高考化学一轮复习 第十章 高考热点微专题系列（十四）课件 新人教版-新人教版高三全册化学课件

1、高考热点微专题系列(十四)无机化工生产流程题的解题策略【典题精析典题精析晓一通百晓一通百】 【典题典题1 1】(2018(2018全国卷全国卷)磷酸亚铁锂磷酸亚铁锂(LiFePO(LiFePO4 4) )电电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属, ,其流程如下其流程如下: :下列叙述错误的是下列叙述错误的是( () )A.A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.B.从从“正极片正极片”中可回收的金属元素有中可回收的金

2、属元素有AlAl、FeFe、LiLiC.“C.“沉淀沉淀”反应的金属离子为反应的金属离子为FeFe3+3+D.D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【精析精析】A A项项, ,由于废旧电池中含有重金属离子等物质由于废旧电池中含有重金属离子等物质, ,所以合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利所以合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用用;B;B项项, ,根据流程可知根据流程可知, ,正极片中的金属元素主要有正极片中的金属元素主要有AlAl、FeFe、LiLi三种三种, ,所以从所以从“正极片正极片”中可回收的金属元中可回收的金属元素有素有AlAl、FeFe、Li;

3、CLi;C项项, ,由于含磷酸亚铁锂滤渣被混酸溶由于含磷酸亚铁锂滤渣被混酸溶解解, ,而混酸具有强氧化性而混酸具有强氧化性, ,所以溶解后铁元素以所以溶解后铁元素以FeFe3+3+的的形式存在形式存在, ,故故“沉淀沉淀”反应的金属离子为反应的金属离子为FeFe3+3+;D;D项项, ,由于硫酸锂是可溶性盐由于硫酸锂是可溶性盐, ,所以用硫酸钠代替碳酸钠无法所以用硫酸钠代替碳酸钠无法沉淀锂离子。沉淀锂离子。答案答案: :D D【典题典题2 2】(2018(2018全国卷全国卷)我国是世界上最早制得我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,(Z

4、nS,含有含有SiOSiO2 2和和少量少量FeSFeS、CdSCdS、PbSPbS杂质杂质) )为原料制备金属锌的流程如为原料制备金属锌的流程如图所示图所示: : 相关金属离子相关金属离子cc0 0(M(Mn+n+)=0.1 molL)=0.1 molL-1-1 形成氢氧化物沉形成氢氧化物沉淀的淀的pHpH范围如下范围如下: :金属离子金属离子FeFe3+3+FeFe2+2+ZnZn2+2+CdCd2+2+开始沉淀的开始沉淀的pHpH1.51.56.36.36.26.27.47.4沉淀完全的沉淀完全的pHpH2.82.88.38.38.28.29.49.4回答下列问题回答下列问题: :(1)

5、(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。(2)(2)滤渣滤渣1 1的主要成分除的主要成分除SiOSiO2 2外还有外还有_;_;氧化除杂氧化除杂工序中工序中ZnOZnO的作用是的作用是_,_,若不通入氧气若不通入氧气, ,其后果是其后果是_。(3)(3)溶液中的溶液中的CdCd2+2+可用锌粉除去可用锌粉除去, ,还原除杂工序中反应还原除杂工序中反应的离子方程式为的离子方程式为_。(4)(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时电解硫酸锌溶液制备单质锌时, ,阴极的电极反应式阴极的电极反应式为为_;_;沉积锌后的电解液可返回沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。工序继续

6、使用。【精析精析】(1)(1)闪锌矿的主要成分为闪锌矿的主要成分为ZnS,ZnS,因此焙烧过程中因此焙烧过程中的主要反应为的主要反应为2ZnS+3O2ZnS+3O2 2 2ZnO+2SO 2ZnO+2SO2 2。(2)(2)矿石经过焙烧后生成金属氧化物和矿石经过焙烧后生成金属氧化物和SiOSiO2 2, ,因此用稀因此用稀硫酸溶浸时会产生硫酸溶浸时会产生SiOSiO2 2和和PbSOPbSO4 4沉淀沉淀, ,氧化除杂的目的氧化除杂的目的是将溶液中的铁元素以氢氧化铁沉淀的形式除去是将溶液中的铁元素以氢氧化铁沉淀的形式除去, ,因此因此加入加入ZnOZnO的目的是调节溶液的的目的是调节溶液的pH

