（全国）高考化学一轮复习 真题专训 第四章 材料家族中的元素 专题课时4 无机化工流程 鲁科版.doc

专题课时4无机化工流程1工业上利用电解污泥(主要含有fe2o3、cuo、cr2o3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属，回收流程如下：已知部分物质沉淀的ph及caso4的溶解度曲线如下：fe3cu2cr3开始沉淀ph2.14.74.3完全沉淀ph3.26.7a(1)在浸出过程中除了生成fe2(so4)3、cr2(so4)3外，主要还有 。(2)在除铁操作中，需要除去fe3和caso4，请完成相关操作：加入石灰乳调节ph范围为 ；将浊液加热到80 后的操作是 。(3)写出还原步骤中加入nahso3生成cu2o固体的离子反应方程式 ，此步骤中加入nahso3得到cu2o的产率为95%，若nahso3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是 。解析(1)fe2o3、cuo、cr2o3与硫酸反应生成fe2(so4)3、cuso4、cr2(so4)3，所以在浸出过程中除了生成fe2(so4)3、cr2(so4)3外，主要还有cuso4。(2)除铁操作中fe3沉淀完全，而cu2与cr3不能沉淀，fe3沉淀完全的ph是3.2，而cu2与cr3开始沉淀的最小ph是4.3，所以调节溶液ph范围3.24.3；80 时caso4的溶解度已经很小，此时主要以固体形式存在，若不趁热过滤，温度下降后，caso4的溶解度又增大，重新溶解到溶液中，达不到除杂质的目的，所以将浊液加热到80 ，要趁热过滤，以除去caso4。(3)cu元素以cu2形式存在于溶液中，加入nahso3二者发生氧化还原反应，生成cu2o固体，hso被氧化成so，所以该离子反应方程式为2h2ohso2cu2=cu2oso5h；若nahso3过量，该步骤中cu2被还原后的溶液酸性增强，则h会与过量的nahso3反应产生so2，污染环境。答案(1)cuso4(2)3.24.3趁热过滤(3)2h2ohso2cu2=cu2oso5h产生so2污染环境2(2015佛山质检，21)某化学实验室产生的废液中含有fe3、cu2、ba2、cl四种离子，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。(1)沉淀1中含有的金属单质是 。(2)氧化时加入h2o2溶液发生反应的离子方程式为 。(3)下列物质中，可以作为试剂x的是 (填字母编号)。abacl2 bbaco3cnaoh dba(oh)2(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是 。(5)制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量，其目的是 。(6)由过滤2得到的滤液制备bacl2的实验操作依次为 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。解析(1)过量铁屑与fe3、cu2发生反应：2fe3fe=3fe2、cu2fe=fe2cu，沉淀1为铜与过量的铁。(2)h2o2氧化fe2得到fe3，自身被还原为水，根据溶液呈酸性补h配平。(3)试剂x是与h反应调节ph使fe3沉淀，由流程图最后有bacl2生成可知，应加入能与h反应的钡的化合物。(4)沉淀2为fe(oh)3，可能含有的可溶性杂质离子有ba2、cl等，故可取最后一次洗涤液检验ba2或cl的存在与否。(5)由于fecl3溶液加热时，fe3水解生成fe(oh)3沉淀，所以加盐酸以抑制其水解。(6)从滤液中获得溶质的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案(1)铁、铜(2)2fe22hh2o2=2fe32h2o(3)b、d(4)取最后一次洗涤液少许，滴入12滴硫酸钠溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全(或取最后一次洗涤液少许，滴入12滴硝酸银溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全)(5)抑制fe3水解(合理答案均可)(6)蒸发浓缩过滤3焦亚硫酸钠(na2s2o5)常用作食品漂白剂，其制备工艺流程如下：已知：反应包含2nahso3na2s2o5h2o等多步反应。(1)反应的化学方程式为 ，反应所得副产物的用途是 (填一项即可)。(2)硫黄燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是 ，在上述工艺流程中可循环使用的物质是 。(3)反应中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近 ，若气体量不足，则会导致 。(4)na2s2o5与稀硫酸反应放出so2，其离子方程式为 。解析由制备流程可知，反应中生成nahco3，加热生成na2co3，反应中生成nahso3，加热生成na2s2o5。(1)反应中，氯化钠溶液通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠与氯化铵，其化学方程式为co2nh3naclh2o=nahco3nh4cl；副产物氯化铵可作氮肥；(2)硫黄燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，其目的是增大硫与空气的接触面积，使硫黄充分燃烧，加快反应速率；由流程图知，反应中需要co2、h2o，其他反应又生成co2、h2o，故co2、h2o可以循环利用；(3)反应中发生的反应为2so2na2co3h2o=2nahso3co2，2nahso3na2s2o5h2o，故so2与na2co3的物质的量之比接近21时恰好完全反应；若so2不足，na2s2o5产品中na2so3、na2co3等杂质含量增加，na2s2o5产率降低；(4)na2s2o5与稀硫酸反应生成so2，反应中s元素的化合价未发生变化，反应的离子方程式为s2o2h=2so2h2o。答案(1)co2nh3naclh2o=nahco3nh4cl氮肥(2)增大硫与空气的接触面积，使硫黄充分燃烧，加快反应速率co2、h2o(3)21na2s2o5产品中na2so3、na2co3等杂质含量增加，na2s2o5产率降低(4)s2o2h=2so2h2o4(2015福建理综，24)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 。(2)工业上用铝土矿(主要成分为al2o3，含有fe2o3、sio2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：物质sicl4alcl3fecl3fecl2沸点/57.6180(升华)300(升华)1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 (只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。已知：al2o3(s)3c(s)=2al(s)3co(g)h11 344.1 kjmol12alcl3(g)=2al(s)3cl2(g)h21 169.2 kjmol1由al2o3、c和cl2反应生成alcl3的热化学方程式为 。步骤的尾气经冷却至室温后，气体用足量的naoh冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为 。结合流程及相关数据分析，步骤中加入铝粉的目的是 。解析(1)alcl3属于强酸弱碱盐，在溶液中al3发生水解反应生成al(oh)3胶体：al33h2oal(oh)3(胶体)3h；(2)步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，可以防止后续步骤生成的alcl3水解，同时也增大了反应物的接触面积，从而加快反应速率。根据物质的组成元素可知：若步骤中不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比si大的单质是fe。对已知两个热化学方程式由上到下依次标记为(i)和(ii)，根据盖斯定律，(i)(ii)可得所求热化学方程式：al2o3(s)3c(s)3cl2(g)=2alcl3(g)3co(g)h174.9 kjmol1；步骤经冷却至室温后，气体用足量的naoh冷溶液吸收，cl2与浓naoh溶液发生反应生成nacl、naclo3和h2o。随着反应进行，溶液浓度变小，这时cl2与稀naoh溶液发生反应生成nacl、naclo和h2o。因此，得到的3种盐分别为nacl、naclo、naclo3。al的活动性强于fe，在步骤中加入al粉与fecl3发生置换反应，以除去f