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文檔簡介
1、2020 屆高三化學考前沖刺突破:化學工藝流程綜合題跟蹤監(jiān)檢測1 硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為 MgBQ 忸 0 和 FdQ,還有少量 FO、FeO CaO AI2Q和 SiO2等)為原料制備硼酸(HsBO)的工藝流程如下所示:礦粉 fI1 ,睜卻T 過健1廠余密rm |濾羸含鏤松咼液寫出 MgBO - H2O 與硫酸反應的化學方程式:O為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度外,還可采取的措施有 (寫出兩條)。MgRO H2O+ 2H2SQ=2H3BO + 2MgSO 提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑2 某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有CaMg(CQ2、AI2Q和
2、 Fe2O 等,回收其中鎂的工藝流程如下:和睥幣灌彈和 -過濾一囲石卜濁陸屮試回答在“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有(兩條即可)。答案:增大硫酸濃度、加熱升高溫度、邊加硫酸邊攪拌3. (2019 廣東惠州模擬)稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源,被廣泛應用于電子信息、國防軍工等多個領域。一種從廢棄陰極射線管(CRT) 熒光粉中提取答案:MgCO MgSiO、0稀土兀素釔(丫)的工藝流程如下:已知:廢棄 CRT 熒光粉的化學組成(某些不參與反應的雜質未列出)成分含量/%丫2QZnOAl 2QPbOMgO預處理前24.2841.827.811.670.19預處理后68.515.424.
3、335.430.50試回答步驟I中進行原料預處理的目的為 _。答案:除去 ZnO 和 AbQ4碲(Te)位于元素周期表第切 A 族, 由該元素組成的物質可用作石油裂化 的催化劑,電鍍液的光亮劑,玻璃的著色材料,合金材料的添加劑等。精煉銅的陽極泥主要含 CuTe、Au Ag 等,利用下列工藝流程可回收碲:ELSO4已知:TeO 的熔點為 733C,微溶于水,可溶于強酸和強堿回答下列問題:(1) Te 與 S 的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱順序為(用化學式表示)。(2) “酸浸 1”需加熱,加熱的目的是 _,“酸浸 T 發(fā)生反應的氧化產(chǎn)物是_ (寫化學式)。(3) “水浸”后“濾液 1”的顏
4、色是_ 。(4) “濾渣 1”進行“堿浸”的離子方程式是 _。(5) 從可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念來看,“濾渣 2”進行酸浸的意義是答案:H2SOHTeO (2)加快浸出速率TTLulrL-1度棄citr炭兄粉Hi址理StnuhL1込沁鹽酸、A* -不罄與反應的雜鹿魂:濾清一IYA商豎燒M斤DDTCVInil収氧水民so、K4i-TdJ4Wift空q軟黔-險圈卜水補財ICuSO、TeQ (3)藍色(或淺藍色)TeO2+ 2OH =Te$+ H2O (5) “濾渣 2”經(jīng)過酸浸可得到含 CuSO 的濾液,并可達到回收 Au Ag 的目的,符合可持 續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念5.碳酸鋰(相對分子質
5、量為 74)廣泛應用于化工、冶金、陶瓷、醫(yī)藥、制冷、 焊接、鋰合金等行業(yè)。制備流程如下:牌豐醵兀為叫N*OH5;從IW幼I神麗I第龍化粽饒一已知:碳酸鋰的溶解度(g Lj 見下表。溫度/C010203040506080100Li2CQ1.541.431.331.251.171.081.010.850.72(1)硫酸化焙燒工業(yè)反應溫度控制在 250300C,主要原因是_;同時,硫酸用量 為理論耗酸量的 115%左右,硫酸如果加入過多則_(填字母)。A. 增加酸耗量B. 增加后續(xù)雜質的處理量C. 增加后續(xù)中和酸的負擔水浸時,需要在攪拌下加入石灰石粉末的主要作用是(3) “沉鋰”需要在 95C以上進
6、行,主要原因是 _ 。過濾碳酸鋰所得母液中主要含有NQSQ,還可能含有_ 。答案:(1)溫度低于 250C,反應速率較慢;溫度高于 300C,硫酸揮發(fā) 較多ABC (2)除去多余的硫酸,同時調整 pH,除去大部分雜質(3)溫度越高, 碳酸鋰溶解度越小,可以增加產(chǎn)率NQCQ、LizCQ6.利用水鉆礦(主要成分為CQQ,含少量 FeO、AI2Q、MnQ MgQ CaOSiO2等)可以制取多種化工試劑,以下為草酸鉆晶體和氯化鉆晶體的制備流程,回答下列問題:普黑 g 抑人罕嶽弩劑呎辟0甸水併才 H 砂 I 滋:址叮勺濾觥匸詭渣】|麻忘匸麗示麗亍I麗詡“風況|沉錠|華舉剤層sff= I已知:浸出液中含有