7、,pH,让让FeFe3+3+形成沉淀形成沉淀; ;通入通入O O2 2的目的是将溶液中的的目的是将溶液中的FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+而除去而除去, ,若不通若不通入入O O2 2, ,会导致部分的铁元素仍然以会导致部分的铁元素仍然以FeFe2+2+的形式存在于溶的形式存在于溶液。液。(3)(3)锌粉与溶液中锌粉与溶液中CdCd2+2+发生置换反应发生置换反应, ,反应的离子方程反应的离子方程式为式为CdCd2+2+Zn=Cd+Zn+Zn=Cd+Zn2+2+。(4)(4)电解硫酸锌溶液制取锌电解硫酸锌溶液制取锌,Zn,Zn2+2+在阴极放电在阴极放电, ,发生的电发生的电极反应

8、式为极反应式为ZnZn2+2+2e+2e- -=Zn,OH=Zn,OH- -在阳极放电在阳极放电, ,发生的电发生的电极反应式为极反应式为2H2H2 2O-4eO-4e- -=O=O2 2+4H+4H+ +, ,因此电解结束后的因此电解结束后的溶液中含有一定量的硫酸溶液中含有一定量的硫酸, ,即电解后的溶液为稀硫酸即电解后的溶液为稀硫酸, ,因此可以放回溶浸工序中循环使用。因此可以放回溶浸工序中循环使用。答案答案: :(1)2ZnS+3O(1)2ZnS+3O2 2 2ZnO+2SO 2ZnO+2SO2 2(2)PbSO(2)PbSO4 4调节溶液的调节溶液的pHpH 无法除去杂质无法除去杂质F

9、eFe2+2+(3)Cd(3)Cd2+2+Zn=Cd+Zn+Zn=Cd+Zn2+2+(4)Zn(4)Zn2+2+2e+2e- -=Zn=Zn 溶浸溶浸【答题策略答题策略思睿观通思睿观通】 一、物质制备类化工流程题一、物质制备类化工流程题1.1.明确制备类化工生产流程的特点明确制备类化工生产流程的特点一个完整的化工生产流程一般具有下列特点一个完整的化工生产流程一般具有下列特点2.2.熟悉常用的操作方法及其作用熟悉常用的操作方法及其作用(1)(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用。对原料进行预处理的常用方法及其作用。(2)(2)常用的控制反应条件的方法常用的控制反应条件的方法调节溶液的调节溶液的

10、pHpH。常用于使某些金属离子形成氢氧化。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节物沉淀。调节pHpH所需的物质一般应满足两点所需的物质一般应满足两点: :a.a.能影响溶液酸碱性能影响溶液酸碱性, ,使使pHpH增大或减小。增大或减小。b.b.不引入新杂质。不引入新杂质。例如例如, ,若要除去若要除去CuCu2+2+中混有的中混有的FeFe3+3+, ,可加入可加入CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3等物质来调节溶液的等物质来调节溶液的pH,pH,不可加入不可加入NaOHNaOH溶溶液、氨水等。液、氨水等。控制温度。根据需要升温或

11、降温控制温度。根据需要升温或降温, ,改变反应速率或使改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。平衡向需要的方向移动。趁热过滤。防止某物质降温时会析出。趁热过滤。防止某物质降温时会析出。冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子, ,并减少晶体在并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。洗涤过程中的溶解损耗。3.3.识别流程图识别流程图化工流程中箭头指出的是投料化工流程中箭头指出的是投料( (反应物反应物),),箭头指向的是箭头指向的是生成物生成物( (包括主产物和副产物包括主产物和副产物),),返回的箭头一般是被返回的箭头一般是被“循环利用循环利用”的物质。的物质。二、提纯类化工流

12、程题二、提纯类化工流程题1.1.物质分离提纯的原则物质分离提纯的原则(1)(1)不增不增: :不引入新的杂质。不引入新的杂质。(2)(2)不减不减: :不减少被提纯的物质。不减少被提纯的物质。(3)(3)易分离易分离: :被提纯物与杂质易于分离。被提纯物与杂质易于分离。(4)(4)易复原易复原: :被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。2.2.明确常用的提纯方法明确常用的提纯方法(1)(1)水溶法水溶法: :除去可溶性杂质。除去可溶性杂质。(2)(2)酸溶法酸溶法: :除去碱性杂质。除去碱性杂质。(3)(3)碱溶法碱溶法: :除去酸性杂质。除去酸性杂质。(4)

