2019高考化学二轮复习第一篇题型二化学工艺流程题型限时训练

1、题型二化学工艺流程题型限时训练1.(2018 北京卷，26)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：a ggj AT粗磷酸_ 'T精制磷酸脱有机碳 脱硫磷精矿乔磷精矿粉,黑件一磷石膏(主要成分方0口5%"3%01已知：磷精矿主要成分为 Cs5(PO4) 3(OH),还含有Ca5(PO4) 3 F和有机 碳等。 溶解度：Ca5(PQ)3(OH)<CaSO- 0.5H2O(1)上述流程中能加快反应速率的措施有 。(2)磷精矿粉酸浸日发生反应：2Ca(PO4) 3(OH)+3H2O+10HSO10CaSO - 0.5H2O+6HPO该反应体现出酸性关系：H3PO-SO(填“ &

2、gt;”或“ <”)。结合元素周期律解释中结论：P和S电子层数相同， 酸浸时，磷精矿中Ca(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)H2Q将粗磷酸中的有机碳氧化为CO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月除率如图所示。80 C后脱除率变化的原因：(5)脱硫时，CaCQ稍过量,充分反应后仍有 系4残留，原因是;加入 BaCO可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式 是 O(6)取a g所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酬:作指示剂，用b mol L-1 NaOH§液滴 定至终点时生成 N&

3、amp;HPQ消耗NaOH容?c mL精制磷酸中HPO的质量分数是 。(已 知:H3PO摩尔质量为 98 g - mol-1)解析：(1)可通过增大接触面积和升高温度等措施加快反应速率。通过题给流程可知，能够加快反应速率的措施有研磨和加热。(2)由强酸制弱酸规律可知，硫酸的酸性强于磷酸的酸性。根据两者电子层数相同，可判断两者处于同一周期，且S在P的右侧，核电荷数P<S,原子半径P>S,得电子能力P<S,非金属 性P<S,根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强的规律可知，硫酸的酸性强于磷酸的酸性。已知反应物为 Ca(PQ)3F和H2SQ,生成物为 CaSO

4、0.5H2。HsPQ和HF,再根据原子个数 守恒可写出该反应的化学方程式：2Ca 5(PO4) 3F+10HSO+5H2。10CaSO - 0.5H2O+6HPQ+2HF。(4)由题意可知，H2Q在氧化有机碳时，自身也会发生分解，且分解速率随温度的升高而加快 ，因此80 C后脱除率降低。(5)硫酸钙是微溶物，存在溶解平衡，因此反应后的溶液中仍含有十7。由题给信息可知，反2 _应物为BaC S' 4和H3PO,生成物为BaS CO、HkP'4和水，由此可写出该反应的离子方程式：BaCQ+S+2HPO BaSO+COT +H2O+2HP% 。be(6)由题意知，消耗氢氧化钠的物质的

5、量为I。mol,当生成NS2HPO时，参加反应磷酸的物be98bc0,049bc质的量为2 00。mol,即磷酸的质量为2°0。g,则磷酸的质量分数为2 000。= a答案:(1)研磨、加热(2)<核电荷数P<S,原子半径P>S,得电子能力P<S,非金属性P<S(3)2Ca 5(PO4) 3F+10HSQ+5HO10CaSO - 0.5H2O+6HPO+2HF(4)80 C后,H2Q分解速率大，浓度显著降低_ _ ,，八 0L _ _ O.(5)CaSO4 微溶 BaCO+S + +2HPO=_: BaSO+COT +H2O+2HP"0.049

6、%(6)2.(2018 宁夏银川一中一模)硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废 渣锌灰制取。其工艺流程如图所示：倍7/、附NajS(1)为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是(填序号)。研磨多次浸取升高温度 加压搅拌(2)步骤n所得滤渣中的物质是 (写化学式)。(3)步骤出中可得 Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为 (4)步骤IV还可以回收 Na2SQ来制取Ns2S检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是 ;Na2s可由等物质的量的 NaSO和CH在高温、催化剂条件下制取，化学反应方程式为;已知NaSO- 10H2O及NaS。的溶解度随温度变化曲线如图，从滤液中得到 NaS