7、的陽離子主要有J、Cf、Fe2+ Mrn+ Al3+MgCf 等;2沉淀I中只含有兩種沉淀;3流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH 見下表:沉淀物Fe(QH)Fe(QH)Co(QHAI(QH)3Mn (QH)開始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8(1)浸出過程中CQO發(fā)生反應的離子方程式為 _。加入 NaCIO 的作用是_ 。(3)_ 加入 NsbCQ 調 pH 至 5.2 ,目的是_;萃取劑層含錳元素,則沉淀U的主要成分為 _。操作I包括:將水層加入濃鹽酸調整 pH 為 23, _、_ 、過濾、洗滌、減壓烘干等過程。答案:(1)CO2Q+SQ+
8、4H+=2CC+ SQ+ 2HQ (2)將 Fe2+氧化為 F, 便于后面調節(jié) pH 時生成 Fe(QH)3沉淀而除去(3)使卩+和 AI3+沉淀完全 CaF 和 MgF (4)蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶7鐵紅(FezQ)和鈦白粉(TiQ2)均為重要的墻面裝修顏料。一種利用鈦鐵礦(主要成分為 FeTiQs,還含有少量FQQ)聯(lián)合生產(chǎn)鐵紅和鈦白粉的工藝流程如圖 所示:+堆嵯1。;墜込座 T 鯉如加按m * TiWHXI陸sp_5溶液,取上層清液滴加 HNO 酸化的 AgNO 溶液(3) c(Mn )= 占才=4.5X10_C OHmol L_11X10_5mol L_1, Mrn+沒有沉淀完全9. (2
9、019 山西晉城模擬,節(jié)選)磷酸鐵鋰電池被廣泛應用于各種電動汽車, 其正極是通過將磷酸鐵鋰(LiFeP04)、導電劑、黏結劑和乙炔黑等按比例混合, 再涂于鋁箔上制成。一種從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中回收某些金屬資源的 工藝流程如下:得權 叫SO.、出QiNHVH2O.N-iCOjtMffl電池 f 單睥肯 i 詠Mt i一39已知:常溫下,KFeQH” = 10;LizCO 的溶解度:0C為 1.54 g ; 100C為 0.72 g。請回答:(1)“沉鐵”時,溶液的 pH 與金屬元素的沉淀百分率(呵的關系如表:pH3.556.581012w(Fe)/%66.579.288.597.297.4
10、98.1w(Li)/%0.91.31.92.44.58.0貝卩該過程應調節(jié) pH=_ ,其原因為_ ; 假設該過程在常溫下進行,則此時溶液中c(Fe3+)二_ 。(2) “沉鋰”時,所得 Li2CO 應選擇_ (填“冷水”或“熱水”)進行洗滌,判斷 LizCO 已洗滌干凈的操作和現(xiàn)象為_ 。答案:(1)8 Fe 元素的沉淀百分率較大且 Li 元素的損失較小10_21mol -L_1(2)熱水 取最后一次洗滌液少許,向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,無沉淀生成,則證明已洗滌干凈10. (2019 湖南懷化模擬)高氯酸銨 NHCIO4是復合火箭推進劑的重要成分, 實驗室可通過下列反應制取_ 沖洛_屜
11、取型謔恆應器| .NE1+C1(氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉的化學方程式為反應得到的混合溶液中 NHCIO4和 NaCI 的質量分數(shù)分別為 0.30 和 0.15 ,從混合溶液中獲得較多 NHCIO4晶體的實驗操作依次為(填操作名稱)_、_、_ 、冰水洗滌、干燥。用冰水洗滌的目的是_。若氯化銨溶液用氨氣和濃鹽酸代替,則該反應不需要加熱就能進行,其原因是答案:(1)4NaCIO3=NaCI+ 3NaCIQ (2)蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 過濾 減少洗滌過程中 NHCIO4晶體的損失 氨氣與濃鹽酸反應放出熱量11. (2019 山東臨沂模擬)黃銅礦(CuFeS)可用來冶煉銅及制備鐵氧化物,常含有微
12、量金、銀等。以黃銅礦為主要原料生產(chǎn)鐵紅(氧化鐵)顏料、膽磯的工藝流程如圖所示:CuSO4* SHjO . .Cu A用滴定法測定所得產(chǎn)品中 CuSO5HQ 的含量,稱取 a g 樣品配成 100 mL_1鬲富分解過itL =1過fit應應HFttlXh 反iiVUN-CI醋秩f吒1反應rv芝反應溶液,取出 20.00 mL,用 c molL_EDTA(N2HY2HO)標準溶液滴定至終點(EDTA不與雜質反應),消耗 EDTA 標準溶液的體積為 b mL。滴定反應為 Cif+ HY0滴定管用蒸餾水洗滌后, 直接注入標準溶液,則會導致測定結果偏 _(填“大”或“小”)解析:根據(jù)滴定反應可知,20.
