（江苏专用）高考化学二轮复习 考前三个月 21题逐题特训 第16题 无机物的转化与化工流程.doc

第16题无机物的转化与化工流程解题指导 典例剖析tio2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。工业上由钛铁矿(fetio3)(含fe2o3、sio2等杂质)制备tio2的有关反应包括：酸溶fetio3(s)2h2so4(aq)=feso4(aq)tioso4(aq)2h2o(l)水解tioso4(aq)2h2o(l)h2tio3(s)h2so4(aq)简要工艺流程如下：(1)试剂a为_。钛液需冷却至70 左右，若温度过高会导致产品tio2产率降低，原因是_。(2)取少量酸洗后的h2tio3，加入盐酸并振荡，滴加kscn溶液后无明显现象，再加h2o2后出现微红色，说明h2tio3中存在的杂质离子是_。这种h2tio3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的tio2也会发黄，发黄的杂质是_(填化学式)。信息提取本题中核心的信息有：(1)由钛铁矿等成分确定流程图中它与硫酸反应后得到钛液中铁元素的存在形式为fe3；(2)由钛液的成分及加入试剂a得到的产物feso4判断a为单质铁；(3)由tioso4的水解温度及钛液控制在70 ，来确定温度过高造成tio2产率降低的原因；(4)由fe2的检验方法判断h2tio3中存在的杂质离子是fe2。解析(1)加入h2so4，除发生fetio3酸溶外，还发生反应：fe2o36h=2fe33h2o，为了使fe3转化成fe2，所以应加入fe粉(a)，钛液中含有feso4和tioso4，考虑到温度越高，tioso4的水解程度越大，造成tioso4提前水解生成h2tio3沉淀，在过滤时，造成钛损失。(2)由于fe2不可能全部结晶生成绿矾，造成h2tio3中含fe2，滴入h2o2发生反应：2fe22hh2o2=2fe32h2o，所以当加入h2o2后显微红色，由于在h2tio3中含fe2，所以煅烧后会发生反应生成fe2o3，造成tio2发黄。答案(1)铁粉温度过高会导致tioso4提前水解，产生h2tio3沉淀(2)fe2fe2o3挑战满分(限时20分钟)1.粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为sio2、al2o3、fe2o3和c等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性al2o3，其流程如下图：已知烧结过程的产物主要是naalo2、ca2sio4、nafeo2和na2sio3等。(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式_。(2)操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是_。(3)浸出过程中，nafeo2可以完全水解，水解反应的离子方程式为_。(4)操作b的名称是_，所用的玻璃仪器有_、_和烧杯。(5)“碳化”时生成沉淀，沉淀的化学式为_。2.(2015江苏，16)以磷石膏(主要成分caso4，杂质sio2、al2o3等)为原料可制备轻质caco3。 (1)匀速向浆料中通入co2，浆料清液的ph和c(so)随时间变化如图。清液ph11时caso4转化的离子方程式为_；能提高其转化速率的措施有_(填序号)。a.搅拌浆料 b.加热浆料至100 c.增大氨水浓度 d.减小co2通入速率(2)当清液ph接近6.5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为_和_(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是_。(3)在敞口容器中，用nh4cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(ca2)增大的原因是_。3.氧化锌是重要的基础化工原料，从含锌废水(含zn2及少量的mn2、fe2及pb2等)为原料制取zno的实验流程如下：几种难溶氢氧化物沉淀的ph范围氢氧化物fe(oh)3fe(oh)2zn(oh)2 pb(oh)2ph2.23.25.87.95.513.57.013.0(1)kmno4氧化废水中mn2生成mno2的离子方程式为_ ；滤渣的主要成分除mno2外，另一种是_(写化学式)。(2)滤渣的主要成分除过量的zn粉、mno2外，还有_(写化学式)；滤渣中含有二氧化锰，其可能原因是_。(3)灼烧生成的碱式碳酸锌znco32zn(oh)2的化学方程式为 _ ；灼烧时，用到的硅酸盐质仪器除酒精灯外还用到的两种是_。4.(2015苏州高三模拟)以炼铅厂铅锌烟灰(主要成分为zno，还含有少量fe2、mn2及微量其他重金属离子)为原料生产氯化锌的工艺流程如下：(1)“酸浸”时一般控制温度为30 ，温度不宜过高的原因是_。(2)“氧化”时需控制溶液的ph为5。写出kmno4氧化fe2为fe3的离子方程式：_。实际生产中高锰酸钾用量远多于理论用量的原因是_。(3)物质a的化学式是_。(4)写出流程中省略的操作步骤：_，若操作不当则会产生杂质zn(oh)cl，欲降低产品中该杂质的含量，可以采取的方法是_。答案精析第16题无机物的转化与化工流程挑战满分1.(1)al2o3na2co32naalo2co2(2)提高烧结产物浸出率(3)feo2h2o=fe(oh)3oh(4)过滤漏斗玻璃棒(5)al(oh)3解析(1)由流程图和所给提示信息可知，在烧结过程中al2o3与na2co3反应生成naalo2，放出co2，反应的化学方程式：al2o3na2co32naalo2co2。(2)操作a为冷却、研磨，研磨是为了让烧结产物更好的浸出，以提高烧结产物浸出率。(3)nafeo2为强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，在nafeo2中铁元素的化合价是3价，则水解产物为fe(oh)3，据此写出水解离子方程式：feo2h2o=fe(oh)3oh。(4)在浸出的过程中有沉淀产生，故操作b为过滤；所需玻璃仪器为漏斗、玻璃棒。(5)“碳化”过程中通入的过量气体为co2，过滤后溶液中的主要成分为naalo2，可推知得到的沉淀应为al(oh)3。2.(1)caso42nh3h2oco2=caco32nhsoh2o(或caso4co=caco3so)ac(2)sohco取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的bacl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全(3)浸取液温度上升，溶液中c(h)增大，促进固体中ca2浸出解析(1)注意题目中的原料是磷石膏粉和氨水浆料。由图所示当ph11时，溶液中的c(so)增大，说明有更多的so生成，反应物为caso4、氨水、co2，生成so，还有caco3，相当于氨水和co2反应生成(nh4)2co3，(nh4)2co3和caso4反应生成(nh4)2so4和caco3。a项，搅拌浆料，增大反应物的接触面积，加快反应速率，正确；b项，加热到100 ，氨水挥发、co2溶解度减小，则生成的(nh4)2co3的量减少，无法实现caso4转化为caco3，错误；c项，增大氨水浓度可以提高反应速率，正确；d项，减小co2通入速率，则转化速率降低，错误。(2)当ph接近6.5时，由图可知c(so)接近0.1 moll1，溶液呈酸性，通入的co2主要以nh4hco3存在，故滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为so和hco。可通过检验洗涤液中是否含有so来判断沉淀是否洗涤完全。(3)温度升高，能促进nh的水解，增大溶液酸性，促进固体中ca2的浸出。3.(1)3mn22mno2h2o=5mno24hfe(oh)3(2)pb“氧化”时加入的kmno4的量过多，mno被zn