衡水中學(xué)2021屆高考化學(xué)一輪講練：化學(xué)工藝流程【答案+詳解】

化學(xué)工藝流程1.(2019?河南六市聯(lián)考)金屬錸熔點高、耐磨、耐腐蝕，廣泛用于航天航空等領(lǐng)域。工業(yè)上用富銖渣(含ReS)制得錸粉，其工藝流程如圖1所示:革取袁］上叫N的^ 出I有機摩氣R2N-IIRjiU年灌液.反革取''，?:紈■酸鐵

丁液,廢水回收 含R0的有機酹泡島橇晶回答下列問題：(1)圖2是礦樣粒度與錸浸出率關(guān)系圖，浸出時應(yīng)將富銖渣粉碎至目；請給出提高銖浸出率的另外兩種方法o浸出反應(yīng)中ReS2轉(zhuǎn)化為兩種強酸，請寫出錸浸出反應(yīng)的離子方程式(2)圖3表示萃取液流速與錸吸附率關(guān)系。結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)效益，萃取液流速宜選用的范圍是 BV-h-1o24681012萃取海施速八BVdL)60&Q100120140160『祥粒度」目N2圖3⑶已知高銖酸銨微溶于冷水，易溶于熱水。提純粗高銖酸銨固體的方法是(4)高銖酸銨熱分解得到區(qū)62。7，寫出氫氣在800℃時還原Re2O7制得錸粉的化學(xué)方程式。(5)整個工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有H2sO,、、。解析：(1)根據(jù)礦樣粒度與浸出率關(guān)系圖，富銖渣粉碎至120目，浸出率可以達到95%;升高溫度、攪拌可以加快反應(yīng)速率，所以適當(dāng)升高溫度、攪拌能提高錸浸出率；浸出反應(yīng)中ReS2被Hq氧化為高銖酸和H2sO4兩種強酸，反應(yīng)的離子方程式是2ReS+19HO==2ReO~+4SO2-+14HO+10H+。(2)增大萃取液流速、2 22 4 4 2提高銖吸附率可以提高生產(chǎn)效益，根據(jù)萃取液流速與錸吸附率關(guān)系圖，為提高生產(chǎn)效益，萃取液流速宜選用的范圍是6~8BV-h-10(3)高銖酸銨微溶于冷水，易溶于熱水，所以用重結(jié)晶法提純。(4)氫氣在800℃時還原ReO生成銖粉和

800℃水，化學(xué)方程式是Re2O7+7H2===2Re+7H°(5)眇-HReO,溶液用氨水反萃取可得到含R3N的有機溶液，高銖酸銨熱分解可以生成氨氣，所以工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)除H2so/卜，還有NH3、含R3N的有機溶液。答案：(1)120適當(dāng)升高溫度、攪拌(答案合理即可)2ReS2+19HO==2ReO-+4SO2—+14HO+10H+ (2)6?8 (3)重結(jié)晶(4)ReO+22 4 4 2 27800℃7H2===2Re+7H2O(5)NH3含R3N的有機溶液(2020?銀川模擬)三氧化二鉆主要用作顏料、釉料及磁性材料，利用銅鉆礦石制備CoO的工藝流程如圖1o洞鉆獷打過4lt桶ITjSO*rX「人雙取組標(biāo)把加haCUh洞鉆獷打過4lt桶ITjSO*rX「人雙取組標(biāo)把加haCUh冷海足履MF電液朝間更過量M的原卜滸十/淞A

_固伸A面體FlWB先如敵他.因劉[NH/臼工漏液；盤\-LCdC20.-2H/)斯就濟液調(diào)節(jié)pH潮N&亡小洛池已知：銅鉆礦石主要含有CoO(OH)、CoCO3、CujOH)2cO3和SiO/其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。請回答下列問題：“浸泡”過程中可以加快反應(yīng)速率和提高原料利用率的方法是(寫出2種即可)?！敖荨边^程中，加入Na2sO3溶液的主要作用是 0(3)向“沉銅”后的濾液中加入NaClO3溶液，寫出濾液中的金屬離子與NaClO3反應(yīng)的 離 子方程式 0(4)溫度、pH對銅、鉆浸出率的影響如圖2、圖3所示:

一怙的沒出率一-*-第的沒出率94期8682尊工登；?一新的涅出率一怙的沒出率一-*-第的沒出率94期8682尊工登；?一新的涅出率第的浸出率①“浸泡”銅鉆礦石的適宜條件為。②圖3中pH增大時銅、鉆浸出率下降的原因可能是(5)CoC2O4?2H2O在空氣中高溫煅燒得到CO2O3的化學(xué)方程式是(6)一定溫度下，向濾液A中加入足量的NaF溶液可將Ca2+、Mg2+沉淀而除去，若所得濾液B中c(Mg2+)=1.0X10-5mol?L-i,則濾液B中c(Ca2+)為。[已知該溫度下K(CaF2)=3.4X10-ii,K(MgF2)=7.1X10-11]解析：往銅鉆礦石中加入過量稀硫酸和Na2sO3溶液，“浸泡”后溶液中含有C02+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Ca2+,加入Na2sO3溶液主要是將為3+、Fe3+還原為Co2+、Fe2+,“沉銅”后先加入NaClO3溶液將Fe2+氧化為Fe3+,再加入Na2cO3溶液調(diào)節(jié)pH使Fe3+沉淀，過濾后所得濾液人主要含有C02+、Mg2+、Ca2+,再用NaF溶液除去鈣離子、鎂離子，過濾后，向濾液B中加入濃Na2cO3溶液使C02+轉(zhuǎn)化為CoCO3固體，向%％3固體中先加鹽酸，再加草酸銨溶液得到二水合草酸鉆，煅燒后制得Co2O3。(1)“浸泡”過程中可以加快反應(yīng)速率和提高原料利用率的方法有升溫、粉碎礦石、適當(dāng)增加稀硫酸的濃度等。(2)Na2sO3具有較強的還原性，加過量的Na2sO3溶液可將加3+和Fe3+還原為Co2+及Fe2+。(3)由圖1可知，“沉銅”后加入NaClO溶液時，Co2+并未被氧化，被氧化的是Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為CIO-+336Fe2++6H+二二=CI-+6Fe3++3H2O。(4)①根據(jù)圖2、圖3可知，“浸泡”銅鉆礦石的適宜條件是溫度為65℃?75℃及pH為0.5?1.5。②圖3反映的是pH變化對銅、鉆浸出率的影響，“浸泡”過程是利用H+和CoO(OH)、CoCO3、CujOH)2cO3發(fā)生反應(yīng)以浸出金屬離子，當(dāng)pH逐漸增大時，H+的濃度減小，銅、鉆浸出率降低。(5)CoC2O4?2H2O在空氣中高溫煅燒得到比旦的化學(xué)方程式為4CoC2O4?2H2O高溫+3O==gCoO+8CO+8HO。(6)c(Ca高溫+3O==gCoO+8CO+8HO。(6)c(Ca2+)=2 23 2 2sp(CaF) 2—(MgF?Xc(Mg2+)3.4X10-11= X7.1X10-111.0X10-5moI-L-1”4.8X10-6mol-L-1。答案：(1)升溫、粉碎礦石、適當(dāng)增加稀硫酸的濃度(寫出2種即可)(2)將C03+、Fe3+還原為C02+、Fe2+(3)ClO-+6Fe2++6H+==Cl-+6Fe3++3HO(4)3 2①溫度為65℃~75℃、pH為0.5?1.5②pH升高后溶液中c(H+)下降，溶解高溫CoO(OH)、CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2cO3的能力降低(5)4CoC2O4-2H2O+3O2==2Co2O3+8CO2+8HO(6)4.8X10-6mol-L-i2(2020?保定模擬)某含碑(As)的有毒工業(yè)廢水經(jīng)如圖流程轉(zhuǎn)化為粗As2O3。已知：亞砷酸鈣微溶于水，砷酸鈣難溶于水。廢水廢水⑴碑是氮的同族元素，且比氮多2個電子層，則AsH3的電子式為(2)“堿浸”的目的是將廢水中的H3AsO3和H3AsO4轉(zhuǎn)化為鹽，H3AsO4轉(zhuǎn)化為Na3AsO’的離子方程式為。(3)加入試劑1的目的是?！俺帘笔菍⑸樵剞D(zhuǎn)化為Ca5(AsO?30H沉淀，發(fā)生的主要反應(yīng)有：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)AH<05Ca2+(aq)+OH-(aq)+3AsO3-(aq)Ca(AsO)OH(s)△H>04 5 43資料表明：“沉碑”的最佳溫度是85℃，溫度高于85℃，隨溫度升高沉淀率下降，從平衡移動角度分析其原因是 O(5)流程中不“沉碑”直接“酸化”的弊端是 O(6)通過對H3AsO3溶液進行加熱，再過濾可制得粗As203oAs2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲線如圖所示。為提高粗As203的沉淀率，則“結(jié)晶”過程應(yīng)控制的最佳條件是

