2020屆 二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)工藝流程 專題卷(全國通用)

1、化學(xué)工藝流程O3、CuO、PbO雜質(zhì)，其中31(2019南昌NCS項目第二次模擬測試)氧化鋅主要用作催化劑、脫硫劑、發(fā)光劑和橡膠添加劑。一種以鋅焙砂(含ZnO、ZnSiO3和少量Asj32As與N同主族)為原料制備氧化鋅的流程如圖1所示：Na.SZn浸出一過濾T除碑卜過濾II過濾際度除重金屬leSO,HQNH5HQ蒸氨濾液(NH岸0J過濾汀產(chǎn)品一焙燒一烘干沉鋅ttCO.NH,HCO.mi請回答下列問題：循環(huán)使用的物質(zhì)有“浸岀”時，鋅以Zn(NH3)2+進入濾液。34(填化學(xué)式)。棍山溫度八C圖2浸岀率與溫度的關(guān)系如圖2所示，請解釋溫度超過559后浸岀率顯著下降的原因:塞0曲陝k(NH3):m(

2、NH4)2SO4|圖3浸岀率與n(NH3):n(NH4)2SO4啲關(guān)系如圖3所示，6:4之后浸岀率下降，說明3424(填編號)的浸岀主要依賴硫酸銨濃度的大小。AZnO和ZnSiOBZnOCZnSiO除砷”過程中生成Fe3(AsO4)2沉淀，其中鐵元素的化合價；沉淀劑為342FeSO4H2O、(NH4)2S2O8,添加(N8的目的是“除重金屬”和“深度除重金屬”除去的重金屬是(填名稱)?！罢舭薄钡漠a(chǎn)物主要是ZnSO4和NH3，寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式43。解析(1)根據(jù)“主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)”知，該工藝流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3H2O或NH3、(NH4)2SO4、CO2。“浸

3、出”時，溫度過高，氨氣揮發(fā)而使溶液濃度下降，因此浸出率下降。ZnO既可以用NHjH2O浸出，又可以用32(NH4)2SO4浸出，生成Zn(NH3)42+,n(NH3)：n(NH4)2SO4=6：4之后,(NHSO。的濃度下降，浸出率下降，說明ZnSiO3的浸出主要依賴硫酸按濃度的大小。(3)Fe3(AsO4)2中陰離子為AsO4，故鐵元素的化合價為+2。鋅焙砂所含雜質(zhì)As2O3中砷元素的化合價為+3,除砷過程中生成Fe3(AsO4)2沉淀,砷元素的化合價升高，被氧化,故添加(NH4)2S2O8的目的是把+3價砷氧化成AsO3-以便除去砷元素。根據(jù)鋅焙砂所含雜質(zhì)，“除重金屬”4和深度除重金屬”除

4、去的重金屬是銅和鉛。(5)“蒸氨”時Zn(NH3)4SO4發(fā)生分解反應(yīng)：344Zn(NH)SO=ZnSO+4NHf。34443答案(i)nh3h2o或nh3(nh4)2so4co2溫度升高，氨氣揮發(fā)，溶液濃度下降，浸岀率下降C+2把+3價砷氧化成AsO4-以便除去砷元素4銅和鉛(5)Zn(NH)SO=ZnSO+4NHf(2019長沙四校二模)一種從冶鉛廢渣中提取鉛的工藝流程如圖所示:已知：醋酸鉛易溶于水，難電離?；鸱掋U是將方鉛礦(主要成分為PbS)在空氣中焙燒,生成PbO和SO。2回答下列問題：用方鉛礦火法煉鉛的反應(yīng)的化學(xué)方程式為?；鸱掋U的廢氣中含SO2,可將廢氣通入過量氨水中進行處理，反

5、應(yīng)的離子方程式為。冶鉛廢渣用硫酸洗滌后，生成的PbSO4表面常含有銅單質(zhì)，為了溶解銅單質(zhì)，常需4要同時加入一定量的H2O2溶液，寫出溶解銅單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；為加快此反應(yīng)的速率，下列方法合理的是(填標(biāo)號)。A.攪拌B適當(dāng)加熱C.減壓將飽和Na2CO3溶液加入濾渣1中發(fā)生的反應(yīng)為CO3_(aq)+PbSO4(s)?PbCO3(s)TOC o 1-5 h z3343+SO2-(aq),以PbCO3和焦炭為原料在高溫條件下可制備金屬鉛，用化學(xué)方程式表示制備43過程。工業(yè)上常用等體積的飽和NaHCO3溶液代替飽和Na2CO3溶液，將一定量的PbSO4234轉(zhuǎn)化為PbCO。PbSO與NaHCO或N