13、00 mL 溶液中 n(Cu2+) = n(H2p一)= c mol - L-1xbx10一3L = bcx10_3mol,貝Ua g 樣品中 CuSO5HO 的物質的量為 5bcx3135bcx10 molx250 g-mol103mol,樣品中 CuSO5HO 的質量分數(shù)為x100%滴定管用蒸餾水洗滌后,直接注入標準溶液,則標準溶液被稀釋,答案:12.(2019 廣東揭陽模擬)醋酸鎳(CH3COO2Ni是一種重要的化工原料。種以含鎳廢料(含 NiS、AI2O、FeO CaO SQ2)為原料,制取醋酸鎳的工藝流程圖如下:HaHlINg少!曲血川NILF M-jCU, CHXOOH盍I廈邯a*
14、T相關離子生成氫氧化物的 pH 和相關物質的溶解性如表:金屬離子開始沉淀的 pH沉淀完全的 pH物質20C時溶解性(H2O)L 3+Fe1.13.2CaSO微溶Fe2+5.88.8NiF2可溶Al3+3.05.0CaF難溶Ni2+6.79.5NiCQ心=9.60 x106=Cut + 2H+0J則 CuSO5HO 的質量分數(shù)為125bc=%。a濃度偏小,導致消耗標準溶液的體積偏大,使測定結果偏大。櫃雜匯操渝建l注洽2淀洽J OEM(1)沉鎳過程中, 若 c(Ni2+) = 2.0 mol - L, 欲使 100 mL 該濾液中的 Ni2+沉淀完全 c(Ni2+) MrT + CQ+ HQb 實
15、驗中稱取 0.400 g 水泥樣品,滴定時消耗了 0.050 0 mol L_1的 KMnQ 容液 36.00 mL則該水泥樣品中鈣的質量分數(shù)為_。解析:(1)在分解水泥樣品過程中加入硝酸是將分解產(chǎn)生的Fe2+氧化為 Fe3+,便于后續(xù)沉淀處理;用 HQ 溶液也能代替硝酸進行氧化處理。(2) 沉淀 A 是水泥中不溶于硝酸和鹽酸的成分,所以 A 的主要成分為 SiQ2(或H2SiQ3),SiQ2(或 HSiQs)可與氫氟酸發(fā)生反應,此反應的方程式為SiQ?+4HF=SiFT+ 2HQ(或 H2SiQ3+ 4HF=SiFT+ 3HQ)。(3) 在加氨水的過程中升高溫度是為了加快反應速率,防止膠體生
16、成,促進 沉淀的生成;沉淀 B 是在 pH 為 45 時產(chǎn)生的沉淀,可知沉淀 B 的主要成分為 Fe(QH)、AI(QH)3。根據(jù)反應的氧化還原關系可知:2MnQ5HC2Q,同時,Cai+HC2Q,貝U答案:(1)將樣品中可能存在的 Fe2+氧化為 Fe3+雙氧水(2)SiQ2(或 HSiQs) SiQ2+4HF=SiFf+2 耳 0(或 HSiQs+4HF=SiFf +3I4Q)(3) 防止膠體生成,易沉淀分離Fe(QH)aAI(QH)3(4) 45.0%樣品中鈣的質量分數(shù)為.5X 聞 X25X4.0.4X100%45.0%。17. 重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主
17、要成O分為 FeOCr2Q,還含有硅、鋁等雜質。制備流程如圖所示:回答下列問題:高溫步驟的主要反應為 FeOCwO +NQCO+NaN NaCrQ + FeO + CO+ NaNO上述反應配平后 FeO- 62Q 與 NaNO 勺系數(shù)比為_ 。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是_(2) 濾渣 1 中含量最多的金屬元素是 _,濾渣 2 的主要成分是及含硅雜質。(3) 步驟調濾液 2 的 pH 使之變_(填“大”或“小”),原因是_ 用離子方程式表示)。(4) 有關物質的溶解度如圖所示。向“濾液 3”中加入適量 KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾得到 K2Cr2O7固體。冷卻到 _(填標號)得到的KCQ
18、Q固體產(chǎn)品最多。a.80Cb.60Cc.40Cd.10C步驟的反應類型是_ 。(5)_ 某工廠用 m kg 鉻鐵礦粉(含 C2O 40%)制備 K2C26 最終得到產(chǎn)品 mkg, 產(chǎn)率為_。解析:(1)首先標出變價元素的化合價,分析價態(tài)變化可知:1 mol FeO-CDQ失去7 mol 電子, 1 mol NaNQ 得到 2 mol 電子,則由得失電子守恒可知二者系 數(shù)比應為 2 :7;該步驟中主要反應的反應物中有 NaCO,而陶瓷中含有二氧化 硅,二者在熔融時反熔融、熔 術訊塊過濾礦ttfft 1過翅IpH誕 調2pH = 75m應,故不能使用陶瓷容器。(2)步驟的反應產(chǎn)生了不溶于水的 Fe