13、(4)氧化剂或还原剂法氧化剂或还原剂法: :除去还原性或氧化性杂质。除去还原性或氧化性杂质。(5)(5)加热灼烧法加热灼烧法: :除去受热易分解或易挥发的杂质。除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)(6)调节溶液的调节溶液的pHpH法法: :如除去酸性铜盐溶液中的如除去酸性铜盐溶液中的FeFe3+3+等。等。3.3.明确常用的分离方法明确常用的分离方法(1)(1)过滤。过滤。(2)(2)萃取和分液。萃取和分液。(3)(3)蒸发结晶。蒸发结晶。(4)(4)冷却结晶。冷却结晶。(5)(5)蒸馏或分馏。蒸馏或分馏。(6)(6)冷却法。冷却法。【类题精练类题精练触类旁通触类旁通】 1.(20191.(2

14、019北京模拟北京模拟) )如图所示如图所示(B(B中冷却装置未画出中冷却装置未画出),),将氯气和空气将氯气和空气( (不参与反应不参与反应) )以体积比约以体积比约1313混合通入混合通入含水含水8%8%的碳酸钠中制备的碳酸钠中制备ClCl2 2O,O,并用水吸收并用水吸收ClCl2 2O O制备次氯制备次氯酸溶液。酸溶液。已知已知:Cl:Cl2 2O O极易溶于水并与水反应生成极易溶于水并与水反应生成HClO;ClHClO;Cl2 2O O的沸的沸点为点为3.8 ,42 3.8 ,42 以上分解为以上分解为ClCl2 2和和O O2 2。(1)(1)实验中控制氯气与空气体积比的方法是实验

15、中控制氯气与空气体积比的方法是_。为使反应充分进行为使反应充分进行, ,实验中采取的措施有实验中采取的措施有_。装置装置D D的作用是的作用是_。(2)(2)装置装置B B中产生中产生ClCl2 2O O的化学方程式为的化学方程式为_。若若B B无冷却装置无冷却装置, ,则进入则进入C C中的中的ClCl2 2O O会大量减少。其原会大量减少。其原因是因是_。(3)(3)装置装置C C中采用棕色圆底烧瓶是因为中采用棕色圆底烧瓶是因为_。(4)(4)已知次氯酸可被已知次氯酸可被H H2 2O O2 2、FeClFeCl2 2等物质还原成等物质还原成ClCl- -。测。测定定C C中次氯酸溶液的物

16、质的量浓度的实验方案为用中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为用_取取20.00 mL20.00 mL次氯酸溶液次氯酸溶液, ,加入足量的加入足量的_,_,再加入足量的再加入足量的_,_,过滤过滤, ,洗涤沉淀洗涤沉淀, ,在真空干燥箱中干燥在真空干燥箱中干燥, ,用电子天平称量沉淀质量。用电子天平称量沉淀质量。 ( (可可选用的试剂选用的试剂:H:H2 2O O2 2溶液、溶液、FeClFeCl2 2溶液、溶液、AgNOAgNO3 3溶液溶液)【解析解析】(1)(1)通过观察通过观察A A中产生气泡的速率调节气体中产生气泡的速率调节气体的流速可以控制氯气与空气体积比的方法的流速可以控制氯气与

17、空气体积比的方法; ;多孔球泡多孔球泡增加气体与溶液的接触面积可以加快反应速率增加气体与溶液的接触面积可以加快反应速率; ;为使反为使反应充分进行应充分进行, ,实验中采取的措施有搅拌、使用多孔球泡实验中采取的措施有搅拌、使用多孔球泡; ;装置装置D D的作用是吸收未反应的氯气的作用是吸收未反应的氯气, ,防止污染空气。防止污染空气。(2)(2)装置装置B B中中, ,氯气和碳酸钠反应生成氯气和碳酸钠反应生成ClCl2 2O,O,化学方程化学方程式为式为2Cl2Cl2 2+Na+Na2 2COCO3 3=Cl=Cl2 2O+2NaCl+COO+2NaCl+CO2 2; ;由于该反应为由于该反应