o90r60t25rn3 5 7 9-]IJ13一r(TLSOx)/(in()l-1/解析：(1)As與N同主族，可根據(jù)NH3的電子式寫出解析：(1)As與N同主族，可根據(jù)NH3的電子式寫出AsH3的電子式為H：As：IL■?I1(2)根據(jù)元素周期律知，H3As04的酸性比H3P04弱，即H3As04為弱酸，書寫離子方程式時不能拆寫，則H3As04轉(zhuǎn)化為Na3As04的離子方程式為H3As0J30H-==As0-+3H0o(3)堿浸后溶液中的溶質(zhì)有NaAs0和NaAs0,由題給條件亞碑4 2 3 4 3 3酸鈣微溶于水，砷酸鈣難溶于水，可知需要加入試劑1將Na3As03氧化為Na3As04。(4)由題給反應(yīng)人可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡逆向移動，c(Ca2+)和c(0H-)都減小，從而使反應(yīng)B的平衡逆向移動，不利于Ca5(As0,30H的生成。(5)“沉碑”是碑的富集過程，如果不“沉碑，”直接“酸化”，則需要試劑的量增大，原料的利用率降低。(6)由題給曲線圖可知25℃、硫酸濃度約為7mol-L-i時As203的溶解度最小。(7)經(jīng)分析可知濾液2的主要成分是H2s04,可將濾液2加入到“酸化”環(huán)節(jié)，循環(huán)利用。9>+

]|：As：II答案：(1)II (2)HAs0+30H-==AsG-+3H0(3)將As03-氧化為 4 4 2 3As03-(4)A反應(yīng)的△H<0,升溫促使A反應(yīng)的平衡向左移動，c(Ca2+)和c(0H-)減小，從而導(dǎo)致B反應(yīng)的平衡向左移動(5)不經(jīng)過富集，需要試劑的量增大，原料的利用率降低(合理即可)(6)硫酸濃度約為7mol?L-i,反應(yīng)溫度為25℃⑺將濾液2輸入“酸化”環(huán)節(jié)，循環(huán)利用4.(2019?陜西渭南質(zhì)檢(二)某興趣小組用廢舊鍍鋅鐵皮按下列流程制備七水硫酸鋅(ZnS0j7H20)o(5)步驟V中，某同學(xué)采用不同降溫方式進行冷卻結(jié)晶，測得ZnS04-7H20顆粒大小分布如圖所示。根據(jù)該實驗結(jié)果，為了得到顆粒大小相對均一的較大晶粒，宜選擇(填標(biāo)號)方式進行冷卻結(jié)晶。(7)從綠色化學(xué)和綜合利用的角度考慮，濾液2需要處理，其方法是