7、Q 10HO的操作方法是。溶解度“914? 若步骤n加入的ZnCO为b mol,步骤出所得Cd为d mol,最后得到V L、物质的量浓度为 c mol/L的NkSQ溶3 ,则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为 。解析：(1)将废渣碾细成粉末、多次浸取、适当升高温度、搅拌均可以提高锌灰的浸取率，加压对固液反应的反应速率无影响，故选。(2)根据工艺流程图可知，加入双氧水将Fe2+氧化生成Fe3+,使用ZnCO调节溶液pH,使得Fe3+ 完全沉淀生成Fe(OH)3,过滤后得到含有 Zn2+、Cd2+的溶?，因此步骤n所得滤渣中的物质是 Fe(OH)3。 溶液I中含有Zn，Cc2+,步骤m中可得 Cd

8、单质，为避免引入新的杂质，可直接使用锌置换 出Cd单质，因此试剂X应为锌。(4)ZnS固体从硫酸钠溶液中析出，因此可以检验是否含有S%来确定ZnS固体是否洗涤干净，方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净；等物质的量的NkSQ和CH在高温、催化剂条件下反应生成Na2S,根据元素守南温恒，则该化学反应方程式为 NkSO+CH僚化剂N32S+2HO+CO根据溶解度随温度变化的曲线 可知，从滤液中得到NaSO 10H2O的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)步骤出中所得 Cd单质的物质的量为 d mol,则用于置换Cd单质的锌的物

9、质的量为 d mol, 硫酸钠的物质的量为 cV mol,则硫酸锌的物质的量为 cV mol,根据锌元素守恒，则样品中锌元 素的物质的量为(cV-d-b)mol, 所以锌灰中锌元素的质量为65 g/mol x (cV-d-b)mol=65(cV-d-b) g 。答案：(1)(2)Fe(OH) 3 (3)Zn(4)取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入HCl酸化，再加入氯化银,若无白色沉淀生成，则已洗净N32SO+CH催化剂N&S+CO+2H20 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(5)65(cV-b-d)g3.(2018 广东广州测试)高氯酸俊(NH4Cl04)可用作火箭推进剂等。制备

10、NHCl04的工艺流程如下：饱和食盐水_Ni-uao.型9丫皿始由曲鸣珂粗品含少量NaCl。4L母液电解 NaClQ溶液时,Cl 03在 极发生反应，其电极反应式为。(2) “除杂”有两种方案。方案1:加入盐酸和H2Q溶液,NaCl03转化为Cl02,化学方程式为 _O方案2:加入氨水和FeCl2 dHONaClQ转化为Cl-,离子方程式为 ,如果 FeCl 2 4H20过量会出现黑色磁性沉淀，该沉淀可能是。(填化学式)比较氧化性：Cl吗(填“ >”或“ <")Cl 0。两种方案相比,方案1的优点是。(答一条即可)(3) “反应”时用 NaCQ和NHCl在90 C制备NH

11、CQ。如果用浓盐酸和液氨代替NHCl,则无需加热,原因是。(4)该流程中可循环利用白物质是 (填化学式)。解析:(1)Cl 口鼻生成Cl"i ,氯由+5价变成+7价,失电子，被氧化，所以在阳极反应,电极方程式为 Cl0a +H2O-2e-：_:Cl°4+2H+。(2)Cl ° &被还原成 C1O2,所以H2C2被氧化生成氧气，反应的化学方程式为 2NaClO3+2HCl+H2Q2C102 T +2NaCl+2H2O+O T ;加入氨水和 FeCl2 - 4H2O中 Fe2+被氧化成 Fe3+, 反应的离子方程式为 6Fe2+C|0a+3H2O+12NH。H

12、O_6Fe(OH)3 J +CI-+12N'：;因为是黑色磁性沉淀，所以猜测沉淀可能是Fe3C4。由的除杂可知，被还原的是 Cl°而不是Cl°4,所以氧化性C|U*>Cl0%。方案1操作步骤简单，而且反应中过量的H2C2易除去。(3)因为浓盐酸与液氨反应会放出大量热，所以不用加热。(4)由流程图可知NaCl是可以循环利用的。答案：(1)阳 Cl+H20-2e-：_：c/?4+2H+(2)2NaClQ+2HCl+HQ=_：2CIO2T+2NaCl+2HO+OT6Fe2+Cl03+3H2O+12NH- H2O_6Fe(OH)3 J+Cl-+12附：Fe3。>