6、aCO的物質(zhì)的量之比不同時，PbSO的轉(zhuǎn)化率343234如表所示。In(PbSOj:n(NaHCO)1:1.51:21:3PbSO的轉(zhuǎn)化率495.596.997.8nn(PbSO):n(NaCO)4231:1.51:21:3PbSO的轉(zhuǎn)化率4989898依據(jù)表中數(shù)據(jù)，物質(zhì)的量之比相同時，H中PbSO4的轉(zhuǎn)化率比I中的略大，原因是4解析由火法煉鉛是將方鉛礦在空氣中焙燒，生成PbO和SO2，可知發(fā)生反應(yīng)的焙燒化學(xué)方程式為2PbS+3O2=2PbO+2SO2。(2)SO2與過量的氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨，222反應(yīng)的離子方程式為2NH3H2O+SO2=2NH+SO3-+H2Oo酸性條件下銅被巴。?氧化為

7、CU2+,反應(yīng)的離子方程式是Cu+H2O2+2H+=Cg+2H2O;攪拌能加快反應(yīng)速率，適當(dāng)升高溫度可使反應(yīng)速率加快，該反應(yīng)沒有氣體參與，減壓對反應(yīng)速率無影響，故高溫選AB。以PbCO3和焦炭為原料制備Pb的反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbCO3=bO+CO2332高溫高溫t、2PbO+C=2Pb+COt(或PbO+C=Pb+COf)。(5)物質(zhì)的量之比相同時,2Na2CO3溶液中c(CO2-)比NaHCO3溶液中的大，故H中PbSO4的轉(zhuǎn)化率比I中的略大。23334焙燒答案(1)2PbS+3O2=2PbO+2SO2222NH-HO+SO=2NH+SO2-+HO322432Cu+HO+2H+=Cu2+2

8、HOAB222高溫(4)PbCO=PbO+COt、32高溫高溫2PbO+C=2Pb+COt(或PbO+C=Pb+COf)物質(zhì)的量之比相同時，Na2CO3溶液中c(CO2-)比NaHCO3溶液中的大(2019濟南模擬)工業(yè)上，從精制黑鎢礦(FeWO4、MnWO4沖提取金屬鎢的一種44流程如圖所示，該流程同時獲取副產(chǎn)物Fe2O3和MnCl2。Q空氣、純堿席燒水7過濾液已知：1過程中，鎢的化合價均不變;常溫下鎢酸難溶于水；m.25C時，KFe(OH)1=1.0X10-38、sp3KMn(OH)=4.0X10-14。sp2回答下列問題：上述流程中的“濾渣1”除MnO2外還有，“氣體”除水蒸氣、HC1外

9、還有(均填化學(xué)式)。過程中MnWO4參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeWO4參與的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。4(3)已知：WO(s)+3H(g)=W(s)+3HO(g)AH=akJmol-1322WO(s)=WO(g)AH=bkJmol-133寫岀WO3(g)與Hg)反應(yīng)生成W(s)的熱化學(xué)方程式：32過程在25C時調(diào)pH,至少應(yīng)調(diào)(當(dāng)離子濃度等于1.0X10-5molL-1時，可認(rèn)為其已沉淀完全)。(5)過程要獲得MnCl2固體，在加熱時必須同時采取的一項措施是鈉鎢青銅是一類特殊的非化學(xué)計量比化合物，其通式為NaxWO3,其中0 x1,這類化合物具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，是一種低溫超導(dǎo)體

10、。應(yīng)用惰性電極電解熔融的Na2WO424和wo3混合物可以制備鈉鎢青銅，寫岀WO4-在陰極上放電的電極反應(yīng)式：34解析(1)分析整個流程圖可知，精制黑鎢礦經(jīng)過程、處理后，其中的Fe、Mn轉(zhuǎn)入濾渣，而W轉(zhuǎn)入濾液。堿性條件下，F(xiàn)e2O3穩(wěn)定，故濾渣1中還應(yīng)有Fe2O3。濾渣1中的MnO2與濃鹽酸在加熱條件下生成込，故氣體中還含一定量的Cl2。由“過程中，鎢的化合價均不變”及濾渣1中含MnO2可知，過程中O2為氧化劑，同時生成了NaWO和CO，故過程中MnWO參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MnWOO242442焙燒2NaCO=2NaWO+2CO+2MnO。過程中，F(xiàn)eWO中的+2價Fe被氧化為23242

11、24+3價Fe,1molFeWO反應(yīng)失去1mol電子，氧化劑為O1molO反應(yīng)得到4mol電42,2子，根據(jù)得失電子守恒可知,FeWO4參與的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4。4(3)根據(jù)蓋斯定律，由第一個熱化學(xué)方程式減去第二個熱化學(xué)方程式可得：WO3(g)+3H2(g)=W(s)+3H2O(g)AH=(a-b)kJmol_i。過程的目的是使Fe3+完全轉(zhuǎn)化3/KFe(OH)為Fe(OH)3沉淀而不使Mn2+沉淀，當(dāng)Fe3+沉淀完全時c(OH-)=論Fe3+)3=1KMn(OH)X1-nmolL-1,此時若使Mn2+沉淀，則所需c(Mn2+)=七2=4X18molLC2(OH-)-1