源液過海濾渣章批品V源渣ZnSOi*源液過海濾渣章批品V源渣ZnSOi*7EI3O粗ZnSOq?7ElaO梯■城酸鍍鋅?鐵皮金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH如下表所示。金屬離子pH開始沉淀完全沉淀Fe3+2.73.8Fe2+5.58.3Zn2+6.48.2請回答下列問題：(1)為提高鍍鋅鐵皮中金屬離子的浸出率，除了可適當(dāng)增加稀硫酸的濃度外,還可以采取的措施有(任寫一條)。(2)步驟II中需加入過量H2O2,請用離子方程式表示也02的作用(3)步驟III中調(diào)節(jié)pH的范圍為,調(diào)節(jié)pH宜選用的試劑為(填標(biāo)號)。A.稀硫酸 B.氫氧化鋅C.氫氧化鈉 D.氧化鋅(4)檢驗步驟I所得濾液中是否含有Fe3+可采用的實驗方法是50403020100504030201002W400600呂州1ODD1200

顫粒大小4inA.快速降溫 B.緩慢降溫C.變速降溫解析：由題給流程圖可知，鍍鋅鐵皮中加入稀硫酸，鋅和鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和硫酸亞鐵，過濾得到含有硫酸鋅和硫酸亞鐵的濾液；向濾液中加入過量雙氧水，雙氧水將亞鐵離子氧化為鐵離子，加入氫氧化鋅或氧化鋅調(diào)節(jié)溶液pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，過濾得到含有硫酸鋅的濾液；由第（5）問可知，控制蒸發(fā)溫度、冷卻結(jié)晶得到粗硫酸鋅晶體；粗硫酸鋅晶體通過重結(jié)晶操作獲得七水硫酸鋅晶體。（1）為提高鍍鋅鐵皮中金屬離子的浸出率，除了可適當(dāng)增加稀硫酸的濃度外，還可以采取加熱升高反應(yīng)溫度、粉碎鍍鋅鐵皮或攪拌等措施。（2）步驟II中加入過量H2O2的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+===2F8++2H2O。（3）由表格可知，步驟III中加入氫氧化鋅或氧化鋅調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為3.8WpH<6.4時，可以使Fes+完全沉淀而又不使Zn2+沉淀。（4）檢驗步驟I所得濾液中是否含有Fe3+,應(yīng)選用KSCN溶液，操作方法為取少量濾液，向其中滴加KSCN溶液，若濾液變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe3+,否則不含F(xiàn)e3+。（5）結(jié)合題圖可知在變速降溫的情況下得到的顆粒較大，答案選C。答案：（1）將鍍鋅鐵皮粉碎或加熱或攪拌（任寫一條即可）（2）2Fe2++H2O2+2H+===2F&++2H2O（3）3.8WpH<6.4BD（4）取少量濾液，向其中滴加KSCN溶液，若濾液變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe3+,否則不含F(xiàn)e3+ （5）C5.（2019-廣州模擬）鎂及其化合物有著廣泛用途。工業(yè)上以菱鎂礦（主要成分為MgCO3,含SiO2以及少量FeCO3等雜質(zhì)）為原料制備納米氧化鎂的實驗流程如下：學(xué) 驗煙.。 一本m如戰(zhàn)渣1 濾添￡分散劑FY37nL7nLl納米M識）粉末joLJiZ上(1)加入心。?氧化時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(2)在實驗室煅燒濾渣2需要的儀器除酒精燈、三腳架、玻璃棒、泥三角以外，還需要(填名稱)。(3)一定條件下寬卬也)2可與心。反應(yīng)生成CO?和一種弱堿，該反應(yīng)的化學(xué)方程 式 為(4)工業(yè)上還可用氯化鎂和碳酸銨為原料，采用直接沉淀法制備納米MgO。取少量制得的該物質(zhì)分散于某種液體溶劑中(兩者不反應(yīng))，能說明納米MgO存在的簡單方法是。如圖為反應(yīng)溫度對納米MgO產(chǎn)率和粒徑的影響，據(jù)圖分析反應(yīng)的最佳溫度為。304fl506070SO9304fl506070SO90反雙粗度,七下耍、次00陀64愴口819999yS00駛加7ORO前40302熔的『ml..⑸所加 H2SO4 不宜過量太多的原因是(6)主要副產(chǎn)品是。解析：(1)在酸性條件下，Hq將Fe2+氧化為Fe3+的離子方程式為2Fe2++H9+2H+==2F8++2H2O。(2)在實驗室煅燒Fe(OH)3要用到酒精燈、三腳架、玻璃棒、泥三角、坩堝和坩堝鉗。(3)根據(jù)題中信息，結(jié)合原子守恒可知，CO(NH)2與也0反應(yīng)生成的弱堿為NHjHp,據(jù)此可寫出C0(NH)2與也0反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)將納米MgO分散于某種液體溶劑得到的分散系屬于膠體，故可根據(jù)膠體具有丁達爾效應(yīng)進行判斷。根據(jù)圖像可判斷，50℃時納米MgO的產(chǎn)率最高，粒徑較小，溫度高于50℃,產(chǎn)率降低，粒徑變化不大，故可得出反應(yīng)的最佳溫度為50℃。⑸酸溶時H2sO4不宜過量太多，原因是避免調(diào)pH七4時消耗過多的氨水。(6)分析流程圖知，主要副產(chǎn)物為(NH'SOj答案：(1)2Fe2++H2O2+2H+==2F8++2H2O(2)坩堝、坩堝鉗(3)CO(NH2)2一定條件+3HO=====COT+2NH-HO(4)用一束光照射該分散系，在側(cè)面會看到一

