2020高考化学练习： 热点专题突破2 无机化工流程题的突破方法练习
2020年高考化学二轮专题复习《无机工艺流程试题模型及解答策略》
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Zn2＋
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
123456
Ni2＋ 6.9 8.9
(1)“滤渣1”含有S和__S_iO_2_(或__不_溶__性_硅__酸_盐__) ______；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰 反应的化学方程式：__M__nO_2_＋_M__nS_＋__2_H_2S_O_4_==_=_2_M_n_S_O_4＋__S_＋_2_H_2O____________。
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 表面处理
去表面氧化物、提高光洁度等
2 真题演练
1.(2019·全国卷Ⅰ，26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、 肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产 硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
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解析 “沉镁”中，碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生水解相互促进反应生成碱式碳酸 镁：2Mg2＋＋2CO23－＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑，或者反应生成碱式碳酸镁 和碳酸氢盐。母液含硫酸铵，可以将母液返回“溶浸”工序循环使用，体现绿色化学 理念和环境保护思想。 碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也 可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧
高考化学三轮考前争分系列热点突破二无机化工流程题的突破方法学案3.doc
无机化工流程题的突破方法[突破方法](1)明确原料和产品(包括副产品)间的转化关系，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。
如下图所示：(2)分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；④加入什么试剂，得到什么中间产物等。
抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。
(3)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。
例[2017·全国卷Ⅰ(节选)]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TiOCl2－4形式存在，写出相应反应的离子方程式_____________________________________________。
(3)TiO 2·x H 2O 沉淀与双氧水、氨水反应40 min 所得实验结果如下表所示：分析40℃时TiO 2·x H 2O转化率最高的原因___________________________________________________________________________________________________________________。
(4)Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为＋4，其中过氧键的数目为________。
2020届高考化学二轮专题复习之难点突破 无机工艺流程题解题技巧 (2)
【考点剖析】2020 届高考化学二轮专题复习之难点突破专题 5 无机工艺流程题解题技巧化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识 步步设问，是无机框图题的创新。
它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相 融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图 分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。
这类试题具有较强的实用性和综合性，是近几年高考化学命 题的热门题型。
解题思路：1．读流程图(1)箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
(2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。
2．解题要点(1)审题要点：①了解生产目的、原料及产品，②了解题目提供的信息，③分析各步的反应条件、原理 及物质成分，④理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
(2)答题切入点：①原料及产品的分离提纯，②生产目的及反应原理，③生产要求及反应条件，④有关 产率、产量及组成的计算，⑤绿色化学。
考点一 以物质制备为目的的工艺流程【典例 1】[2019 新课标Ⅰ]硼酸（H 3BO 3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、 题 头挖掘题头 信息肥料等工艺。
一种以硼镁矿（含 Mg 2B 2O 5·H 2O 、SiO 2 及少量 Fe 2O 3、Al 2O 3）为原 料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：3 3 3【答案】（1）NH 4HCO 3+NH 3 (NH 4)2CO 3（2）SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3KSCN（3）一元弱转化为H 3BO 3，促进析出（4）2Mg 2++3 C O 2-+2H 2OMg(OH)2·MgCO 3↓+2 HCO -3 3（或2Mg 2++2 CO 2-+H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+CO 2↑）溶浸 高温焙烧【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方 程式为：NH 3+NH 4HCO 3(NH 4)2CO 3。