19、2Q,故熔塊水浸后濾渣 1 的主要成分是 Fe2Q,則含量最多的金屬元素是O鐵元素;將濾液 1 調節(jié) pH7 后,Al3+會變?yōu)?AI(0H)3沉淀而除去,故濾渣 2 的 主要成分是 AI(0H)3和含硅雜質。(3)濾液 2 中的主要成分是 NaCrQ,濾液 3 中 的主要成分應為 NaCr207,則第步調節(jié) pH 的作用是使 N&CrC4轉化為 NaCO, 離子方程式為 2CrO+ 2 =Cr2CT + H2O,酸性越強越利于 NaCrQ 轉化為 NaCrzO,故應調節(jié) pH 使之變小。 由溶解度曲線圖可知,10C時KCHO溶解 度最小,而 NaCO、KCI、NaCI 此時溶解度均大
20、于 &CRQ,三者均存在于溶液 中,故冷卻到 10C時得到的 KCr2O 固體最多,該步驟的化學反應方程式為 2KCI + NaCr2Q=2NaC+KCQQ,顯然該反應為復分解反應。(5)由 Cr 元素守恒可知:1 000X40%62QK262Q,則理論產(chǎn)生 K262Q的質量為 一X294 g,而實際產(chǎn)量為 1 000 m g,則產(chǎn)率=實際產(chǎn)量X100%=100%理論產(chǎn)量147mi答案:(1)2 : 7 陶瓷在高溫下會與 NaCO 反應(2) Fe AI(OH)3小 2CrO_+ 2H+ 626-+ H2O(4) d 復分解反應18. NaCIO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織
21、物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:回答下列問題:(1)_ NaCIO2中 CI 的化合價為。寫出“反應”步驟中生成 CIO2的化學方程式_。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg+和 C,190m2147mX100%崩恥mWmH*HJOJ要加入的試劑分別為 _ 、_ ?!半娊狻敝嘘帢O反應的主要產(chǎn)物是(4) “尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量CIQ。此吸收反應中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為 _ 該反應中氧化產(chǎn)物是 _o(5) “有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克CI2的氧化能力。NaCIQ 的有效氯含量為_(計算結果
22、保留兩位小數(shù))。解析:(1)由化合價規(guī)則知,NaCIQ 中 CI 的化合價為+ 3o(2) 由工藝流程圖可以看出 SQ、HSQ、NaCIQ 為反應物,CIQ、NaHSQ 為生 成物,再根據(jù)化合價升降法配平得出化學方程式為 SQ+ HSQ+ 2NaCIQ=2CIQ+2NaHSQ(3) 粗鹽水精制時除去 Mg+通常用 NaOH 溶液,生成氫氧化鎂沉淀,過濾除 去;除去 C 尹通常用 N&CQ 溶液,生成碳酸鈣沉淀,過濾除去。電解時陰極為得 電子極,因此產(chǎn)物的化合價應降低,即生成 NaCIQ。(4) 由信息“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量CIQ 知,反應物之一為 CIQ,再由生產(chǎn)工藝
23、流程圖知,用的吸收試劑是 NaOH HQ,由生產(chǎn)工藝流 程圖知產(chǎn)物之一為 NaCIQ,由 CIQ 生成 NaCIQ, CI 的化合價由+ 4 價變?yōu)? 3 價,化合價降低,CIQ2為氧化劑,則 HQ 為還原劑,化合價升高,生成氧氣,再 由電子守恒得,此吸收反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2 : 1,該反應中氧化產(chǎn)物是 Q。(5) 由信息知,要求出每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克CI2的氧化1能力,先求得 1 g NaCIQ2變?yōu)?CI 轉移的電子數(shù)為 麗 4,再設有 x g CI2變1x為 C的氧化能力與 1 g NaCIQ 的氧化能力相當,列方程得 905 % 4= 71x2,解 得