條光亮的通路(或該分散系能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng))50℃(5)避免調(diào)pH時，消耗過多的氨水(6)硫酸銨(或(NH4)2sO4)(2019?沈陽模擬)氯化亞錫用途廣泛，在無機工業(yè)中用作還原劑。在口腔護理行業(yè)中，二水氯化亞錫多用于防齲齒脫敏類牙膏中，以預(yù)防齲齒的發(fā)生。某研究小組制取二水氯化亞錫的工藝流程如圖1所示：冷水干煤Cl2薄錫片Sri熔融錫T錫花)T蒸餡T反應(yīng)第卜口二一I粉卻融晶，過漉干燥,1——I濾渣圖1查閱資料：.酸性條件下，錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式，Sn2+易被氧化。II.SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫?；卮鹣铝袉栴}：(1)四氯化錫暴露于空氣中與空氣中水分反應(yīng)生成白煙，有強烈的刺激性氣味，生成偏錫酸(H2SnO?,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)將金屬錫熔融，然后潑入冷水，激成錫花，其目的是 O(3)在制備二水氯化亞錫時，溫度對錫的轉(zhuǎn)化率的影響如圖2所示，則該反應(yīng)需控制的溫度范圍為 ro承忠慈音嗯「步100.DOr99.009S.D097.00Sti.OD95.0094g93,0092.D0承忠慈音嗯「步100.DOr99.009S.D097.00Sti.OD95.0094g93,0092.D0L圖230P12315 6時間小30t,fit)T.95T時鋤的轉(zhuǎn)化率(4)反應(yīng)原料中鹽酸濃度對產(chǎn)品結(jié)晶率的影響如圖3所示，則鹽酸濃度應(yīng)控制的范圍為

ooooooftO3山由H.oroQ.o,o<圖ooooooftO3山由H.oroQ.o,o<圖9876543299999999卞即算即*親3til入不同球度鹽酸后產(chǎn)品的結(jié)晶率⑸反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為（6）該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）：①將該試樣溶于鹽酸，發(fā)生反應(yīng)為Sn+2HCl==SnCl2+H2T;②加入過量FeCl3溶液；③用已知濃度的K2Cr2O7溶液滴定②中生成的Fe2+,則反應(yīng)的離子方程式為（7）取1.125g錫粉，經(jīng)上述各步反應(yīng)后，共用去0.1000mol-L-iK2Cr2O7溶液30.00mL,錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。解析：（1）根據(jù)題中信息和元素守恒可知