（2）Na2SO4·10H2O
（3）3Pb+8 H++23Pb2++2NO↑+4H2O　HNO3
（4）4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O
（5）取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液和盐酸，若产生白色沉淀，则沉淀未洗涤完全；若没有白色沉淀生成，则沉淀已洗涤完全
（6）2.0×105
（4）加入NaOH溶液，合成三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O。
（5）沉淀表面有Na2SO4等杂质，检验滤液中是否含有，可以确定沉淀是否洗涤完全。
（6）PbSO4(s)+?(aq)PbCO3(s)+?(aq)
K= ===2.0×105。
3．钨是熔点最高的金属，广泛应用于生活和工业生产。工业上，以白钨矿[主要成分是CaWO4(难溶于水)，含少量的Fe2O3、SiO2]为原料冶炼钨的流程如图所示：
已知：①CaWO4与碳酸钠共热发生复分解反应。
②钨在高温下可与C(碳)反应生成硬质合金碳化钨(WC)。
（1）CaWO4中W的化合价为　　　　　　　　。
（2）粉碎白钨矿的目的是　　　　　　　　　(写两条)。加入碳酸钠并加热至1 000 ℃发生的反应有　　　　　　　　　　　　　　、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑。
（3）向滤液A中加入稀盐酸调节pH时，如果pH太低，钨的产率　　　　　(填“升高”“降低”或“不变”)。
（4）工业上，可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。理论上，等物质的量的CO、H2、Al作还原剂，可得到W的质量之比为　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）已知：含大量钨酸钙固体的溶液中存在CaWO4(s)Ca2+(aq)+ (aq)　ΔH。
T1 K时，pCa=?lg c(Ca2+)=5，当温度升高至T2 K时，pCa=5.5，则ΔH　　　　0(填“>”“<”或“=”)。T2 K时，Ksp(CaWO4)=　　　　　　　。
（6）工业上，可用电解法从碳化钨废料中回收钨。碳化钨作阳极，不锈钢作阴极，盐酸为电解质溶液，阳极析出滤渣D并放出CO2。写出阳极的电极反应式：　　　　　　　　　。
【答案】（1）+6
（2）增大反应物之间的接触面积，加快反应速率 CaWO4+Na2CO3+SiO2Na2WO4+CaSiO3+CO2↑
（3）降低
（4）2∶2∶3
（5）<　1.0×10?11
（6）WC?10e?+6H2OH2WO4+CO2↑+10H+
4．兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。以红土镍矿为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示(部分反应条件和产物省略)：
已知：红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)在高温下灼烧会生成Ni2O3、Fe2O3，酸浸液的溶质是NiSO4、Fe2(SO4)3。
回答下列问题：
（1）滤渣A的主要成分是　　　(填化学式)。上述流程中氩气的作用是　　　　　　　。
（2）Ni2O3与硫酸反应生成NiSO4的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
（3）通入H2S发生还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
（4）通入H2S生成NiS而不生成FeS，由此推知Ksp(NiS)　　　Ksp(FeS)(填“>”“<”或“=”)。
（5）NiSNi(CO)4Ni过程中碳元素化合价没有变化。写出NiS和CO在一定条件下反应的化学方程式　　　　　　　　　。
（6）参照上述流程图，从浸出液B中提取铝，循环利用。设计流程：　???????????????????????????????????。
【答案】（1）SiO2　作保护气
（2）2Ni2O3+4H2SO44NiSO4+O2↑+4H2O
（3）2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
（4）<
（5）NiS+4CONi(CO)4+S
（6）浸出液BAl(OH)3Al2O3Al
5．氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到数十种，其中一种提取铈的工艺流程如下：
已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其他稀土氟氧化物;酸浸Ⅰ的浸出液中含少量的+3价的铈。
请回答下列问题：
（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）在生产过程中，酸浸Ⅰ中会产生黄绿色气体，污染环境、腐蚀设备，写出产生黄绿色气体的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　，提出一种解决的方案：　　　　　　　　　　　　　　。
（3）实验室中进行操作Ⅰ所用玻璃仪器名称：　　　　　　　;在操作Ⅰ后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH获得Ce(OH)3，测定该溶液pH的操作是　　　　　　　　　　，然后与标准比色卡对比。
（4）已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：
2Ce3+(水层)+6HT(有机层)2CeT3(有机层)+6H+(水层)
从平衡角度解释：萃取过程中向混合液中加入稀硫酸获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）常温下，含Ce3+溶液加碱调至pH=8时，c(Ce3+)=b?mol·L?1，已知Ce(OH)3的溶度积=a，则a和b的关系是　　　　　　　　　　　　。
（6）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.45 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L?1?FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+)，消耗20.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为　　　　[Ce(OH)4的相对分子质量为208，结果保留两位有效数字]。
【答案】（1）增大固体与空气的接触面积，增大反应速率;提高原料的转化率
（2）2Ce4++2Cl?2Ce3++Cl2↑　用H2SO4酸浸
（3）漏斗、烧杯、玻璃棒 取一小片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央
（4）混合液中加入稀H2SO4使c(H+)增大，平衡向形成Ce3+的方向移动
（5）a=10?18b　（6）92%
6．工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：
已知：①菱锰矿的主要成分是MnCO3，其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②Al3+、Fe3+沉淀完全的pH分别为4.7、3.2，Mn2+、Mg2+开始沉淀的pH分别为8.1、9.1。
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
（1）结合图1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为　　　　　、　　　　　、　　　　　　　。
（2）对浸出液净化除杂时，需先加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+，再调节溶液pH的范围为　　　　　　　，将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去，然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
（3）“碳化结晶”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
（4）上述流程中可循环使用的物质是　　　　　　　　。
