2019高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 題型十 工藝流程題專項練(考試必用)

1、題型十工藝流程題1.(2018北京理綜,26)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)”或“”)。結(jié)合元素周期律解釋中結(jié)論:P和S電子層數(shù)相同,。(3)酸浸時,磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式:。(4)H2O2將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2脫除,同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時間、不同溫度下的有機(jī)碳脫除率如圖所示。80后脫除率變化的原因是。(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應(yīng)后仍有S殘留,原因是

2、;加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率,其離子方程式是。(6)取ag所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用bmolL-1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。(已知:H3PO4的摩爾質(zhì)量為98gmol-1)答案(1)研磨、加熱(2)核電荷數(shù)PS,得電子能力PS,非金屬性PS,所以酸性H3PO41.010-5molL-1,因此Mg2+沒有完全沉淀。4.三鹽(3PbOPbSO4H2O)可用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑,200以上開始失去結(jié)晶水,不溶于水及有機(jī)溶劑。以200t鉛泥(主要成分為PbO、Pb及PbSO4等)為原料制備三

3、鹽的工藝流程如圖所示。4已知:PbSO4和PbCO3的溶解度和溶度積Ksp如下表。化合物溶解度/gKspPbSO41.0310-41.8210-8PbCO31.8110-71.4610-13(1)步驟轉(zhuǎn)化的目的是,濾液1中的溶質(zhì)為Na2CO3和(填化學(xué)式)。(2)步驟酸溶時,為提高酸溶速率,可采取的措施是(任寫一條)。其中鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO3)2和NO的離子方程式為。(3)濾液2中可循環(huán)利用的溶質(zhì)的化學(xué)式為。若步驟沉鉛后的濾液中c(Pb2+)=1.8210-5molL-1,則此時c(S)=molL-1。(4)步驟洗滌操作時,檢驗沉淀是否洗滌完全的方法是。(5)步驟合成三鹽的化學(xué)方程式為

4、,若得到純凈干燥的三鹽99.0t,假設(shè)鉛泥中的鉛元素有80%轉(zhuǎn)化為三鹽,則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。答案(1)將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,提高鉛的利用率Na2SO4(2)適當(dāng)升溫(或適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等其他合理答案)3Pb+8H+2N3Pb2+2NO+4H2O(3)HNO31.0010-3(4)取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗滌完全(或其他合理答案)(5)4PbSO4+6NaOH3Na2SO4+3PbOPbSO4H2O+2H2O51.75%解析(1)步驟用純堿溶液浸潤鉛泥,將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,提高鉛的利用率

5、,濾液1中的溶質(zhì)為過量的Na2CO3和反應(yīng)生成的Na2SO4。(2)步驟酸溶時,可以通過適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑來提高酸溶速率;鉛與硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Pb+8H+2N濾液2中可循環(huán)利用的溶質(zhì)的化學(xué)式為HNO3;根據(jù)Ksp(PbSO4)=1.8210-3Pb2+2NO+4H2O。(3)8=c(Pb2+)c(S),c(Pb2+)=1.8210-5molL-1,則此時c(S)=1.0010-3molL-1。(4)該沉淀吸附的離子是硫酸根離子,用鹽酸酸化的氯化鋇檢驗,其檢驗方法為取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗滌

6、完全。(5)步驟合5成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4+6NaOH3Na2SO4+3PbOPbSO4H2O+2H2O,若得到純凈干燥的三鹽99.0t,則含有的鉛元素質(zhì)量為m(Pb)=99.0t100%=82.8t,則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=51.75%。5.硼氫化鈉(NaBH4)具有優(yōu)良的還原性,在有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。利用硼精礦(主要成分為B2O3,含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等)制取NaBH4的流程如圖1:圖1圖2已知:偏硼酸鈉(NaBO2)易溶于水,不溶于醇,在堿性條件下穩(wěn)定存在?；卮鹣铝袉栴}:(1)寫出加快硼精礦溶解速率的措施(寫一種)。(2)操作1