2020年高考化学二轮复习题型二无机综合—化工流程综合题的研究逐空突破
7.如下图，写出制备CaO2·8H2O的化学方程式：_C_a_C__l2_＋__H_2_O_2_＋__2_N__H_3_·H__2O__＋__6_H_2_O____ _=_=_=_C_a_O__2·_8_H_2_O__↓__＋__2_N_H_4_C_l__。
解析 氨水中和溶液中的H＋，促进Ca2＋与H2O2反应生成CaO2·8H2O沉淀。
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5.O形成的原子团有很多，如：O2－、O22－、O＋ 2 。 (1)分别写出O2－、O22－的电子式：_____________、_________________。 (2) 离 子 化 合 物 O2[PtF6] 中 含 有 O＋ 2 ，则 铂 元 素 的 化 合 价 为 __＋__5__ ， 它 可 由 PtF6 ＋ O2===O2[PtF6]反应制得，其中氧化剂是__P__tF_6__(填化学式)。
3.电子式 “电子式”书写的一般程序 (1)一判断 首先要判断是阴离子还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。 (2)二注意 ①共价化合物仅有电子对的偏移，没有电子的得失，所以不能用“[ ]”，而离子化 合物有电子的得失，所以阴离子和复杂阳离子应用“[ ]”。 ②根据原子的成键规则，要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。
回答下列问题： “酸浸”后，钛主要以 TiOCl24－ 形式存在，写出相应反应的离子方程式： _F_e_T_i_O_3_＋___4_H__＋_＋___4_C_l_－_=_=_=_F_e_2_＋_＋__T_i_O_C__l24_－_＋__2_H_2_O__。
[解题思路] 第一步：依据题意写出主要反应物及生成物。 用盐酸溶解 FeTiO3，反应后钛主要以 TiOCl24－形式存在，则F＋e2＋Ti4O3―→＋Ti4OCl24－。 第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。 ①经分析，反应物中有氯元素，产物中有铁元素，且钛元素的价态未变化，可知左边 应加上 Cl－右边生成 Fe2＋：FeTiO3＋Cl－―→TiOCl24－＋Fe2＋。 ②左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为－1，右边电荷数为 0，题中加了盐酸， 可知左边还应补充 H＋，右边生成 H2O：FeTiO3＋H＋＋Cl－―→Fe2＋＋TiOCl24－＋H2O。 依据右边有4个氯原子，可知左边Cl－前的化学计量数为4，铁原子与钛原子个数相等， 右边电荷数为0，可知H＋的化学计量数为4，H2O前的化学计量数为2。
2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习及答案解析
2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.某化学小组以铝土矿含、和为原料进行炼铝探究流程如下，叙述错误．．的是A. 步骤过程中均需过滤操作B. a、b中铝元素的化合价相同C. 反应的化学方程式为：D. d只能是氧化铝2.是一种常见的化肥，某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如下：3.4.下列说法正确的是A. 通入和的顺序可以互换B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤，可得C. 步骤中反应的离子方程式为D. 通入的和均应过量，且工艺流程中可循环利用5.由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中不正确的是6.A. 均属于氧化还原反应B. 和HCl均可循环利用C. 是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维7.实验室利用废弃旧电池的铜帽、Cu总含量约为回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示：8.下列叙述错误的是A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入代替C. 加入锌粉反应的离子为D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO9.多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原料。
已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示：10.11.下列说法错误的是A. Y、Z分别为、B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅，在该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1C. 极易水解，其完全水解的产物为、、HCl，据此推测中硅元素的化合价为价D. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应12.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。
某小组以粗氧化锌含铁、铜的氧化物为原料模拟工业生产活性氧化锌，步骤如下：13.已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示开始沉淀完全沉淀下列说法不正确的是A. “酸浸”中稀硫酸可用浓硫酸配制，需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器B. “除铁”中用ZnO粉调节溶液pH至C. “除铜”中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响D. “沉锌”反应为14.工业上用粗盐含、、等杂质为主要原料采用“侯氏制城法”生产纯碱和化肥工艺流程如图所示。
三轮冲刺2020届高考化学考题必刷——无机化工流程选择专练【能力突破】
三三三三2020三三三三三三三三三——三三三三三三三三三三三三三三三三1. 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、廯等皮肤病的治疗。
纯化工业氧化锌(含有Fe(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下：提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：Fe(OH)3在pH 约为4时完全沉淀。