13、操作步骤简单(或过量的HbQ易除去等合理答案) (3)浓盐酸和液氨的反应为放热反应 (4)NaC14.(2018 河南六市第一次联考)工业生产硫酸的黄铁矿烧渣(主要成分为 FezQ及少量的FeS SiO2、Clk Au、Ag等)是工业三废之一，其综合利用是一条变废为宝的重要途径。L混液f 回收(NIU1so褊液 桃红过I .以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红(Fe 2C3)和回收(NH) 2SO的生产工艺流程如图过渡请回答下列问题：(1)能提高“废渣溶解”速率的措施有 (写出一条即可),“氧化”的目的是 (2)(NH 4)2Fe6(SO4)4(OH)12 中 Fe 的化合价是 。(3)该工艺流程图

14、中，第二次加入氨水后，反应的离子方程式为 n.如图是以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红的另外一种生产工艺流程:书+胃号区*醒口甚酩簧一诩 周午 亍源液I波裱滤沿 H £ 域线情品、蛆触.(4)在滤液I中加入廉价的熟石灰 ,反应的化学方程式是 (5) “氧化”反应较多，其中FeS可以看作被水溶液中C12氧化，氧化后的溶液中滴加BaCl2溶液有不溶解于盐酸的白色沉淀生成，则水溶液中FeS与C12反应的离子方程式为 (6)试剂X为过量铁粉,其作用是 。解析：I .黄铁矿烧渣(主要成分为FezQ及少量的FeS、SiOz、Cu、Au、Ag等)用硫酸溶解后 的溶液中含有硫酸铁和硫酸亚铁，将+2价铁氧

15、化为+3价铁,氧化后，加入氨水，生成碱式硫酸铁俊沉淀，碱式硫酸铁俊沉淀用水溶解后的溶液中加入氨水，生成氢氧化铁沉淀，过滤后灼烧得到氧化铁；两次过滤后的滤液中主要含有硫酸钱，可以回收得到硫酸俊晶体。(1)能提高“废渣溶解”速率的措施可以有将废渣粉碎、提高溶解温度、搅拌等，黄铁矿烧渣的主要成分为F&O及少量的FeS S。、Cu> Au、Ag等，溶解后“氧化”过程中可以将 +2价铁氧化为+3价 铁。(2)(NH 4)2Fe6(SO)4(OH)i2中N'l、S'、OH整体显+1价、-2价、-1价，根据化合物中 各元素正负化合彳的代数和为0,Fe的化合价是+3价。(3)第二

16、次加入氨水后，反应的离子方程式为 3NH - H2O+F鼠_=Fe(OH)3 J +3”式。n.根据流程图，黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3及少量的FeS、SQ、Cu> All Ag等)用氢氧 化钠溶解，生成的溶液中含有硅酸钠 ，滤渣中含有Fe2Q及少量的FeS、Clk Au、Ag等,滤渣用 硫酸溶解，同时用次氯酸钠氧化生成的亚铁离子，滤渣中含有Au、Ag等，滤液中含有铁离子和铜离子，需要除去铜离子，为了不引入新杂质，需要加入铁粉将铜离子还原，得到的滤液为硫酸亚铁，加入氢氧化钠生成氢氧化亚铁，被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，灼烧得到氧化铁。(4)滤液I中含有硅酸钠，加入廉价的熟石灰，发生

17、复分解反应，生成硅酸钙沉淀，反应的 化学方程式为Na2SiO3+Ca(OH>2NaOH+CaSiOj。 (5) “氧化”反应较多，其中FeS可以看 作被水溶液中 Cl 2氧化，氧化后的溶液中滴加 BaCl2溶液有不溶解于盐酸的白色沉淀生成，说明生成了硫酸根离子，则水溶液中FeS与 Cl 2反应的离子方程式为2 _2FeS+9Cl2+8H2O-2Fe3+2S' + +18CI-+16。(6)试齐X为过量铁粉，目的是把 Cu2+还原为Cu, 还可以还原Fe3+为Fe2+。答案：(1)将废渣粉碎、提高溶解温度等将+2价铁氧化为+3价铁(2)+3(3)3NH3 - HbO+Fe：Fe(O

18、H)3 J +3# 中 (4)Na 2SiOs+Ca(OH)2 2NaOH+CaSiOX(5)2FeS+9CI 2+8H2=2Fe3+2寸 + +18CI-+16H+ (6)把 Cu2+ 还原为 Cu,还可以还原 Fe3+为 Fe2+ 5.(2018 山西第一次适应性考试 )钻酸锂(LiCoO 2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钻酸锂电池回收再利用。实验过程如下：初驴处期一黄四泡一 为粉末状已知：还原性:Cl ->C(2+;2 _Fe3+和G。4结合生成较稳定的Fe(C 2O) 3 3-,在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。回答下列问题：