18、为放热反应放热反应, ,温度升高温度升高ClCl2 2O O会分解会分解, ,故进入故进入C C中的中的ClCl2 2O O会大会大量减少。量减少。(3)(3)水吸收水吸收ClCl2 2O O制备次氯酸溶液制备次氯酸溶液,HClO,HClO见光易分解见光易分解, ,故装故装置置C C中采用棕色圆底烧瓶。中采用棕色圆底烧瓶。(4)(4)次氯酸溶液既有酸性次氯酸溶液既有酸性, ,又有强氧化性又有强氧化性, ,应选用酸式滴应选用酸式滴定管定管; ;具体实验操作是具体实验操作是, ,向向20.00 mL20.00 mL的次氯酸溶液里加的次氯酸溶液里加入足量的入足量的H H2 2O O2 2溶液溶液,

19、,再加入足量的再加入足量的AgNOAgNO3 3溶液溶液, ,过滤、洗过滤、洗涤涤, ,在真空干燥箱中干燥沉淀在真空干燥箱中干燥沉淀, ,用电子天平称量沉淀的用电子天平称量沉淀的质量。质量。答案答案: :(1)(1)通过观察通过观察A A中产生气泡的速率调节流速中产生气泡的速率调节流速搅拌、使用多孔球泡搅拌、使用多孔球泡 吸收未反应的氯气吸收未反应的氯气, ,防止防止污染空气污染空气(2)(2)2Cl2Cl2 2+Na+Na2 2COCO3 3=Cl=Cl2 2O+2NaCl+COO+2NaCl+CO2 2 该反应放热该反应放热, ,温度升高温度升高ClCl2 2O O会分解会分解(3)HCl

20、O(3)HClO见光易分解见光易分解 (4)(4)酸式滴定管酸式滴定管 H H2 2O O2 2溶液溶液 硝酸银溶液硝酸银溶液 2.2.高纯六水氯化锶晶体高纯六水氯化锶晶体(SrCl(SrCl2 26H6H2 2O)O)具有很高的经济具有很高的经济价值价值, ,工业上用难溶于水的碳酸锶工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO(SrCO3 3) )为原料为原料( (含少含少量钡和铁的化合物等量钡和铁的化合物等),),制备高纯六水氯化锶晶体的过制备高纯六水氯化锶晶体的过程为程为已知已知:.SrCl:.SrCl2 26H6H2 2O O晶体在晶体在6161时开始失去结晶时开始失去结晶水水,100,100时

21、失去全部结晶水。时失去全部结晶水。.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pHpH如表所示如表所示: :氢氧化物氢氧化物Fe(OH)Fe(OH)3 3Fe(OH)Fe(OH)2 2开始沉淀的开始沉淀的pHpH1.51.56.56.5沉淀完全的沉淀完全的pHpH3.73.79.79.7(1)(1)操作增大反应速率的措施有操作增大反应速率的措施有_(_(写一种写一种) )。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为_。(2)(2)酸性条件下酸性条件下, ,加入加入30%H30%H2 2O O2 2溶液溶液, ,将将FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+

22、3+, ,其其离子方程式为离子方程式为_。(3)(3)在步骤的过程中在步骤的过程中, ,将溶液的将溶液的pHpH由由1 1调节至调节至4 4时时, ,宜用的试剂为宜用的试剂为_。A.A.氨水氨水 B.B.氢氧化锶粉末氢氧化锶粉末C.C.氢氧化钠氢氧化钠D.D.碳酸钠晶体碳酸钠晶体(4)(4)操作中所得滤渣的主要成分是操作中所得滤渣的主要成分是_(_(填化学填化学式式) )。(5)(5)步骤的操作是步骤的操作是_、_。(6)(6)工业上用热风吹干六水氯化锶工业上用热风吹干六水氯化锶, ,适宜的温度是适宜的温度是_。A.50A.5060 60 B.70B.7080 80 C.80C.80100 1

23、00 D.100 D.100 以上以上【解析解析】(1)(1)操作是让难溶于水的工业碳酸锶与盐酸操作是让难溶于水的工业碳酸锶与盐酸反应使其更快的溶解在溶液中反应使其更快的溶解在溶液中, ,所以增大反应速率的措所以增大反应速率的措施有施有: :升高温度升高温度, ,充分搅拌让碳酸锶与盐酸进行更大的充分搅拌让碳酸锶与盐酸进行更大的接触以增大反应速率接触以增大反应速率, ,增大溶液的浓度等。增大溶液的浓度等。(3)(3)调节调节pHpH是让是让FeFe3+3+形成形成Fe(OH)Fe(OH)3 3而沉淀析出而沉淀析出, ,当加入试剂时不要当加入试剂时不要引入新的杂质引入新的杂质, ,故最好是氢氧化锶