24、x = 1.57,即為有效氯含量。答案:+ 3(2) 2NaCIQa+ SQ+ HSQ=2CIQ+ 2NaHSQ(3) NaQH 溶液 NaCQ 溶液 CIQT(或 NaCIQ)O(4) 2 : 1 Q(5) 1.5719. 以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO PbO、PbSO 及炭黑等)和 HSO為原料,制備高純 PbO 實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:廠肚液/A彎|f過程m |竺(1) 過程I中,在 Fe2+催化下,Pb 和 PbO 反應生成 PbSO 的化學方程式是(2) 過程i中,F(xiàn)e*催化過程可表示為:i:2Fe2+PbO+4H+SO_=2F(e+PbSO+ 2H2Oii:寫
25、出 ii 的離子方程式: _下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。a.向酸化的 FeSQ 溶液中加入 KSCN液,溶液幾乎無色,再加入少量 PbO, 溶液變紅。b.PbO 溶解在 NaOH 溶液中,存在平衡:PbO(s) +NaOH(aq) = NaHPb2(aq),其溶解度曲線如圖所示。1過程U的目的是脫硫。濾液 1 經(jīng)處理后可在過程U中重復使用,其目的是_ (選填序號)。A. 減少 PbO 的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B. 重復利用 NaOH 提高原料的利用率C增加 NaSQ 濃度,提高脫硫效率2過程川的目的是提純。結合上述溶解度曲線,簡述過程川的操作:FbSUi lloXFJH落
26、液過程II)F曲人也図入/t過耗I)解析:(2)Fe2+作催化劑,F(xiàn)e3+是中間產(chǎn)物,在反應 ii 中 Fe3+應被還原成 Fe2+,Pb 作還原劑被氧化成 PtT, Pb2+與S(O結合成 PbSO 沉淀,所以 ii 的離子 方程式為Pb+ 2Fe3+ sO=PbS 斜 2Fe2十。a 對應反應 i,目的是檢驗 PbQ 能將 Fe2+氧化成 Fe3+,則 b 對應反應 ii,目的是檢驗 Pb 能把 Fe3+還原成 Fe2+, 所以在實驗中應加鉛粉進行檢驗。(3) C 項,SO_濃度越大,脫硫的效率越低。 PbO 在 35% NaOH 溶液中的 溶解度隨溫度升高變化大,且在 110 時 PbO
27、 的溶解度大,所以在 35%NaOH 溶 液中進行溶解,加熱至 110C,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾可得 到較純的 PbO2+“宀Fe答案:(1)Pb + PbQ+ 2SO=PbSQ+ 2140(2) 2Fe3+ Pb+ SO_=2Fe+ PbSOb.取 a 中紅色溶液,向其中加入適量鉛粉后,紅色褪去(3) AB向 PbOfi品中加入一定量的 35%NaOH 溶液,加熱至 110C,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾得到 PbO 固體20. (2019 湖南長郡中學模擬)硒(Se)和銅(Cu)在生產(chǎn)生活中有廣泛的應 用。硒可以用作光敏材料、電解錳行業(yè)的催化劑,也是動物體必需的營養(yǎng)元
28、素 和對植物有益的營養(yǎng)元素等。氯化亞銅(CuCI)廣泛應用于化工、印染、電鍍等 行業(yè)。CuCl 難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水 解氧化。以海綿銅(主要成分是 Cu 和少量 CuO 為原料,采用硝酸銨氧化分解技 術生產(chǎn) CuCl 的工藝過程如下所示:請回答下列問題:(1) 若步驟中得到的氧化產(chǎn)物只有一種,則它的化學式是 _ 。(2) 寫出步驟中主要反應的離子方程式: _ 。(3) 步驟包括用 pH= 2 的溶液酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是 (寫酸的名稱)。(4) 上述工藝中,步驟和的作用是_。(5) Se 為切 A 族元素,用乙二胺四乙酸銅陰離子水溶液和硒代硫酸