下列说法正确的是( )A. ②中除去的杂质离子只有Mn 2+，其反应是2MnO 4−+3Mn 2++2H 2O =5MnO 2↓+4H +B. 调节pH 约为5的目的是增强高锰酸钾溶液的氧化性C. ③中过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有Fe 和NiD. 取干燥后的滤饼11.2g ，煅烧可得到产品8.1g ，④中产物的成分可能是ZnCO 3⋅Zn(OH)22. 实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ，还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体，其实验流程如下：已知：K sp (CaSO 4)=4.8×10−5，K sp (CaCO 3)=3×10−9。
下列说法错误的是( )A. 过滤需要的玻璃仪器有：漏斗、玻璃棒和烧杯。
B. 滤液中得到(NH 4)2SO 4晶体的方法是：蒸发结晶、趁热过滤C. 浸取废渣时，向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是：增加溶液中CO 32−的浓度，促进CaSO 4的转化D. 室温下，反应CaSO 4(s)+CO 32−(aq)⇌CaCO 3(s)+SO 42−(aq)达到平衡，则溶液中c(SO 42−)c(CO 32−)=1.6×1043.某实验小组采用废铁屑来制备硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O]，具体流程如下：下列说法不正确的是()A. 步骤①可采用热的纯碱处理B. 步骤②中加铁屑至将稀硫酸恰好反应完全C. 步骤③中5％的H2O2应适当过量，目的是确保将Fe2+完全氧化和过氧化氢催化分解消耗问题D. 步骤⑤的操作方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥4.MnO2是重要的化学物质，某学习小组设计了将粗MnO2样品(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)转化为纯MnO2的实验流程，下列说法不正确的是A. 在第①步操作中可以通过研磨粗MnO2样品提高酸浸率B. 由第②步反应可以判断氧化性强弱顺序为：ClO 3−>MnO2C. 在第④步操作中最终得到的固体除NaClO3外，含钠的化合物还含有NaClO、NaOHD. 第④步生成的NaClO3固体可以循环利用5.利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂K2FeO4流程如图：下列说法不正确的是()A. 废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污B. 步骤②是将Fe2+转化为Fe(OH)3C. 步骤③中发生的反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO−=2FeO42−+3Cl−+4H++H2OD. 步骤④中反应能发生的原因是在相同条件下，K2FeO4的溶解度小于Na2FeO46.重铬酸钾是一种重要的化工原料，工业上由铬铁矿(主要成分为FeO⋅Cr2O3、SiO2等)制备，制备流程如图所示：已知：a.步骤①的主要反应为：2FeO⋅Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2b.Cr2O42−+2H+⇌Cr2O72−+H2O，下列说法不正确的是A. 步骤①反应中Na2CrO4和Fe2O3为氧化产物B. 步骤①熔融、氧化可以在石英坩埚中进行C. 滤渣2中含有H2SiO3D. 步骤④调滤液2的pH使之变小有利于Cr2O72−生成7.工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SilCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。
高考冲刺最后30天：热点专题突破2 无机化工流程题的突破方法
(5)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子 数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠的最终还原产物 为氯离子。根据：NaClO2―得―4e→－ Cl－，Cl2―得―2e→－ 2Cl－，得电 子数相等时，存在：NaClO2～2Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含 量为7910×.52≈1.57。
无机化工流程题的突破方法 专题训练
解析 (1)根据图像分析，当铁的浸出率为 70%时，所 采用的实验条件为 100 ℃、2 h 或 90 ℃、5 h。
(2)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为 FeTiO3＋ 4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl24－＋2H2O。
(3)当温度低于 40 ℃时，H2O2、NH3·H2O 不易分解，但 是温度低，反应速率慢，TiO2·xH2O 转化率低；当温度高于 40 ℃时，H2O2 分解，NH3 逸出，反应物浓度降低，反应速 率下降，TiO2·xH2O 的转化率低。
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 ___1_0_0_℃__、__2__h_或___9_0__℃__、__5_h______。
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/62021/9/6Monday, September 06, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 8:28:33 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/62021/9/62021/9/6Sep-216-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/62021/9/62021/9/6Monday, September 06, 2021
2020年高考化学全国一轮复习突破全国卷专题讲座：无机化学工艺流程题的解题策略
突破全国卷专题讲座(二)无机化学工艺流程题的解题策略一、化学工艺流程题充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，体现其社会应用价值。
