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1．【2022 年湖南卷】钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为
，含少
量V、Si 和Al 的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗
中含有的几种物质的沸点：
物质
沸点/
136
127
57
180
回答下列问题：
（1）已知
，
的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略
、
随温度的变化。若
，则该反应可以自发进行。根据下图判断：
时，下列反应不能自发进行的是_______。
专题80 工艺流程——成分分析
1
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A．
B．
C．
D．
（2）
与C．
，在
的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
物质
分压
①该温度下，
与C．
反应的总化学方程式为_______；
②随着温度升高，尾气中
的含量升高，原因是_______。
（3）“除钒”过程中的化学方程式为_______；“除硅、铝”过程中，分离
中含
、
杂质的方法
是_______。
（4）“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换，理由是_______。
（5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入
冶炼
的方法相似的是_______。A．高炉炼铁B．电解
熔融氯化钠制钠
C．铝热反应制锰
D．氧化汞分解制汞
2．【2022 年湖北卷】全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖
水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有
和少量
)，并设计了以下流程
通过制备碳酸锂来提取锂。
2
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时相关物质的参数如下：
的溶解度：
化合物
回答下列问题：
（1）“沉淀1”为___________。
（2）向“滤液1”中加入适量固体
的目的是___________。
（3）为提高
的析出量和纯度，“操作A”依次为___________、___________、洗涤。
（4）有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备
。查阅资料后，发现文献对常温下的
有不同的
3
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描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究
的性质，将饱和
溶液与饱和
溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。
上述现象说明，在该实验条件下
___________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方
程式为___________。
（5）他们结合（4）的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入
改为通入
。这一改动能否达
到相同的效果，作出你的判断并给出理由___________。
3．【2022 年北京卷】铵浸法由白云石[主要成分为
，含
，
杂质]制备高纯度碳酸钙
和氧化镁。其流程如下：
已知：
物质
（1）煅烧白云石的化学方程式为___________。
（2）根据下表数据分析：
浸出率/
浸出率/
理论值/
实测值/
98.4
1.1
99.7
-
98.8
1.5
99.2
99.5
98.9
1.8
98.8
99.5
4
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99.1
6.0
95.6
97.6
已知：i．对浸出率给出定义
ii．对
给出定义
①“沉钙”反应的化学方程式为___________。
②
浸出率远高于
浸出率的原因为___________。
③不宜选用的“
”数值为___________。
④
实测值大于理论值的原因为___________。
⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，
浸出率可出
增加至
，结合化学反应原理解释
浸出率
提高的原因为___________。
（3）滤渣C 为___________。
（4）可循环利用的物质为___________。
4．【2022 年辽宁卷】某工厂采用辉铋矿(主要成分为
，含有
、
杂质)与软锰矿(主要成分为
)联合焙烧法制备
和
，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的
分解为
，
转变为
；
②金属活动性：
；
③相关金属离子形成氢氧化物的
范围如下：
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
5
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8.1
10.1
回答下列问题：
（1）为提高焙烧效率，可采取的措施为___________。
a．进一步粉碎矿石
b．鼓入适当过量的空气
c．降低焙烧温度
（2）
在空气中单独焙烧生成
，反应的化学方程式为___________。
（3）“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出
和
；②___________。
（4）滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
（5）生成气体A 的离子方程式为___________。
（6）加入金属
的目的是___________。
5．【2022 年海南卷】胆矾(
)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成
分是Cu，含有少量的油污、CuO、
、
]制备胆矾。流程如下。
回答问题：
（1）步骤①的目的是_______。
（2）步骤②中，若仅用浓
溶解固体B，将生成_______(填化学式)污染环境。
（3）步骤②中，在
存在下Cu 溶于稀
，反应的化学方程式为_______。
（4）经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______。
（5）实验证明，滤液D 能将
氧化为
。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量
将
氧化为
，理由是_______。
6
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ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是
将
氧化为
，写出乙同学的实验方案及结果_______(不要求写具体
操作过程)。
6．（2021·全国甲卷真题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列
问题：
（1）
的一种制备方法如下图所示：
①加入
粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使
用。
②通入
的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比
时，氧化产物为_______；当
，单质碘的收率会降低，原
因是_______。
（2）以
为原料制备
的方法是：先向
溶液中加入计量的
，生成碘化物；再向混合溶
液中加入
溶液，反应得到
，上述制备
的总反应的离子方程式为_______。
（3）
溶液和
溶液混合可生成
沉淀和
，若生成
，消耗的
至少为_______
。
在
溶液中可发生反应
。实验室中使用过量的
与
溶液反应后，过滤，滤液经水蒸
气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量
的原因是_______。
7．（2021.1·浙江真题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
7
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已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O2
8Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrO
Cr2O
+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
（1）步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是______。
（2）下列说法正确的是______。
A．步骤II，低温可提高浸取率
B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
（3）步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重
复使用)并排序：溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
8
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e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；
f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
（4）为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。
①下列关于滴定分析的操作，不正确的是______。
A．用量筒量取25.00mL 待测液转移至锥形瓶
B．滴定时要适当控制滴定速度
C．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
E．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬
于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补
全操作)
（5）该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度
(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制
K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______，添加该试剂的理由是______。
8．[2019 新课标Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：
（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品
时，钡的焰色为__________（填标号）。
A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色
（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为
______________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其
转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是
“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
（3）成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g 样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000