19、(1)废旧电池初步处理为粉末状的目的是 O(2)从含铝废液得到 Al(OH) 3的离子反应方程式为 (3)滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有(填化学式)。写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式：(4)滤渣的主要成分为 (填化学式)。(5)在空气中加热一定质量的CoCQ 2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。已知：CoCQ在空气中加热时白气体产物为CO固体失重率=对应温度下样品失重的质量 /样品的初始质量序 号温度范 围/ c化学方程式固体失 重举I120220CoCQ - 2H2醛工CoCQ+2H2O19.67%n30035059.02%(6)已知LizCO的溶度

20、积常数 Ksp=8.64 X 10-4，将浓度为0.02 mol L-1的Li 2SQ和浓度为0.02mol L-1的NaCO溶液等体积混合，则溶液中的Li+浓度为 mol L-1。从FeCl3溶液得到FeCl3 6H2O固体的操作关键是 。解析：(1)增大接触面积，可加快反应速率，提高浸出率。(2)CO2过量生成 HC*。(3)由题干 可知还原性Cl->Co2+,又因为还原性Fe2+>Cl-,所以LiCoO2中的+3价Co将Fe2+和Cl-氧化，而本 身被还原成+2价Co,所以溶质为FeCH CoCL (4)C不溶于水和盐酸。(5)由题目所给的已 知可知，假设1 mol CoC

21、2O4 - 2H2O(183 g mol-1)受热分解，固体失重率为 59.02%,所以固体 的残留率为40.98%,质量为75 g,因为1 mol Co(59 g mol-1),全部留在固体中，所以O的质 量为16 g,Co和O的原子个数比为1：1,固体产物为CoO,已知气体产物为 CQ再根据电子守 恒可写出化学方程式：2CoC2Q+O=2CoO+4CO (6)因为两溶液混合后，溶液体积变为原来的 2倍,浓度变为原来的一半，再根据 Q=0.02 2X 0.01=4 X 10-6<Ksp,所以不产生沉淀，Li +浓度为 0.02 mol L-1。(7)加入适量盐酸(或通入适量氯化氢气体)

22、抑制Fe3+水解。答案:(1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率(2)Al+CO+2H2OAl(OH) 3 J +HC(3)FeCl 3、CoCl2 2LiCoO2+8HCl2CoCl2+Cl2 f +4H2O+2LiCl(4)C (5)2CoC2Q+Q2CoO+4CO(6)0.02(7)加入适量盐酸(或通入适量氯化氢气体)6.(2018 内蒙古呼和浩特一调)广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2s204),俗称保险粉是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇，在碱性介质中稳定。I .工业上制备连二亚硫酸钠的流程如下：请回答下列问题：(1)步骤中的化学方程式为 (2)步骤中沉淀为(填化学式)。

23、步骤中加入 NaCl固体的作用是 ,分离出保险粉方法为 、洗涤、干燥，洗涤所用试剂是。阳离f交换膜n .工业上也可用如图装置电解NaHSM液制Ns2Sa04oNhOH溶液(4)惰性电极a连接电源的 (填“正极”或“负极”),其电极反应式为 O(5)若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠，其原因是 m.探究Na与Q的性质：某课题小组常温下测定0.050 mol L-1 Na28Q溶液在空气中的 pH变化如图所示(6)0t1段主要生成hS9,根据pH变化图，写出0t1发生反应的离子方程式为。 .-,，一一八 5 一，、一一若11时溶液中 Na&Q 全部被氧化成 NaHSO此 时溶液中 c(S 3 )-c(H 2sO)= mol L-1 (填具体数值，不考虑溶液体积变化)。解析：I .锌粉加水形成分散系，再通入二氧化硫反应得到 ZnS2O4,加入18% NaOH§液反应得 到氢氧化锌沉淀、 NaSQ,最后加入NaCl降低N&SQ的溶解度，析出N&S2Q，溶液D中含有 NaCl。(1)根据上述分析，步骤中的化学方程式为Zn+2SO-ZnS2Q。(2)步骤中沉淀为Zn(OH)2。 步骤中加入 NaCl固体可以降低 NaS2。的溶解度，使更多Na&Q析出，然后过滤、洗涤