此外，这类题目能考查学生的化学基础知识和基本技能，又有较好的区分度，受到命题者的青睐。
该类试题有如下几个命题角度：原料预处理方式必考的反应条件反应条件条件作用或目的调节溶液的pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新的杂质控制温度根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强改变速率，使平衡向需要的方向移动使用催化剂加快反应速率，缩短达到平衡的时间趁热过滤防止某物质降温时会大量析出冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗提纯方法提纯方法目的水溶法除去可溶性杂质酸溶法除去碱性杂质碱溶法除去酸性杂质氧化剂或还原剂法除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质调节pH法如除去酸性铜盐溶液中的Fe3＋等分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。
(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O 等。
(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
二、解答无机化工流程题的策略1．粗读题干，挖掘图示图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。
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无机化工流程题的突破方法专题训练1．[2017·四川绵阳二诊]采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O)，某学习小组设计了如下流程：下列说法错误的是( )A．酸浸时选用足量硫酸，试剂X为铁粉B．滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al(OH)3C．从滤液B得到绿矾产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解D．试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矾答案 D解析硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣a为二氧化硅；在滤液A中加入铁粉将Fe3＋还原为Fe2＋，调节pH使Al3＋完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣b为氢氧化铝，滤液B为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。
由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X为铁粉，A正确；根据以上分析可知滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al(OH)3，B正确；Fe2＋易被空气中的氧气氧化，而且绿矾受热易失去结晶水，所以从滤液B得到FeSO4·7H2O产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解，C正确；试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，D错误。
2．[2017·江西第三次联考]如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。
回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是________。
(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化________(填化学式)，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是________和________。
(3)沉淀混合物为________和________(填化学式)。
(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是________(填序号)。
A．电解法 B．氧气还原法C．碳还原法 D．分解法答案(1)提高酸浸速率(2)Fe2＋(或FeCl2) 会产生污染性气体NO x会引入杂质离子NO－3(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A解析(1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。
(2)通入Cl2是为了将Fe2＋(或FeCl2)氧化为Fe3＋(或FeCl3)，工业上不用HNO3是因为会产生污染性气体NO x，也会引入杂质离子NO－3。
(3)氧化池中存在Al3＋、Fe3＋、H＋，所以加入MgO后与H＋反应使溶液碱性增强，Al3＋和Fe3＋转化为Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为Al(OH)3和Fe(OH)3。
(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融MgCl2的方法进行冶炼。
3．[2017·湖南十三校联考]近年来，硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。
现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法，其工艺流程如图甲所示：反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图乙～戊所示)。
回答下列问题：(1)火法炼铜的主要反应：①2CuFeS 2＋4O 2=====800 ℃Cu 2S ＋3SO 2＋2FeO(炉渣)；②2Cu 2S ＋3O 2=====1200 ℃2Cu 2O ＋2SO 2；③2Cu 2O ＋Cu 2S =====1200 ℃6Cu ＋SO 2↑。
则在反应①、②、③中被氧化的元素为________(填元素符号)；若生成的SO 2在标准状况下的体积为4.48 L ，则反应中转移的电子数目为________N A ；由a mol CuFeS 2生成a mol Cu ，共消耗________ mol O 2。
(2)写出反应1的化学方程式：____________________________________________________________ __________________________________________________________。
