高考化学二轮复习考点题型专练8---工艺流程题

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1 / 14 高考化学二轮复习考点题型专练高考化学二轮复习考点题型专练 工艺流程题工艺流程题

1.(2018北京理综,26)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下: 已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。

溶解度:Ca5(PO4)3(OH)O

(1)上述流程中能加快反应速率的措施有 。 (2)磷精矿粉酸浸时发生反应: 2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4

10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4

①该反应体现出酸性关系:H3PO4 H2SO4(填“>”或“<”)。

②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同, 。 (3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生

成HF的化学方程式: 。 2 / 14

(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相

同反应时间、不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80 ℃ 后脱除率变化的原因是 。 (5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有S残留,原因

是 ;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式

是 。 (6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用b mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。精制磷酸中H3PO4的质量分数

是 。(已知:H3PO4的摩尔质量为98 g·mol-1) 答案(1)研磨、加热 (2)< 核电荷数PS,得电子能力PH3PO4

(3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑

(4)80 ℃后,H2O2因温度升高分解,浓度降低,反应速率减小,脱除率下降 3 / 14

(5)CaSO4微溶于水,存在溶解平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq) BaCO3(s)+S(aq)BaSO4(s)+C 4 / 14 (1)回收填料中的二氧化锰和氯化铵。已知:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。回收物质的流程如图所示。

①操作中先将电池填料研碎的目的是 。 ②操作1和操作2的名称都是 ,该操作中玻璃棒的作用是 。 ③灼烧滤渣1的目的是 。 (2)回收二氯化锰:将废旧锌锰电池处理,得到含锰混合物,向该混合物加入浓盐酸并加热。 ①写出MnO(OH)与浓盐酸反应的化学方程式: 。 ②锰回收新方法:向废旧锌锰电池内的混合物中加入一定量的稀硫酸和稀草酸(H2C2O4),

并不断搅拌至无CO2产生为止,写出MnO(OH)参与反应的化学方程

式: 。与使用浓盐酸回收锰相比,新方法的优点是 (答1点即可)。 5 / 14

(3)废电池的锌皮可用于回收制作ZnSO4·7H2O。过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,

其方法是:常温下,加入稀硫酸和H2O2,铁溶解变为Fe3+,加碱调节pH为4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。继续加碱调节pH为 时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。部分难溶电解质的溶度积常数(Ksp)如下表:

化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3

Ksp近似值 10-17 10-17 2.6×10-39

答案(1)①增大接触面积,加快反应速率 ②过滤 引流 ③除去炭粉 (2)①2MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O

②2MnO(OH)+H2C2O4+2H2SO42MnSO4+2CO2↑+4H2O 工艺流程简单;生成CO2和H2O不影

响MnSO4的纯度;反应过程无有毒有害物质生成,不造成二次污染;废物资源化等(答1

点即可) (3)2.6×10-9 6 解析(1)废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。炭粉和二氧化锰不溶于水。将电池填料溶解、过滤,滤渣1为炭粉和二氧化锰的混合物,经洗涤、烘干、灼烧,炭粉与氧气反应生成二氧化碳,剩余的固体为二氧化锰;滤液1为氯化铵和氯化锌的混合液,蒸发结晶、过滤得氯化铵晶 6 / 14

体。①操作中先将电池填料研碎的目的是增大接触面积,加快反应速率。②操作1和操作2为分离固体和液体混合物的操作,名称是过滤,玻璃棒的作用是引流。③灼烧滤渣1的目的是除去炭粉。(2)①MnO(OH)与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,利用化合价升降法配平,该反应的化学方程式为2MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O。

②MnO(OH)与稀硫酸和稀草酸(H2C2O4)反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,利用化合价升降

法配平,该反应的化学方程式为2MnO(OH)+H2C2O4+2H2SO42MnSO4+2CO2↑+4H2O。与使用

浓盐酸回收锰相比,新方法的优点是工艺流程简单;生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度;

反应过程无有毒有害物质生成,不造成二次污染;废物资源化等。(3)常温下,溶液的pH为4,c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,又Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39,此时溶液中c(Fe3+)=2.6×10-9 mol·L-1。Ksp=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,若Zn2+浓度为0.1 mol·L-1,则c(OH-)=10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1,pH=6。 3.镁被称为“国防金属”,镁及其合金用途很广,目前世界上60%的镁从海水中提取。从海水中提取镁的流程如下:

请根据上述流程图和镁及化合物的性质回答下列问题: (1)用贝壳煅烧生石灰的化学方程式为 。 (2)氢氧化镁溶于盐酸的离子方程式为 。 (3)简述由MgCl2·6H2O制无水MgCl2,加热时通HCl气体的主要原因是 。 7 / 14

(4)Mg(OH)2煅烧可得熔点很高的MgO,MgO的电子式为 。

(5)MgCl2和AlCl3的熔点均较低,而MgO和Al2O3的熔点都很高。为什么冶炼金属镁是

电解MgCl2,而冶炼金属铝则电解Al2O3?

。 (6)某MgCl2溶液的浓度为0.01 mol·L-1,在该溶液中滴加NaOH溶液至pH=10,此时溶液中的Mg2+是否沉淀完全? (填“是”或“否”),此时c(Mg2+)= 。[已知:Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11] 答案(1)CaCO3CaO+CO2↑

(2)Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O

(3)抑制MgCl2水解

(4)Mg2+ 8 / 14

物,其电子式为Mg2+ 9 / 14

(2)步骤③酸溶时,为提高酸溶速率,可采取的措施是 (任写一条)。其中铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO的离子方程式

为 。 (3)滤液2中可循环利用的溶质的化学式为 。若步骤④沉铅后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5 mol·L-1,则此时c(S)= mol·L-1。 (4)步骤⑦洗涤操作时,检验沉淀是否洗涤完全的方法是 。 (5)步骤⑥合成三盐的化学方程式为 ,若得到纯净干燥的三盐99.0 t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为 。 答案(1)将PbSO4转化为PbCO3,提高铅的利用率 Na2SO4

(2)适当升温(或适当增大硝酸浓度或减小沉淀粒径等其他合理答案)

3Pb+8H++2N 10 / 14

适当增大硝酸浓度或减小沉淀粒径来提高酸溶速率;铅与硝酸反应的离子方程式为3Pb+8H++2N

×100%=82.8 t,则铅泥中铅元素的质量分数为×100%=51.75%。 5.硼氢化钠(NaBH4)具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。

利用硼精矿(主要成分为B2O3,含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等)制取NaBH4的流程如图1:

图1

图2 11 / 14

已知:偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水,不溶于醇,在碱性条件下稳定存在。回答下列问题:

(1)写出加快硼精矿溶解速率的措施 (写一种)。 (2)操作1为 ,滤渣主要成分为 。 (3)除硅、铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;

② 。 (4)氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为 ;MgH2与NaBO2在一定条件下发生反

应1,其化学方程式为 。 (5)如图2在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反

应式 。 (6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,从而变废为宝,写出该反应的离子方程式: 。 答案(1)将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等(答1点即可) (2)过滤 Fe(OH)3

(3)提供碱性溶液抑制NaBO2水解

(4)-1价 2MgH2+NaBO2NaBH4+2MgO

(5)B+6H2O+8e-B