29、鈉(NazSeSO)溶液反應可獲得納米硒化銅,硒代硫酸鈉還可用于Se 的精制,寫出硒代硫酸鈉(NazSeSO)與 HSQ 溶液反應得到精硒的化學方程式:(6)_ 氯化亞銅產(chǎn)率與溫度、溶液 pH 關系如圖所示。據(jù)圖分析,流程化生產(chǎn) 氯化亞銅的過程中,溫度過低影響 CuCI 產(chǎn)率的原因是_ ;溫度過高、pH過大也會影響 CuCI 產(chǎn)率的原因是_ 。(7)_ 用 NaHS 作污水處理的沉淀劑, 可以處理工業(yè)廢水中的CIJ+O已知: 25C時,HS的電離平衡常數(shù) 心=1.0X10-, = 7.0X10_15,CuS的溶度積為KSp(CuS) =6.3X10_36。反應 CiT (aq) + HS(aq
30、) = CuS(s) + H+(aq)的平衡常數(shù) K 二(結果保留 1 位小數(shù))。解析:(1)步驟中,酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,把Cu 氧化為CLI+O步驟中,反應物有CIJ+ sQ,產(chǎn)物有 CuCI,還應有 sQ_,據(jù)此寫出。(3) 由題意知,經(jīng)酸洗、水洗后得到硫酸銨,據(jù)此分析。CuCI/產(chǎn)幸反麻溫嵐對弒化聊樹產(chǎn)率的室響曲陀聲I(4) 根據(jù)已知“ CuCI 難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕 空氣中易水解氧化”分析。(5) 硒代硫酸鈉(NaiSeSQ 與SQ 溶液反應生成硒、硫酸鈉、二氧化硫和水。(6) 流程化生產(chǎn)氯化亞銅過程中,溫度過低反應速率慢,CuCI 轉化率低;溫
31、度過高、pH 過大,容易向 CuO 和 CaO 轉化,且溫度過高,銨鹽易受熱分解。(7) 根據(jù) CiT(aq) + HS (aq)= CuS(s) + H+(aq)可知Kc H+c H+cS2_Ka27.0X10_15c Ci2+ c HS5二 c Ci2+ cS2 cHS二 KTCUS 二 6.3X1O_36二1.1X1021。答案:(1)CuSQ(2) 2Cu2+SO_+2C+HO=2CuCU +SO+2H+(3) 硫酸(4) 使 CuCI 干燥,防止其水解氧化(5) Na2SeS(3+F2S(O=NgS+SeJ +SQT+H2O(6) 溫度過低反應速率慢溫度過高、pH 過大,容易向 Cu
32、O 和 CsO 轉化,且溫度過高,銨鹽(氯化銨,亞硫酸銨)易受熱分解(任答一點即可)(7) 1.1X102121.(2019 江西上饒模擬)三鹽基硫酸鉛(3PbO - PbSOHO,其相對分子質量為 990)簡稱“三鹽”,不溶于水及有機溶劑。主要適用于不透明的聚氯乙烯 硬質管、注射成型制品,也可用于人造革等軟質制品。以鉛泥(主要成分為 PbOPb 及 PbSO 等)為原料制備三鹽的工藝流程如圖所示。章VI* N0WHdlPlfc已知:Ksp(PbSQ) = 1.82X108,Ksp(PbCO) = 1.46X1013。請回答下列問題:(1)_ 寫出步驟“轉化”的離子方程式_ 。根據(jù)如圖溶解度曲
33、線(g/ 100g O),由濾液 1 得到 NaSO 固體的操作為:將“濾液 1” _ 、_、用乙醇洗滌后干燥。(3) 步驟“酸溶”,為提高酸溶速率,可采取的措施是 _(任意寫出兩條)。(4)“濾液 2”中可循環(huán)利用的溶質為 _ (填化學式)。若步驟“沉鉛”后的濾液中鉛離子沉淀完全,則此時 c(SOt)=_mol - L_10(5) 步驟“合成”三鹽的化學方程式為 _o(6) 若消耗 100.0 t 鉛泥,最終得到純凈干燥的三鹽 49.5 t,假設鉛泥中的鉛元素有 50%?;癁槿},貝U鉛泥中鉛元素的質量分數(shù)為 _0解析:(1)步驟向鉛泥中加 N&CQ 溶液,由題干可知 PbCO 的溶
34、解度小于PbSO 的溶解度,NCO(aq) + PbSO(s)=Na2SQ(aq) + PbCO(s),即可將 PbSO 轉化成 PbCO, “轉化”的離子方程式為 COT+ PbSO=sO + PbCQ(2) 根據(jù)溶解度曲線(g/100 g H2O)可知,在較低溫度下硫酸鈉結晶析出的是NaSQ 10H2O,在較高溫度下析出無水硫酸鈉晶體,且在較高溫度下,硫酸鈉的 溶解度隨溫度升高而減小,硫酸鈉在乙醇中的溶解度較小,故由濾液 1 得到 N&SQ 固體的操作為:將“濾液 1”升溫(蒸發(fā))結晶、趁熱過濾、用乙醇洗滌后干燥。(3) 酸溶時,為提高酸溶速率,可采取的措施是適當升溫(或適當增大硝