经查，硫黄、FeSO 4·7H 2O 均可入药，用途广泛。
湿法炼铜与火法炼铜相比，优点是_________________________________。
(3)从溶液中得到FeSO 4·7H 2O晶体的操作是____________________________________________________________ _________________________________________________________。
(4)根据实验以及工业生产的实际要求，从下表中得出的最佳工艺条件为________(填序号)。
选项 反应温 度/℃ 固液比 c (Cl －)/(mol·L －1)反应 时间/h A 95 1∶5 0.8 7 B 100 1∶5.5 0.7 7 C 1101∶60.98答案 (1)S 1.2 2.5a(2)2CuS ＋O 2＋2H 2SO 4=====催化剂2CuSO 4＋2H 2O ＋2S 污染小，同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄，资源得到充分利用(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(4)A解析(1)整个过程中化合价升高的元素即被氧化的元素只有硫；每个硫原子失6个电子，故生成4.48 L(即0.2 mol) SO2电子转移数为1.2N A；CuFeS2反应后的最终产物为SO2、FeO、Cu，根据原子守恒即得消耗O2的物质的量。
(2)根据流程图得出CuS的氧化产物为S，H2SO4提供酸性环境，从而得出反应1的化学方程式；湿法炼铜没有SO2生成，故污染小，同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫黄。
(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。
(4)根据图乙～戊可知，A项为最佳工艺条件，95 ℃时铜的浸出率已经很高，且高温需要更多的燃料供能，不经济。
4．以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2 <1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO＋2，反应的离子方程式为_________________________________________________________，同时V2O4转化成VO2＋。
“废渣1”的主要成分是________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2＋变为VO＋2，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O4－12形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有________。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH＋V4O4－12离子交换洗脱R4V4O12＋4OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________。
答案 (1)V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O SiO 2 (2)0.5(3)Fe(OH)3和Al(OH)3 (4)碱 (5)K ＋(6)2NH 4VO 3=====△V 2O 5＋2NH 3↑＋H 2O↑解析 (1)V 2O 5及VO ＋2中的V 均为＋5价，“酸浸”时，发生非氧化还原反应，根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式；“酸浸”时，V 2O 5转化成VO ＋2，V 2O 4转化成VO 2＋，K 2SO 4可溶于水，Fe 2O 3及Al 2O 3分别转化成Fe 3＋和Al 3＋，所以“废渣1”的主要成分是SiO 2。
(2)欲使3 mol VO 2＋变为VO ＋2需转移3 mol e －，1 mol KClO 3作氧化剂生成Cl －转移6 mol e －，所以需KClO 3至少0.5 mol 。
(3)“中和”时加入KOH 溶液，钒以V 4O 4－12形式存在于溶液中，K 2SO 4可溶，Fe 3＋和Al 3＋分别转化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀进入“废渣2”。
(4)该反应的逆反应为洗脱过程，增大c (OH －)，有利于平衡向左移动，所以淋洗液应呈碱性。
(5)由流程图可以看出，H ＋在酸浸时损耗，钒转化为V 4O 4－12(阴离子)，Fe 3＋及Al 3＋转化为沉淀，所以“流出液”中阳离子最多的是K ＋。
(6)“煅烧”时肯定得到V 2O 5，其他物质自然写出。
5．[2017·安徽师大附中段考]用铝土矿(含30% SiO 2、40.8% Al 2O 3和少量Fe 2O 3等)制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：(1)若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有________。
(2)焙烧除铁的反应为4(NH 4)2SO 4＋Fe 2O 3=====△2NH 4Fe(SO 4)2＋3H 2O ＋6NH 3↑(Al 2O 3部分发生类似反应)。
氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为________。
(3)操作①包括加水溶解、________。
(4)用焦炭还原SiO 2、Al 2O 3会产生中间体SiC 、Al 4C 3。
写出高温下Al 4C 3与Al 2O 3反应生成铝单质的化学方程式：_____________________________________________________。
(5)不计损失，投入1 t 铝土矿，当加入54 kg 纯铝后，铝硅合金中m ∶n ＝________。
答案 (1)Al 3＋、Fe 3＋、H ＋(2)300 ℃ (3)过滤(4)Al 4C 3＋Al 2O 3=====高温6Al ＋3CO↑ (5)2∶1解析 铝土矿(含30% SiO 2、40.8% Al 2O 3和少量Fe 2O 3等)加(NH 4)2SO 4焙烧，Fe 2O 3转化为NH 4Fe(SO 4)2，同时生成氨气，加水溶解、过滤，滤渣为SiO 2和Al 2O 3，用焦炭在高温条件下还原SiO 2、Al 2O 3得到铝硅熔体，再加纯铝搅拌，得到铝硅合金。