24、粉末。故最好是氢氧化锶粉末。(4)(4)操作之操作之前加入了硫酸使前加入了硫酸使BaBa2+2+形成形成BaSOBaSO4 4, ,加入双氧水使加入双氧水使FeFe2+2+完全完全氧化为氧化为FeFe3+3+, ,通过调节通过调节pHpH使使FeFe3+3+完全以完全以Fe(OH)Fe(OH)3 3的形式析的形式析出出, ,故滤渣的主要成分是故滤渣的主要成分是Fe(OH)Fe(OH)3 3、BaSOBaSO4 4。(5)(5)步骤步骤是从溶液中得到晶体是从溶液中得到晶体, ,故操作是蒸发浓缩、冷却结晶。故操作是蒸发浓缩、冷却结晶。(6)(6)因因SrClSrCl2 26H6H2 2O O晶体在

25、晶体在6161时开始失去结晶水时开始失去结晶水, ,所以所以温度不能超过温度不能超过61,61,故适宜的温度选择故适宜的温度选择A A。答案答案: :(1)(1)加热、充分搅拌、适当增大盐酸浓度等加热、充分搅拌、适当增大盐酸浓度等( (任写任写一种一种) )SrCOSrCO3 3+2H+2H+ +=Sr=Sr2+2+CO+CO2 2+H+H2 2O O(2)2Fe(2)2Fe2+2+H+H2 2O O2 2+2H+2H+ +=2Fe=2Fe3+3+2H+2H2 2O O(3)B(3)B(4)Fe(OH)(4)Fe(OH)3 3、BaSOBaSO4 4(5)(5)蒸发浓缩冷却结晶蒸发浓缩冷却结晶

26、(6)A(6)A【加固训练加固训练】1.1.下列化学工艺流程不可行的是下列化学工艺流程不可行的是( () ) 【解析解析】选选A A。A A项项, ,应首先进行二氧化硫的催化氧化应首先进行二氧化硫的催化氧化, ,然后用然后用98.3%98.3%的硫酸吸收的硫酸吸收SOSO3 3, ,所以工艺不可行所以工艺不可行;B;B项项, ,符符合工业上制高纯硅的流程合工业上制高纯硅的流程, ,工艺是可行的工艺是可行的;C;C项项, ,从提取从提取食盐后的母液中提取单质溴的过程食盐后的母液中提取单质溴的过程, ,母液中的溴离子被母液中的溴离子被氧化为溴单质氧化为溴单质, ,工艺是可行的工艺是可行的;D;D项

27、项, ,符合工业上用铝土符合工业上用铝土矿制铝的过程矿制铝的过程, ,每一步所加试剂必须过量每一步所加试剂必须过量, ,工艺是可行工艺是可行的。的。2.(20192.(2019雅礼模拟雅礼模拟) )含硫煤燃烧会产生大气污染含硫煤燃烧会产生大气污染, ,为为防治该污染防治该污染, ,某工厂设计了新的治污方法某工厂设计了新的治污方法, ,同时可得到同时可得到化工产品化工产品, ,该工艺流程如图所示该工艺流程如图所示, ,下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是( () )A.A.该过程中可得到化工产品硫酸该过程中可得到化工产品硫酸B.B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO

28、SO2 2C.C.该过程中化合价发生改变的元素为该过程中化合价发生改变的元素为FeFe和和S SD.D.图中涉及到的反应之一为图中涉及到的反应之一为FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=O=2FeSO2FeSO4 4+2H+2H2 2SOSO4 4【解析解析】选选C C。A A项项, ,根据工艺流程所示可知根据工艺流程所示可知, ,该工艺中该工艺中FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3和和H H2 2O O吸收吸收SOSO2 2生成生成FeSOFeSO4 4和和H H2 2SOSO4 4, ,该反应的化该反应的化学方程式为学方程式为FeFe2

29、 2(SO(SO4 4) )3 3 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O=2FeSOO=2FeSO4 4 + + 2H2H2 2SOSO4 4, ,该工艺不仅吸收了二氧化硫该工艺不仅吸收了二氧化硫, ,还得到了化工产还得到了化工产品硫酸亚铁和硫酸品硫酸亚铁和硫酸;B;B项项, ,根据根据A A中分析可知该工艺流程中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的是除去煤燃烧时产生的SOSO2 2;C;C项项, ,过程中化合价发生变过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫。化的元素有氧、铁、硫。3.(20193.(2019桂林模拟桂林模拟)SO)SO2 2通过下列工艺流程可制备化工通过下列工