35、酸濃度或減小沉淀粒徑等)。Pb、PbO 和 PbCO 在硝酸的作用下轉化成 Pb(NO)2,Pb(NO)2中加稀 HSQ轉化成 PbSO 和硝酸,HNO 可循環(huán)利用,若步驟沉鉛后鉛離子沉淀完全,則濾 液中c(Pb2+) = 1x10T5mol - LT1,已知 Kp(PbSO) = 1.82x10_8,則此時C(SO4_)50 60 C(5) 步驟合成三鹽的化學方程式為 4PbSO + 6NaOH =3PbOPbSO HO+3NQSO+2HQ1.82x101.0 x10T5mol - L_1= 1.82x10mol-Lo盹門 00 昭828若得到純凈干燥的三鹽 49.5 t ,則其中鉛元素的質
36、量為 990 x49.5 t =41.4 t,設鉛泥中鉛元素的質量分數(shù)為 w,則 100.0 t 鉛泥中鉛元素為 100.0 xW,鉛泥中的鉛元素有 50%專化為三鹽,有 100.0 tXwx50%= 41.4 t,解得 w=82.8%。答案:CO2+ PbSQ=SOr+ PbCO(2) 升溫結晶趁熱過濾(3) 適當升溫、適當增大硝酸濃度(或減小沉淀粒徑等)(4) HNQ 1.82X10_3 4 550 60C4PbSO4+ 6NaOH = 3PbO- PbSOHbO+3NQSO+2HO(6) 82.8%22. (2019 河南開封模擬)氨法溶浸氧化鋅煙灰制取高純鋅的工藝流程如 圖所示。溶浸后
37、氧化鋅煙灰中鋅、銅、鎘、砷元素分別以Zn(NHQ 產(chǎn)、Cu(NH)2Cd(NH)4、AsCb一的形式存在。3“氧化除雜”中,AsCl5-轉化為 AS2Q 膠體吸附聚沉除去,溶液始終接近中性。該反應的離子方程式為_ 。4“濾渣 3”的主要成分為 _。5“電解”時 Zn(NH)2+在陰極放電的電極反應式為 _。NH3* ii2o和NH4CIHEO2鋅粉氧化鋅煙灰宀 葫擾 衽出液 氣化除雜-還原除雜-謔浙電解-高純鋅TTT濾渣I濾渣2謔直3回答下列問題:(1) Zn(N出)2+中 Zn 的化合價為_ ,“溶浸”中 ZnO 發(fā)生反應的離子方程式為_ 。_(2) 鋅浸出反應速率與溫度的關系如圖所示,分析
38、30 C 時鋅浸出反應速率最高的原因為。陽極區(qū)放出一種無色無味的氣體,將其通入滴有 KSCN 的 FeCb 溶液中,無明顯 現(xiàn)象,該氣體是 _(寫化學式 ) 。電解后的電解液經(jīng)補充 _ (寫一種物質的化學式 ) 后可返回“溶浸”工序繼續(xù)使用。解析:(1)NH3是中性分子,由于 Zn(NH)2+離子帶有 2 個單位的正電荷,說 明其中Zn 帶有 2 個單位的正電荷,故 Zn 的化合價為+ 2 價;Nht水解使溶液顯 酸性,ZnO 與J 反應變?yōu)?Zn2+,Zn2+與 NH H2O 反應產(chǎn)生 Zn(NH3)4+,反應總的 離子方程式為 ZnC+2NHH2O+ 2NH =Zn(NH:+ 3HQ(2)
39、 由鋅浸出反應速率與溫度的關系圖可知,在溫度低于30C時,溫度升高,反應速率隨溫度升高而增大;當溫度超過30C,NHHO 分解產(chǎn)生氨氣,氨氣逸出導致溶浸反應速率下降,故 30C時鋅浸出反應速率最高。(3) 在“氧化除雜”中, HC2將 AsCl5-氧化后轉化為 A&Q 膠體吸附聚沉除去,H?C2被還原變?yōu)?F20,反應后溶液始終接近中性。則該反應的離子方程式為 2AsCl5+ 2HO2+6NHH,O=AS25+ 10C+ 6NH+ 5HQ(4) “氧化除雜”后的溶液中含 Zn(NH)4+、Cu(NH)2+、Cd(NH):+,向該溶液 中加入 Zn 粉,Zn 將 Cu2+、Cd+還原為金
40、屬單質,所以“濾渣 3”的主要成分為 Cu、 Cd。(5) “電解”時 Zn(NH)4+在陰極放電,電極反應式為 Zn(NH)2+ 2e=Zn+ 4NHT;陽極區(qū)陰離子放電,放出一種無色無味的氣體,將其通入滴有KSCN初2020的 FeCb 溶液中,無明顯現(xiàn)象,說明該氣體不具有氧化性,則該氣體是2;電解的溶液中由于 NH 不斷放電產(chǎn)生 N 從溶液中逸出,所以電解后的電解液經(jīng)補充NH 或 NHHO 以后才可返回“溶浸”工序繼續(xù)使用。答案:+ 2 ZnO+ 2NH H2O+ 2N=Zn(Nh)4+ 3HO(2)低于 30C時,溶浸反應速率隨溫度升高而增大;超過 30C,氨氣逸 出導致溶浸反應速率下
41、降2AsCl5_+ 2HQ+ 6NH FbO=AS:b+ 10C+ 6N 宵 + 5HO(4) Cu 、 Cd(5) Zn(NH3)2+ 2e_=Zr+ 4NHT 2 NH(或 NH HO)23. (2019 山東聊城模擬)鉍酸鈉(NaBiOa)是一種難溶于水的強氧化劑,在鋼鐵工業(yè)中常用作錳元素的分析測定。某研究小組用浮選過的輝鉍礦 (主要成分是 Bi2S,還含少量 Bi203, SiO2等雜質)制備鉍酸鈉,其流程如下:FeC4 UICJFe稀HNC NH3* H2O埠協(xié)礦-J浸肌|彳:雪卜|還底 A 殛鬲T 沉淀卜叵瓦|T蠟燒1-NaBiQ請回答下列問題:(1)為了提高“浸取”中原料的浸出率