12、,不存在此濃度的含Mn2+溶液，即此時Mn2+不會生成沉淀，故至少應(yīng)調(diào)至pH=3。MnCl2在水溶液中水解生成Mn(OH)2和HCl,加熱會促進MnCl?水解，故要獲得MnCl?固體，需在HCl氛圍中加熱，以抑制其水解。(6)由題意可知WO2-在陰極上放電的產(chǎn)物為4WOx-，對比WO2-、WOx-的元素組成，結(jié)合物質(zhì)為熔融狀態(tài)，可知另外一種生成物為O2-，故電極反應(yīng)式為WO2-+xe-=WCX-+O2-o答案(1)Fe2O3Cl2焙燒2MnWO+O+2NaCO=2NaWO+2MnO+2CO1:4TOC o 1-5 h z42232422WO(g)+3H(g)=W(s)+3HO(g)AH=(a-

13、b)kJ-mol-13223.0通入HCl氣體，在HCl氣氛中加熱WO24-+xe-=WOx3-+O2-(2019武漢調(diào)研)亞鐵氰化鉀K4Fe(CN)63H2O俗稱黃血鹽，常用于檢驗Fe3+,62也是食鹽防結(jié)劑。以生產(chǎn)電石的副產(chǎn)物氰熔體Ca(CN)2和NaCN的混合物為原料，制備亞鐵氰化鉀的流程如下：回答下列問題：浸取需控制在8OC以下進行，原因是用硫酸亞鐵晶體配制FeSO4溶液時還需加。4對“濾液”處理可獲得一種實驗室常用干燥劑，它的化學(xué)式是?！凹訜帷笔笻CN氣體逸出發(fā)生“反應(yīng)皿”，生成KFe(CN)小二氧化碳和氫氣，46該反應(yīng)的化學(xué)方程式為“反應(yīng)皿”后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、干燥即得產(chǎn)

14、品。工業(yè)上，以石墨為電極，電解亞鐵氰化鉀溶液可以制備鐵氰化鉀K3Fe(CN)，可用36于檢驗Fe2+,陽極的電極反應(yīng)式為。設(shè)計如圖實驗探究犧牲陽極的陰極保護法原理。操作現(xiàn)象(i)取鐵極附近的溶液于試管中，滴加鐵氟化鉀溶液無明顯現(xiàn)象(ii在U形管鐵極附近滴加鐵氟化鉀溶液產(chǎn)生藍色沉淀得岀結(jié)論：鋅能保護鐵；解析(1)溫度過高，會促進CN水解，生成有毒的HCN,污染環(huán)境，故需控制溫度低于809。(2)為防止硫酸亞鐵氧化變質(zhì)，應(yīng)加入鐵粉，為防止其水解，應(yīng)加入稀硫酸。(3)分析流程圖可知，獲得的常用干燥劑是CaCl2。(4)根據(jù)題給條件知反應(yīng)皿”的反應(yīng)物為HCN、K2CO3、Fe，生成物為KFe(CN)小

15、CO2、屯，結(jié)合原子守恒和得失電子守恒可234622得反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6HCN+2KCO+Fe=KFe(CN)+2COf+Hf+2HO。2346222從溶液中得到溶質(zhì)一般需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥操作。(6)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e元素由+2價變?yōu)?3價，電極反應(yīng)式為：Fe(CN)64-e-=Fe(CN)366-。由操作(i)及實驗現(xiàn)象可知，在該原電池中Zn被腐蝕，鐵被保護，電解液中無Fe2+，在U形管鐵極附近滴加鐵氰化鉀溶液后產(chǎn)生了藍色沉淀，則說明有二價鐵生成，即鐵被鐵氰化鉀氧化生成了Fe2+。答案溫度過高，促進CN-水解，生成有毒的HCN,污染環(huán)境稀硫酸和鐵屑(3)CaC

16、l2(4)2KCO+6HCN+Fe=KFe(CN)+2COf+Hf+2HO(5)過濾洗滌2346222Fe(CN)4-e-=Fe(CN)3-66鐵被鐵氰化鉀氧化生成了Fe2+5(2019合肥第二次質(zhì)量檢測鈹銅是廣泛應(yīng)用于制造高級彈性元件的良好合金。某科研小組從某廢舊鈹銅元件住要含BeO、CuS,還含少量FeS和SiO?沖回收鈹和銅兩種金屬的工藝流程如圖：十命過量HCp濾液一EeO?固體一Be鍍鋼舊溶液元件過濾Cu反應(yīng)I一周體濾液-濾渣需和沉淀F固體已知：i.鈹、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似；BeCI?熔融時能微弱電離。TOC o 1-5 h z五.常溫下KCu(OH)=2.2X10-2。，KFe(OH)