7、為,濾渣主要成分為。(3)除硅、鋁步驟加入CaO而不加入CaCl2的原因有:能將硅、鋁以沉淀除去;。(4)氫化鎂(MgH2)中H元素的化合價為;MgH2與NaBO2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)1,其化學(xué)方程式為。(5)如圖2在堿性條件下,在陰極上電解NaBO2也可制得硼氫化鈉,寫出陰極室的電極反應(yīng)式。(6)硼氫化鈉是一種強(qiáng)還原劑,堿性條件可處理電鍍廢液中的硫酸銅制得納米銅,從而變廢為寶,寫出該反應(yīng)的離子方程式:。答案(1)將硼精礦粉碎、攪拌、增大NaOH濃度、升溫等(答1點即可)(2)過濾Fe(OH)3(3)提供堿性溶液抑制NaBO2水解(4)-1價2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO6(5)B

8、(6)4Cu2+B+6H2O+8e-B+8OH-+8OH-4Cu+B+6H2O解析(1)將硼精礦粉碎、攪拌、增大NaOH濃度、升溫等都可以加快硼精礦溶解速率。(2)根據(jù)以上分析,操作1為過濾,濾渣主要成分為Fe(OH)3。(3)已知NaBO2易溶于水,在堿性條件下穩(wěn)定存在,所以除硅、鋁步驟加入CaO而不加入CaCl2的原因有:能將硅、鋁以沉淀除去;提供堿性溶液抑制NaBO2水解。(4)根據(jù)化合價代數(shù)和為0,則氫化鎂(MgH2)中H元素的化合價為-1價;MgH2與NaBO2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)生成NaBH4和MgO,則化學(xué)方程式為2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO。(5)在陰極上電解Na

9、BO2也可制得硼氫化鈉,則陰極室B得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成B,則電極反應(yīng)式為B+6H2O+8e-B+8OH-。(6)硼氫化鈉是一種強(qiáng)還原劑,堿性條件可處理電鍍廢液中的硫酸銅制得納米銅,則反應(yīng)的離子方程式為4Cu2+B+8OH-4Cu+B+6H2O。6.下圖是工業(yè)上以天然氣、空氣為原料合成氨的一種工藝流程:(1)脫硫反應(yīng)第一步是利用Fe(OH)3除去H2S,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)脫硫反應(yīng)第二步是利用空氣氧化回收硫,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為,下列試劑中也適宜作此反應(yīng)的氧化劑的是(填選項)。A.Cl2C.KMnO4B.H2O2D.O3(3)流程中Fe(OH)3和K2CO3可循環(huán)利用

10、,你認(rèn)為流程中還可循環(huán)利用的物質(zhì)有。(4)合成氨反應(yīng)的原料氣中V(N2)V(H2)=13。平衡混合物中氨的含量與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:平衡混合物中氨的含量與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系7則A、B、C三點對應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KA、KB、KC的關(guān)系是(用“”“KB=KC66.7%解析(1)由流程可知,利用Fe(OH)3與H2S反應(yīng)生成硫化鐵和水從而除去H2S,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2S+2Fe(OH)3Fe2S3+6H2O。(2)由流程得知利用空氣中的氧氣氧化硫化鐵生成硫單質(zhì),氧氣得4e-,硫化鐵失23e-,根據(jù)電子守恒,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為32;氯氣有毒,高錳酸鉀會引入新雜質(zhì),故選BD。(3)因為合成氨是可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化,因此N2和H2也需要循環(huán)利用。(4)因為平衡常數(shù)只隨溫度變化,由圖像變化趨勢可知隨溫度升高,氨氣含量減小,說明平衡逆向移動,所以溫度越高平衡常數(shù)越小,又A、B、C三點溫度為B=CA,所以A、B、C三點對應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KA、