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mol·L−1的I2−KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉
为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2
2I−+
。测定
时消耗Na2S2O3 溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为
______________（写出表达式）。
9．【2018 新课标1 卷】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问
题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式
__________。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH=4.1 时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
（3）制备Na2S2O5 也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2 碱吸收液中含有NaHSO3 和
Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后，__________室的NaHSO3浓度增加。将该
室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL 葡萄酒样品，
用0.01000 mol·L−1 的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL 。滴定反应的离子方程式为
_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。
10．【2018 北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
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已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F 和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4
10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。
②结合元素周期律解释①中结论：P 和S 电子层数相同，__________。
（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F 所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF 的化
学方程式：__________。
（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时
间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO4
2−残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步
提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。
（6）取a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol·L−1NaOH 溶液滴定至终
点时生成Na2HPO4，消耗NaOH 溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：
H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1）
11.【2018 江苏卷】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2 为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水
Na2SO3，其主要实验流程如下：
11
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已知：①Cl2+2OH−
ClO−+Cl−+H2O 是放热反应。
②N2H4·H2O 沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO 剧烈反应生成N2。
（1）步骤Ⅰ制备NaClO 溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH 溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离
子方程式为____________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取
的措施是____________________________________。
（2）步骤Ⅱ合成N2H4·H2O 的装置如题19 图−1 所示。NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应
一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_____________；
使用冷凝管的目的是_________________________________。
（3）步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、HSO3
−、SO3
2−随pH 的
分布如题19 图−2 所示，Na2SO3的溶解度曲线如题19 图−3 所示）。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为
_________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案： _______________________，用少量无水
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乙醇洗涤，干燥，密封包装。
12．【2017 新课标3 卷】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
_____________。
13．【2016 新课标1 卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
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回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl 的化合价为_______。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为
________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的
量之比为________，该反应中氧化产物是_________。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相
当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)
14．【2016 北京卷】以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，
制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
（1）过程
Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb 和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++ PbO2+4H++SO4
2−＝2Fe3++PbSO4+2H2O
ii: ……
①写出ii 的离子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN 溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b.______________。
（3）PbO 溶解在NaOH 溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）
NaHPbO2（aq），其溶解度
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曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1 经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是____(选填序号)。
A．减少PbO 的损失，提高产品的产率
B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作___________。
15．【2016 四川卷】资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含
Ca5(PO4)3F 和CaCO3·MgCO3 。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途
的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：
已知：①Ca5(PO4)3F 在950℃不分解；
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C
2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题：
（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。
（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。
（3）NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________。
（4）在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。
（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa 时：
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol
5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol
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则Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
（6）在一定条件下CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，当CO 与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5，达
平衡时，CO 转化了
。若a kg 含Ca5(PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10%的磷尾矿，
在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F 转化为P4，将产生的CO 与H2O(g)按起始物质的量之比1:3 混合，
则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。
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