（5）现用滴定法测定浸出液中Mn2+的含量。实验步骤：称取1.000 g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使反应2Mn2+++4+2H+2[Mn(PO4)2]3?++H2O充分进行；加入稍过量的硫酸铵，发生反应+N2↑+2H2O以除去；加入稀硫酸酸化，用2.00 mol·L?1?10.00 mL硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定，发生的反应为[Mn(PO4)2]3?+Fe2+Mn2++ Fe3++2；用0.10 mol·L?110.00 mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　(还原产物是Cr3+)。
②试样中锰的质量分数为　　　　　　　。
【答案】（1）500 ℃　60 min　1.10
（2）4.7≤pH<8.1
（3）Mn2++2MnCO3↓+ CO2↑+H2O
（4）NH4Cl
（5）①6Fe2+++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O　②77%
【备注】无机化工流程题是一种综合性较强的题型，考查元素化合物的性质、氧化还原反应、离子方程式等，有时还涉及计算，难度较大。

1．[2017江苏]某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。
已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3·H2O Ag(NH3) 2++ Cl? +2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+：
4Ag(NH3) 2++N2H4·H2O4Ag↓+N2↑+4+4NH3↑+H2O
（1）“氧化”阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为__________________。
（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________。 HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是__________________________________________。
（3）为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并_______________________。
（4）若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应)，还因为_________________。
（5）请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：________________________(实验中须使用的试剂有：2 mol·L?1水合肼溶液，1 mol·L?1H2SO4)。
【答案】（1）水浴加热
（2）4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑ 会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成环境污染
（3）将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
（4）未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl?，不利于AgCl与氨水反应
（5）向滤液中滴加2 mol·L?1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 mol·L?1 H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥。
（3）为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离子洗涤下来，并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中。
（4）若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外，还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，氨水的浓度变小，且其中含有一定浓度的Cl?，不利于AgCl与氨水发生AgCl+2NH3·H2OAg(NH3) 2++ Cl? +2H2O反应 ，使得银的回收率变小。
2．[2017·新课标III]重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________________。
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是____________，滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），原因是___________________（用离子方程式表示）。
（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
（5）某工厂用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为________。
【答案】（1）2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
（2）铁 Al(OH)3
（3）小 2+2H++H2O
（4）d 复分解反应
（5）×100%
3．[2017新课标Ⅰ]Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。
（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率%
92
95
97
93
88
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（5）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。
【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h
（2）FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ + 2H2O
（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降
（4）4
（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c()=mol·L?1=1.3×10–17 mol·L?1，c3(Mg2+)×c2()＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑
4．[2017·北京]TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：
资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
?69
?25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶
（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol?1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=?220.9 kJ·mol?1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_______________________。
② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。
③ 氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。
④ 氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有_____________。
（2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：
物质a是______________，T2应控制在_________。
【答案】（1）①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=?45.5 kJ/mol
②> 随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应
③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液
④MgCl2、AlCl3、FeCl3
（2）SiCl4 高于136℃，低于181℃

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