2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第4章 热点强化8　金属及其化合物制备流程分析

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热点强化8　金属及其化合物制备流程分析类型一　常见金属及其化合物的制备常见金属及其化合物的制备涉及的内容有：(1)金属冶炼类，如冶炼镁、铝、铁、铜等金属，主要考查产品冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等。(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。往往考查物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作等知识点。由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，并且有的试题文字信息量大，所以这类题目容易出错。1．(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：下列说法错误的是(　　)A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D．滤液可回收进入吸收塔循环利用2．(2022·河北唐山二模)水合肼(N2H4·H2O)的性质类似氨水。利用水合肼处理铜氨{[Cu(NH3)4]2＋}废液回收铜粉的实验流程如图：下列说法错误的是(　　)A．上述三步反应过程均为氧化还原反应B．反应1的目的是制备NaClOC．合成水合肼的反应中每消耗1 mol CO(NH2)2转移电子数为NAD．反应3完成后要用到过滤操作3．以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_________________。(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃硫去除率＝(1－)×100%①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于________。②700 ℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由____________(填化学式，下同)转化为________。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝____________。4．[2019·全国卷Ⅰ，26(1)(2)(4)]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：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)“滤渣1”的主要成分有_____________________________________________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是________。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为______________________，母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________________________________________________________________________。类型二　过渡金属及其化合物的制备过渡金属元素常具有多种可变化合价，形成化合物种类较多，近年高考题常以Ni、Cr、Mn、V等元素化合物的制备流程为载体，考查不同价态物质转化规律、条件控制、物质的分离提纯等关键能力。1．(2022·湖南长郡中学高三模拟)含铬废水会严重污染环境，一种烟气协同处理含铬废水(含CrO、Cr2O、泥沙等)的流程如图：下列说法不正确的是(　　)A．“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物B．溶液A通常选用硫酸“调pH”，目的是将CrO转化为Cr2OC．“还原”过程涉及的氧化还原反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3D．母液经处理可获得2SO42．(2022·山东滨州高三模拟)工业上以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，另含FeO、Fe2O3、CaO等杂质)为主要原料生产锰酸锂(LiMn2O4)，工艺流程如下：下列说法错误的是(　　)A．可采用搅拌的方法提高“酸浸”时碳酸锰矿的浸出速率B．加入CaO的目的是调节pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3除去C．“合成MnO2”的化学方程式为MnSO4＋K2S2O8＋2H2O===MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4D．“气体1”中含两种气体，一种是CO2，另一种可能是CO3．(2022·重庆八中高三模拟)黏土钒矿(主要成分为钒的＋3、＋4、＋5价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒的化合物溶于酸后多以VO＋、VO2＋、VO形式存在，采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已知：V2O5在碱性条件下以VO形式存在。下列说法不正确的是(　　)A．“酸浸氧化”中欲使3 mol VO＋被氧化成VO，至少需要1 mol KClO3B．滤液1中主要的阴离子有AlO、VO、Cl－、OH－、SOC．“煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯D．“煅烧”时，NH4VO3受热分解：2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O4．(2022·湖北高三模拟)草酸钴主要用作制氧化钴的原料，也可用于制取其他钴化合物。利用废料铝钴膜(含有LiCoO2、Al、Fe)制备草酸钴的工艺如下：下列有关说法错误的是(　　)A．碱浸的目的是溶解除铝B．氢碘酸在流程中体现酸性和还原性C．滤渣的主要成分是氢氧化铁D．沉钴时检验沉淀是否洗涤干净可用的试剂为盐酸5．(2023·昆明模拟)锆(40Zr)是现代工业中重要的金属原料，具有良好的可塑性，其抗蚀性能强于钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO4，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示：(1)分馏属于_____________________________________________________(填“物理变化”或“化学变化”)。(2)锆英石________(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分馏，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“高温气化”中ZrSiO4发生反应得到ZrCl4的反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________。(4)流程中ZrCl4与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得ZrOCl2·8H2O，检验该物质是否洗涤干净的实验操作为______________________________________________________________________________________________________________________________。