2020版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略高考真题体验：2-2-2大题突破二 化学工艺流程 含解析.doc

教学资料范本2020版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略高考真题体验：2-2-2大题突破二 化学工艺流程 含解析编 辑：_时 间：_全国卷1(20xx全国卷)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS.含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示：金属离子Fe3Fe2Zn2Cd2开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有_；氧化除杂工序中ZnO的作用是_.若不通入氧气.其后果是_。(3)溶液中的Cd2可用锌粉除去.还原除杂工序中反应的离子方程式为_。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时.阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。解析(1)闪锌矿的主要成分是ZnS.所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为ZnSO2ZnOSO2。(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO.还存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO.加稀H2SO4后.发生一系列化学反应：ZnOH2SO4=ZnSO4H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、CdOH2SO4=CdSO4H2O、PbOH2SO4=PbSO4H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水.以沉淀的形式沉降下来.所以滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH在2.86.2.使Fe3完全转变为Fe(OH)3沉淀；通入O2的目的是使溶液中的Fe2转化为Fe3.有利于除杂.若不通入O2.无法除去溶液中的杂质Fe2。(3)溶液中的Cd2与加入的Zn粉反应而被除去.反应的离子方程式为ZnCd2=Zn2Cd。(4)电解ZnSO4溶液制备单质Zn时.阴极放电的是Zn2.电极反应式是Zn22e=Zn。沉积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4.可返回到溶浸工序循环使用。答案(1)ZnSO2ZnOSO2(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2(3)Cd2Zn=CdZn2(4)Zn22e=Zn溶浸2(20xx全国卷)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO.反应的离子方程式为_.同时V2O4转化成VO2。“废渣1”的主要成分是_。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2变为VO.则需要氧化剂KClO3至少为_mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROHV4OR4V4O124OH(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率.淋洗液应该呈_性(填“酸”、“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是_。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀.写出“煅烧”中发生反应的化学方程式_。解析(1)V2O5与H2SO4反应生成VO.反应的离子方程式为V2O52H=2VOH2O；废钒催化剂中只有SiO2与H2SO4不反应.故“废渣1”的主要成分为SiO2。(2)3 mol VO2变为VO失3 mol电子.根据KO3K.则需要KClO3 mol.即0.5 mol。(3)废钒催化剂中含有Fe2O3、Al2O3.则KClO3氧化后的溶液中含有Fe3、Al3.故“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)由4ROHV4OR4V4O124OH知.洗脱时淋洗液中的c(OH)应较大.故淋洗液呈碱性。(5)由于废钒催化剂中K2SO4的含量较高.结合回收工艺路线中KClO3、KOH的加入.故“流出液”中阳离子最多的是K。(6)煅烧NH4VO3生成V2O5、NH3及H2O。答案(1)V2O52H=2VOH2OSiO2(2)0.5(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱(5)K(6)2NH4VO3V2O52NH3H2O省市卷1(20xx江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2.少量FeS2和金属硫酸盐)为原料.生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生SO2.用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_。(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧.其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 硫去除率(1)100%不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时.去除的硫元素主要来源于_。700 焙烧时.添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低.其主要原因是_。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2.铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2.理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)_。解析(1)二氧化硫是酸性氧化物.少量二氧化硫与NaOH溶液反应生成正盐Na2SO3.过量二氧化硫与NaOH溶液反应生成NaHSO3。(2)根据高硫铝土矿的成分中含FeS2和金属硫酸盐.而已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600.如果不添加CaO在低于500焙烧.则去除的硫元素主要来源于FeS2.具体的反应原理为4FeS211O22Fe2O38SO2。添加的CaO吸收SO2生成CaSO3.CaSO3易被空气中的氧气氧化为CaSO4。根据题目所给“多数金属硫酸盐的分解温度都高于600”.可知700时CaSO4可能未分解或未完全分解而留在矿粉中.从而导致添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低。(3)高硫铝土矿中的氧化铝溶于NaOH生成NaAlO2：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O；向NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳.生成氢氧化铝：CO2(过量)2H2ONaAlO2=Al(OH)3NaHCO3。(4)根据得失电子守恒可知FeS2与Fe2O3的物质的量之比为116。答案(1)OHSO2=HSO(2)FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)1162(20xx北京卷)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)”或“”)。结合元素周期律解释中结论：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：_。(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： _。(5)脱硫时.CaCO3稍过量.充分反应后仍有SO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 molL1 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摩尔质量为98 gmol1)解析(1)流程中能加快反应速率的措施有将磷精矿研磨.酸浸时进行加热。(2)该反应符合复分解反应中“强酸制弱酸”的规律。比较硫酸与磷酸的酸性强弱.可以比较S与P的非金属性强弱。结合元素周期律可以比较S、P的原子半径、核电荷数。(3)根据元素守恒可写出反应的化学方程式。(4)有机碳的脱除率受两个因素的共同影响：一方面.温度越高.反应速率越快.在相同投料比、相同反应时间内.有机碳的脱除率越高；另一方面.温度升高可使较多的H2O2分解.氧化剂的量减少.使得有机碳的脱除率降低。80后.H2O2分解对有机碳脱除率的影响超过了温度升高的影响.导致脱除率逐渐降低。(5)脱硫是用CaCO3除去剩余的硫酸.由于生成的硫酸钙是微溶物.所以即使CaCO3过量.充分反应后仍有SO残留。加入BaCO3可使CaSO4转化为更难溶的BaSO4.进一步提高硫的脱除率。(6)H3PO42NaOH=Na2HPO42H2O98 g 2 molm(H3PO4) 103bc molm(H3PO4)4.9102bc