42、,可以采取的措施是 _(寫一種即可)。(2)“浸取”時通常加入 FeCb 溶液和濃鹽酸,向其中加入過量濃鹽酸的目的是_,“濾渣”的成分是_ (填化學式)。(3)“沉淀”反應的離子方程式為_。(4)“沉淀”操作時,用氨水調節(jié)pH 至 6,通過計算說明,此時溶液中的Bi3+是否完全沉淀: _(已知:Bi(OH)3的溶度積 Ksp= 3X1032)。(5)“焙燒”除了采用最佳的質量比、合適的溫度外,你認為還需要控制的條件是_O已知, 在酸性溶液中 NaBiQ 將 MrT 氧化為 MnO。 請寫出該反應的離子方 程式:_O(7)_某輝鉍礦中鉍元素的質量分數(shù)為20.90%,若 100 噸該輝鉍礦完全用于
43、生 產(chǎn),共得到 25.00 噸 NaBiQ,則產(chǎn)率是。解析:(1)提高浸出率的措施可以是將礦石粉碎(或適當提高溫度或增大FeCb 溶液的濃度)(2) “浸取”時通常加入 FeCb 溶液和濃鹽酸,向其中加入過量濃鹽酸的目 的是防止 FeCb 及 BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率,二氧化硅不 溶于鹽酸,且鐵離子將硫離子氧化產(chǎn)生的硫單質不溶于酸,故“濾渣”的成分 是 SiO2和SO(3)“沉淀”反應是利用氨水將 Bi3+轉化為沉淀,同時生成銨鹽,反應的離 子方程式為 Bi3+ 3NHfO=Bi(OH)J+ 3Nht。(4) “沉淀”操作時,用氨水調節(jié) pH 至 6, c(OH_) =
44、10_8mol - L_1, c(Bi3+)十已完全沉淀。(5)“焙燒”除了采用最佳的質量比、合適的溫度外,還需要控制干燥且無CO 的環(huán)境。已知,在酸性溶液中 NaBiQ 將 MrT 氧化為 MnO,本身被還原為 Bi:轉 移電子數(shù)為 10,根據(jù)氧化還原反應原理配平得,反應的離子方程式為 5NaBiQ + 2Mrn+ 14H+=2MnO+ 5Na + 5Bi3+ 7H2Q(7)某輝鉍礦中鉍元素的質量分數(shù)為 20.90%,若 100 噸該輝鉍礦完全用于生20925.00 tX X100%一 一 一 280產(chǎn),共得到 25.00 噸 NaBiQ,則產(chǎn)率是X100%= 89.29%。100 tX20
45、.90%答案:(1)將礦石粉碎(或適當提高溫度或增大 FeCb 溶液的濃度)防止 FeCb 及 BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率SiO2和 S(3) Bi3+3NHHO=Bi(OH)J +3NH當 pH= 6 時,溶液中 c(OH_) = 1X108mol - L-1,此時溶液中 c(Bi3+):說明 Bi3+已經(jīng)完全沉淀(5) 控制干燥且無 CO 的環(huán)境5NaBiO3+ 2Min+ 14H+=2MnO+ 5Na+ 5Bi3+ 7HO(7)89.29%24. (2019 -山西太原模擬)CoCO 可用作選礦劑、催化劑及偽裝涂料的顏料。以含鉆廢渣(主要成分 CoOCQQ,還含有 A
46、I2Q、ZnO 等雜質)為原料制備 CoCO 的一種工藝流程如圖:KspBi OH33X10_32=3_=c3OH10-8 3=3X10m- L_1 10,用 NaCIO 溶液先將 CN 不完全氧化為 OCN;第二步控制 pH 為 7.58.5,用 NaCI0 溶液完全氧化 OCN 生成N2和兩種鹽。第一步控制強堿性的主要目的是_ ,第二步反應的離子方程式為_ 。(5) 已知藍色染料普魯士藍的合成方法如下:用硫酸亞鐵堿性試紙可以檢驗食品中是否含有 CN,方案如下:食品10HSSO4HCN FeS()4碑性試紙(_一”- *試址変藍|待測液|加熱煮沸|氣休|1-若試紙變藍則證明食品中含有 CN基于普魯士藍的合成原理,請解釋檢測 時試紙變藍的原因:_ 。解析:(1)步驟I根據(jù)加入的反應物及生成物質,結合元素守恒,可得反應的化學方程式為 3Ca(0H) + FeSO+ 6HCN=CFe(CN)6+ CaSO+ 6HA步驟W過濾所得的廢液中含量較多的溶質為CaCl2(或答 CaCb、KCI)。(3)步驟V所用的試劑
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