30、艺流程可制备化工原料硫酸和清洁能源原料硫酸和清洁能源H H2 2下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是 ( () )A.A.设备设备A A中的溴水褪色中的溴水褪色, ,体现了体现了SOSO2 2的还原性的还原性B.B.该生产工艺的优点该生产工艺的优点:Br:Br2 2可以循环利用可以循环利用, ,并获得清洁能并获得清洁能源源H H2 2C.C.该工艺流程的总反应方程式为该工艺流程的总反应方程式为SOSO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O=O=H H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBrD.D.设备设备C C中是否残余硫酸中是否残余硫酸, ,可在可在C C的样品溶液中加入的样品溶液

31、中加入BaClBaCl2 2溶液溶液, ,观察是否有沉淀观察是否有沉淀【解析解析】选选C C。A A项项, ,设备设备A A中的溴水褪色中的溴水褪色, ,发生反发生反应应:SO:SO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HBr,+2HBr,体现了体现了SOSO2 2的还原的还原性性;B;B项项, ,根据转化关系图可判断该生产工艺的优点根据转化关系图可判断该生产工艺的优点:Br:Br2 2可以循环利用可以循环利用, ,并获得清洁能源并获得清洁能源H H2 2;C;C项项, ,由于溴单质可由于溴单质可以循环利用以循环利用, ,生成物实际上是硫酸和氢气生成物实

32、际上是硫酸和氢气, ,所以该工艺所以该工艺流程的总反应方程式为流程的总反应方程式为SOSO2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+H+H2 2;D;D项项, ,设备设备C C中是否残余硫酸中是否残余硫酸, ,可在可在C C的样品溶液中加入的样品溶液中加入BaClBaCl2 2溶液溶液, ,观察是否有沉淀。观察是否有沉淀。4.(20174.(2017海南高考海南高考) )以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取为原料制取MgSOMgSO4 47H7H2 2O O的过程如图所示的过程如图所示: :硼镁泥的主要成分如表硼镁泥的主要成分如表: :MgOMgO

33、SiOSiO2 2FeOFeO、FeFe2 2O O3 3CaOCaOAlAl2 2O O3 3B B2 2O O3 330%30%40%40% 20%20%25%25%5%5%15%15%2%2%3%3% 1%1%2%2% 1%1%2%2%回答下列问题回答下列问题: :(1)“(1)“酸解酸解”时应该加入的酸是时应该加入的酸是_,“_,“滤渣滤渣1”1”中主要含有中主要含有_(_(写化学式写化学式) )。(2)“(2)“除杂除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是_、_。(3)(3)判断判断“除杂除杂”基本完成的检验方法是基本完成的检验方法是_。(4)(4)

34、分离分离“滤渣滤渣3”3”应趁热过滤的原因是应趁热过滤的原因是_。【解析解析】(1)(1)因为该流程的目的是制取因为该流程的目的是制取MgSOMgSO4 47H7H2 2O,O,为为防止引入杂质防止引入杂质, ,所以所以“酸解酸解”时加入的酸是稀硫酸。加时加入的酸是稀硫酸。加入稀硫酸后入稀硫酸后,MgO,MgO、FeOFeO、FeFe2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3分别变成相应的分别变成相应的可溶性硫酸盐可溶性硫酸盐,CaO,CaO变成变成CaSOCaSO4 4沉淀沉淀, ,而而SiOSiO2 2和和B B2 2O O3 3不能和不能和稀硫酸反应稀硫酸反应, ,随着随着CaSOC

35、aSO4 4一同进入一同进入“滤渣滤渣1”1”。(2)(2)溶液溶液中的中的FeFe2+2+具有强还原性具有强还原性, ,能够被次氯酸钙氧化成能够被次氯酸钙氧化成FeFe3+3+, ,然然后加入氧化镁中和过量的硫酸后加入氧化镁中和过量的硫酸, ,调节溶液的调节溶液的pH,pH,使溶液使溶液中的中的FeFe3+3+和和AlAl3+3+分别变成分别变成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀和沉淀和Al(OH)Al(OH)3 3沉淀而沉淀而被除去。被除去。(3)“(3)“除杂除杂”基本完成时基本完成时, ,溶液中没有溶液中没有FeFe3+3+, ,可可以取少量滤液于洁净的小试管中以取少量滤液于洁净的小试