17、=4.0 x10-38,KMn(OH)sp?sp3sp?=2.1X10-13?；卮鹣铝袉栴}：濾液A的主要成分除NaOH外，還有(填化學(xué)式)；寫岀反應(yīng)I中含鈹化合物與過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式。濾液C中含NaCl、BeCl2和少量HC1,為得到較純凈的BeCl?溶液，下列實驗操作步驟最合理的順序；電解熔融BeCl2制備金屬鈹時，需要加入NaCl,其作用是。加入過量的NaOH;加入過量的氨水；加入適量的HC1溶液；過濾；洗滌。反應(yīng)H中CuS的氧化產(chǎn)物為S單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為常溫下，若濾液D中，c(Cu2+)=2.2molL_i、c(Fe3+)=0.008molL_i,c(Mn2+)=0.21m

18、olL_i,向其中逐滴加入稀氨水，生成的沉淀F(填化學(xué)式)；為了盡可能多地回收銅，所得濾液G的pH最大為解析廢舊鈹銅原件中含有BeO、CuS、FeS、SiO2,根據(jù)已知信息i,可知BeO屬于兩性氧化物，能與NaOH發(fā)生反應(yīng)，CuS、FeS不與氫氧化鈉反應(yīng)，SiO2屬于酸性氧化物，能與氫氧化鈉反應(yīng)，因此濾液A的主要成分是NaOH、Na2SiO3、Na2BeOjBeO2-23222與過量鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹和水，其離子方程式為BeO2_+4H+=Be2+2H2Oo(2)由于Be元素、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似，可向濾液C中先加入過量的氨水，生成Be(OH)2沉淀,過濾、洗滌后再向沉淀中加入適量的HC1溶液，

19、即得到較純凈的BeCl2溶液，故最合理的步驟順序是；熔融BeCl2微弱電離，則加入NaCl可增強熔融鹽的導(dǎo)電性。(3)根據(jù)題意可知，CuS中S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì)，則MnO2中Mn被還原為Mn2+,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可知，其化學(xué)方程式為MnO+CuS+2HSO=S+MnSO+CuSO+224442H2Qo根據(jù)已知信息五可知，CU2+開始沉淀時,c(OH_)=KspQuQH)C(CU2+)molL-1,Fe3+開始沉淀時，c(OH-)=22X10-2022molL-1=1X10-103/KspFe(OH)33,;4.0 x10-38c(Fea+)=0.008KMn(OH)時，c(OH-)=c(M

20、n礦3molL-1=5X10-12molL-1，Mn2+開始沉淀2.1X10-1302molL-1=1X10-6molL_1，則向濾液D中逐滴加入稀氨水，首先沉淀的是Fe3+，所以產(chǎn)生的沉淀F為Fe(OH)3;濾液E10-14中含有Cu2+和Mn2+，Cu2+開始沉淀時c(OH_)=1X10-1omolL-1，c(H+)=-10-10molL_1=10_4molL_1,pH=4,為使Cu2+盡可能多地沉淀，同時不能使Mn2+沉淀,由前面分析可知，Mn2+開始沉淀時c(OH-)=1X1O-6molL-1,即pH=8，故濾液G的pH最大為8。答案(1)NaSiO、NaBeOBeO2-+4H+=Be

21、2+2HO232222增強熔融鹽的導(dǎo)電性MnO+CuS+2HSO=S+MnSO+CuSO+2HO224442Fe(OH)8.036.(2019江西八所重點中學(xué)聯(lián)考)鍶(Sr)為第五周期第HA族元素，其化合物六水氯化鍶(SrCl26H2O)是實驗室重要的分析試劑，工業(yè)上常以天青石(主要成分為SrSOj為原料制備，生產(chǎn)流程如下：濾液過濾1CO定晝鹽酸適量IrnoljT硫酸*溶液淒卻結(jié)品1錨晶體|已知：經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還含有少量Ba2+雜質(zhì)；SrSO、BaSO的溶度積常數(shù)分別為3.3x10-7、1.1X10-10；44SrCl26H2O的摩爾質(zhì)量為267gmol-1。工業(yè)上天青石焙燒前先研磨粉碎，其目的是。工業(yè)上天青石隔絕空氣高溫焙燒，若0.5molSrSO4中只有硫元素被還原，轉(zhuǎn)移了43mol電子。寫岀該反應(yīng)的化學(xué)方程。加入硫酸的目的是。為了提高原料的利用率，濾液1中Sr2+的濃度應(yīng)不高于molL-1(注:此時濾液1中Ba2+濃度為1X10-5molL-1)。濾渣1的主要成分是，濾液1經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后，需對所得的六水氯化鍶晶