2018高考化學(xué)三輪沖刺最后30天考前爭分系列熱點(diǎn)突破二無機(jī)化工流程題的突破方法專題訓(xùn)練

無機(jī)化工流程題的打破方法專題訓(xùn)練1．[2017·四川綿陽二診]采納硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其余雜質(zhì))制取綠礬(FeSO4·7H2O)，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下賤程：以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A．酸浸時(shí)采納足量硫酸，試劑X為鐵粉B．濾渣a主要含SiO，濾渣b主要含Al(OH)32C．從濾液B獲取綠礬產(chǎn)品的過程中，一定控制條件防備其氧化和分解D．試劑X若為過度NaOH溶液，獲取的積淀用硫酸溶解，再結(jié)晶分別也可得綠礬答案D分析硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其余雜質(zhì))中加入足量硫酸，F(xiàn)e2O3、Al2O3與酸反響生成硫酸鐵、硫酸鋁，二氧化硅不反響，過濾，濾渣a為二氧化硅；在濾液A中加入鐵粉將Fe3＋復(fù)原為Fe2＋，調(diào)理pH使Al3＋完整生成氫氧化鋁積淀，過濾，濾渣b為氫氧化鋁，濾液B為硫酸亞鐵，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，獲取硫酸亞鐵晶體。由流程剖析可知，溶解燒渣采納足量硫酸，試劑X為鐵粉，A正確；依據(jù)以上剖析可2＋易被空氣中的氧氣氧化，并且綠23礬受熱易失掉結(jié)晶水，因此從濾液B獲取FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，一定控制條件防備其氧化和分解，C正確；試劑X若為過度NaOH溶液，獲取的積淀是氫氧化鐵，用硫酸溶解獲取的是硫酸鐵而不是硫酸亞鐵，D錯(cuò)誤。2．[2017·江西第三次聯(lián)考]如圖是工業(yè)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質(zhì)Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程。回答相關(guān)問題：菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎，目的是________。氧化池中通入氯氣的目的是氧化________(填化學(xué)式)，工業(yè)上不采納硝酸作氧化劑的原由是________和________。積淀混淆物為________和________(填化學(xué)式)。利用熔融氯化鎂制取金屬鎂，采納的方法是________(填序號(hào))。1A．電解法B．氧氣復(fù)原法C．碳復(fù)原法D．分解法答案(1)提升酸浸速率(2)Fe2＋(或FeCl2)會(huì)產(chǎn)生污染性氣體x會(huì)引入雜質(zhì)離子－NONO3(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A分析(1)粉碎菱鎂礦，增大固相反響物的接觸面積，提升酸浸速率。(2)通入Cl2是為了將Fe2＋(或FeCl2)氧化為Fe3＋(或FeCl3)，工業(yè)上不用HNO3是由于會(huì)產(chǎn)－生污染性氣體NOx，也會(huì)引入雜質(zhì)離子NO3。氧化池中存在Al3＋、Fe3＋、H＋，因此加入MgO后與H＋反響使溶液堿性加強(qiáng)，Al3＋和3＋轉(zhuǎn)變成Al(OH)和Fe(OH)，故積淀池中的積淀為Al(OH)和Fe(OH)。3333金屬鎂比較開朗，一般采納電解熔融MgCl2的方法進(jìn)行冶煉。3．[2017·湖南十三校聯(lián)考]最近幾年來，硫化銅礦的濕法冶煉技術(shù)已經(jīng)獲得了很大的進(jìn)展?，F(xiàn)有一種催化氧化酸浸硫化銅礦的冶煉法，其工藝流程如圖甲所示：反響溫度、固液比、反響時(shí)間和氯離子濃度都對(duì)銅的浸出率有較大的影響，下邊是實(shí)驗(yàn)得出的這幾種要素對(duì)銅的浸出率影響的變化曲線圖(如圖乙～戊所示)。2回答以下問題：火法煉銅的主要反響：800℃2CuFeS2＋4O2=====Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)；1200℃2Cu2S＋3O2=====2Cu2O＋2SO；1200℃2Cu2O＋Cu2S=====6Cu＋SO2↑。則在反響①、②、③中被氧化的元素為________(填元素符號(hào))；若生成的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L，則反響中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)量為________NA；由amolCuFeS2生成amolCu，共耗費(fèi)________molO2。(2)寫出反響1的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。經(jīng)查，硫黃、FeSO4·7H2O均可入藥，用途寬泛。濕法煉銅與火法煉銅對(duì)比，長處是_________________________________。從溶液中獲取FeSO4·7H2O晶體的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)依據(jù)實(shí)驗(yàn)以及工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)要求，從下表中得出的最正確工藝條件為________(填序號(hào))。選項(xiàng)反響溫固液比c(Cl－)/反響度/℃(mol·L－1)時(shí)間/hA951∶50.87B1001∶5.50.77C1101∶60.98答案(1)S1.22.5a催化劑(2)2CuS＋O＋2HSO=====2CuSO＋2HO＋2S污染小，同時(shí)獲取副產(chǎn)物硫酸亞鐵晶體及224423硫黃，資源獲取充分利用(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(4)A分析(1)整個(gè)過程中化合價(jià)高升的元素即被氧化的元素只有硫；每個(gè)硫原子失6個(gè)電子，故生成4.48L(即0.2mol)SO2電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.2NA；CuFeS2反響后的最后產(chǎn)物為SO2、FeO、Cu，依據(jù)原子守恒即得耗費(fèi)O2的物質(zhì)的量。