36、管中, ,加入加入KSCNKSCN溶液溶液, ,若溶若溶液不变红液不变红, ,则说明则说明FeFe3+3+被完全除去被完全除去,“,“除杂除杂”基本完成。基本完成。(4)MgSO(4)MgSO4 4的溶解度随温度的升高而增大的溶解度随温度的升高而增大, ,分离分离“滤渣滤渣3”3”时若温度降低时若温度降低, ,则会析出大量的则会析出大量的MgSOMgSO4 4晶体晶体, ,所以必须趁所以必须趁热过滤。热过滤。答案答案: :(1)(1)稀硫酸稀硫酸SiOSiO2 2、B B2 2O O3 3、CaSOCaSO4 4(2)(2)将将FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+调节溶液的调节溶液的p

37、H,pH,使溶液中的使溶液中的FeFe3+3+和和AlAl3+3+分别变成分别变成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀和沉淀和Al(OH)Al(OH)3 3沉淀而被除去沉淀而被除去(3)(3)取少量滤液于洁净的小试管中取少量滤液于洁净的小试管中, ,加入加入KSCNKSCN溶液溶液, ,若若溶液不变红溶液不变红, ,则说明则说明FeFe3+3+被完全除去被完全除去,“,“除杂除杂”基本完基本完成成(4)(4)防止温度降低时析出大量的防止温度降低时析出大量的MgSOMgSO4 4晶体晶体5.5.用废铅蓄电池的铅泥用废铅蓄电池的铅泥( (含含PbSOPbSO4 4、PbOPbO和和PbPb等等) )

38、制备精制备精细化工产品细化工产品PbSOPbSO4 43PbOH3PbOH2 2O(O(三盐三盐) )的主要流程如图的主要流程如图: :已知已知: :常温下常温下, ,Kspsp(PbSO(PbSO4 4)2.0)2.01010-8-8, , Kspsp(PbCO(PbCO3 3) )1.01.01010-13-13。回答下列问题。回答下列问题: :(1)(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用铅蓄电池在生活中有广泛应用, ,其工作原理是其工作原理是Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O。铅蓄电池在充电。铅蓄电池在充电时时,

39、 ,阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为_。若铅蓄电池放电前若铅蓄电池放电前, ,正、负极电极质量相等正、负极电极质量相等, ,如果放电如果放电时转移了时转移了1 mol1 mol电子电子, ,则理论上两电极质量之差为则理论上两电极质量之差为_。(2)(2)将滤液将滤液1 1、滤液、滤液3 3合并合并, ,经蒸发浓缩、降温结晶、过经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作滤等操作, ,得到一种结晶水合物得到一种结晶水合物(M(Mr r=322),=322),其化学式为其化学式为_。(3)(3)步骤酸溶时铅与硝酸反应生成步骤酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NOPb(NO3 3) )2 2及及NONO的离的离子

40、方程式为子方程式为_;_;滤液滤液2 2中溶质的中溶质的主要成分为主要成分为_(_(写化学式写化学式) )。(4)(4)步骤合成三盐的化学方程式为步骤合成三盐的化学方程式为_。(5)(5)步骤洗涤过程中步骤洗涤过程中, ,检验沉淀是否洗涤干净的方法检验沉淀是否洗涤干净的方法是是_。(6)(6)在步骤的转化中在步骤的转化中, ,若硫酸铅和碳酸铅在浊液中共若硫酸铅和碳酸铅在浊液中共存存, ,则则 _。2423c(SO )c(CO )【解析解析】(1)(1)铅蓄电池在充电时铅蓄电池在充电时, ,阳极上发生氧化反应阳极上发生氧化反应, ,电极反应式为电极反应式为PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2

41、O-2eO-2e- -=PbO=PbO2 2+ +4H+ +4H+ +。放。放电时电时, ,正极的电极反应式为正极的电极反应式为PbOPbO2 2+2e+2e- -+ +4H+ +4H+ + = =PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O;O;负极的电极反应式为负极的电极反应式为Pb-2ePb-2e- -+ =+ =PbSOPbSO4 4。若转移。若转移2 mol2 mol电子电子, ,则正极材料净增质量为则正极材料净增质量为m(PbSOm(PbSO4 4)-m(PbO)-m(PbO2 2),),负极材料净增质量为负极材料净增质量为m(PbSOm(PbSO4 4)-)-m(Pb),m(Pb),二者质量之差二者质量之