依據(jù)流程圖得出CuS的氧化產(chǎn)物為S，H2SO4供給酸性環(huán)境，進(jìn)而得出反響1的化學(xué)方程式；濕法煉銅沒有SO2生成，故污染小，同時(shí)可獲取有藥用價(jià)值的副產(chǎn)物硫酸亞鐵晶體及硫黃。從溶液中獲取結(jié)晶水合物的慣例操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。依據(jù)圖乙～戊可知，A項(xiàng)為最正確工藝條件，95℃時(shí)銅的浸出率已經(jīng)很高，且高溫需要更多的燃料供能，不經(jīng)濟(jì)。4．以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既防止污染環(huán)境又有益于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)VOVOKSOSiO2FeOAlO2524242323質(zhì)量分2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2<1數(shù)/%以下是一種廢釩催化劑回竣工藝路線：回答以下問題：(1)“酸浸”時(shí)＋，反響的離子方程式為V2O5轉(zhuǎn)變成VO2_________________________________________________________，242＋同時(shí)VO轉(zhuǎn)變成VO?！皬U渣1”的主要成分是________。(2)2＋＋，則需要氧化劑KClO起碼為________mol。23(3)“中和”作用之一是使釩以4－形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有________。412離子互換(4)“離子互換”和“洗脫”可簡單表示為：4－－4ROH＋VORVO＋4OH(ROH為強(qiáng)4124412洗脫堿性陰離子互換樹脂)。為了提升洗脫效率，淋洗液應(yīng)當(dāng)呈________性(填“酸”“堿”或“中”)?！傲鞒鲆骸敝嘘栯x子最多的是________?！俺菱C”獲取偏釩酸銨(NH4VO3)積淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反響的化學(xué)方程式________________________________。4答案＋＋(1)VO＋2H===2VO＋HOSiO2522(2)0.5(3)Fe(OH)3和Al(OH)3堿(5)K＋△(6)2NH4VO3=====V2O5＋2NH3↑＋H2O↑＋分析(1)V2O5及VO2中的V均為＋5價(jià)，“酸浸”時(shí)，發(fā)生非氧化復(fù)原反響，依據(jù)原子守恒及電荷守恒不難寫出離子方程式；“酸浸”時(shí)，VO轉(zhuǎn)變成＋，VO轉(zhuǎn)變成2＋，KSO252242423233＋和Al3＋，因此“廢渣1”的主要成分是2可溶于水，F(xiàn)eO及AlO分別轉(zhuǎn)變成FeSiO。(2)欲使3molVO2＋＋－，1molKClO作氧化劑生成Cl－轉(zhuǎn)移6mol32－，因此需KClO起碼0.5mol。3(3)“中和”時(shí)加入KOH溶液，釩以4－3＋和Al3＋分V4O12形式存在于溶液中，K2SO4可溶，F(xiàn)e別轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3和Al(OH)3積淀進(jìn)入“廢渣2”。該反響的逆反響為洗脫過程，增大c(OH－)，有益于均衡向左挪動(dòng)，因此淋洗液應(yīng)呈堿性。(5)由流程圖能夠看出，＋在酸浸時(shí)消耗，釩轉(zhuǎn)變成4－3＋及Al3＋轉(zhuǎn)變成HV4O12(陰離子)，F(xiàn)e積淀，因此“流出液”中陽離子最多的是K＋?！办褵睍r(shí)一定獲取V2O5，其余物質(zhì)自然寫出。5．[2017·安徽師大附中段考]用鋁土礦(含30%SiO2、40.8%Al2O3和少許Fe2O3等)制取鋁硅合金資料有濕法、干法等方法，此中干法制備的工藝流程以下：(1)若濕法辦理鋁土礦，用強(qiáng)酸浸取時(shí)，所得溶液中陽離子有________?！鞅簾F的反響為4(NH4)2SO4＋Fe2O3=====2NH4Fe(SO4)2＋3H2O＋6NH3↑(Al2O3部散發(fā)生近似反響)。氧化物轉(zhuǎn)變成硫酸鹽的轉(zhuǎn)變率與溫度的關(guān)系如圖，最適合的焙燒溫度為________。5操作①包含加水溶解、________。用焦炭復(fù)原SiO2、Al2O3會(huì)產(chǎn)生中間體SiC、Al4C3。寫出高溫下Al4C3與Al2O3反響生成鋁單質(zhì)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________。(5)不計(jì)損失，投入1t鋁土礦，當(dāng)加入54kg純鋁后，鋁硅合金中∶＝________。mn答案(1)Al3＋、Fe3＋、H＋(2)300℃(3)過濾高溫(4)AlC＋AlO=====6Al＋3CO↑4323(5)2∶1分析鋁土礦(含30%SiO、40.8%AlO和少許FeO等)加(NH)SO焙燒，F(xiàn)eO轉(zhuǎn)變成2232342423NHFe(SO)，442同時(shí)生成氨氣，加水溶解、過濾，濾渣為SiO2和Al2O3，用焦炭在高溫條件下復(fù)原SiO2、Al2O3獲取鋁硅熔體，再加純鋁攪拌，獲取鋁硅合金。(1)鋁土礦中的氧化鋁和氧化鐵能溶于強(qiáng)酸生成Al3＋、Fe3＋，此外還有節(jié)余的H＋，因此溶液中的陽離子有Al3＋、Fe3＋、H＋。焙燒除鐵時(shí)盡可能使氧化鐵的轉(zhuǎn)變率高升，并使氧化鋁的轉(zhuǎn)變率降低，由圖可知在℃時(shí)，氧化鐵轉(zhuǎn)變成硫酸鹽的轉(zhuǎn)變率很高，而氧化鋁轉(zhuǎn)變成硫酸鹽的轉(zhuǎn)變率最低，因此最適合的焙燒溫度為300℃。由流程剖析可知，操作①包含加水溶解、過濾。(4)在高溫