大题题型集训2化学工艺流程-最新修正版

1、最新修正版大题题型集训(二)化学工艺流程(建议用时：35分钟)(对应学生用书第170页)1.(2019广西名校联考)碳酸钮(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软钻矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锐的流程如下图所示：.焙烧已知：还原焙烧的王反应为2MnO2+C=2MnO+CO2f。可能用到的数据如下:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH1.56.54.28.3沉淀完全pH3.79.77.49.8根据要求回答下列问题:(1)在实验室进行步骤A操作时，需要用

2、到的主要仪器名称为(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和,步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为。(3)步骤E中调节pH的范围为,其目的是0(4)步骤G发生的离子方程式为_若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO3一的浓度为2.2X106molL1,则Ksp(MnCO3)=o(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为Mn2+S2O2+H2OH+SO4+MnO4,确认Mn”已经完全反应的现象是最新修正版解析(2)步骤C中得到的滤渣是不溶于水的Cu和微溶的CaSO4,步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2+,其中Mn从+4价降为+2价，Fe从+2价升高为+3价，F

3、e2+是还原剂，根据电子守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1。(3)由图表可知为了使Fe转化为Fe(OH)3而除去，而不影响Mn2+,步骤E中调节pH的范围为大于Fe(OH)3的沉淀的pH而小于Mn2+形成沉淀需要的pH,即选择条件为3.7pH8.3(或3.7pH8.3)。(4)在含有Mn的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3沉淀，发生反应的离子方程式为Mn2+2HCO3=MnCO3；+CO2?+H2O,Mn2+沉淀完全时其浓度为1X10-5molL-1,溶液中CO3一的浓度为2.2X10-6molL-1,则Ksp(MnCO3)=(1X10-5molL1)X(2.2X106molL_1

4、)=2.2x1011。(5)可利用Na2s2O8溶液与Mn反应生成MnO4(紫色)来检验Mn2+是否存在。答案(1)培竭(2)Cu2：1(3)3.7&pH8.3(或3.7pHSiO3o(3)Cr2。2一和蔗糖(C12H22O11)的反应中Cr的化合价由+6降为+3,C由0价升高到+4价，根据得失电子守恒：6n(Cr2O7)=48n(C12H22011),则n(Cr2O2):n(C12H22011)=8：1。(4)为了使Cr3+完全沉淀此时,c(Cr3+)10-5molL-1,根据KspCr(OH)3=c(Cr3+)c3(OH-)=6.4X10-31,c(OH-)=4X109molL1,贝ijc

5、(H+)=1014/(4X10-9)molLT=0.25X10-5molL_1,pH=5.6。(6)CrO2cl2中Cr为+6价，被还原为+3价，Na2SO3中S为+4价被氧化为+6价。答案(1)适当升温、粉碎铭矿石、搅拌等(合理答案均可)(2)CrO2、SiO3(3)8：1(4)5.6(5)K2Cr2O7+4KCl+3H2SO4=3K2SO4+2CrO202+3H2O(6)6CrO2Cl2+9Na2SO3+3H2O=2Cr2(SO4)3+12NaCl+2Cr(OH)3J+3Na2SO4.(2019淄博二模)用工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4,杂质为含Si、Fe3+、Cu

6、、Cd等元素的化合物)为原料，制活性氧化锌和黄色颜料铅铭黄，工业流程如图所示：KOJLPhCrO4蔺体川|门也节对t阖林中祯靛Cm康液,I,WIWA吉快元索的周明铁以出小小计I川小sa，n足怦粒同刊用H=水口fclftA崔丈画浪涌Hj/nj-ZnOHhCOj(NHJjCOIj已知常温下Ksp(PbSO4)=1.6X105Ksp(PbCO3)=7.4X1014,KspFe(OH)可谨渐)=1.0X1038。“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为_气体A的化学式为o“酸浸”过程中，在常温下应控制pH不低于“沉降I”中发生沉降反应的离子方程式为(4)滤液D中溶质的主要成分为。(5)以1t含锌

7、元素10%的铅锌废渣制得活性氧化锌113.4kg,依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能，写出计算结果，若不能，请说明理由：(6)常温下NH3H20的电离常数Kb=1.8X10-5；碳酸的电离常数：Ka1=4.4X107,Ka2=5.6X1011o该温度下某浓度的(NH4)2CO3溶液中c(NH才)/c(NH3H20)=18。则溶液pH为,c(HCO3)/c(H2CO3)=o解析(1)已知：常温下Ksp(PbSO4)=1.6X10-5,Ksp(PbCO3)=7.4X10-14,所以“碱浸”过程中PbS04发生反应的离子方程式为PbS04(s)+C02(aq)=PbC03(s)+S04(aq

8、)；“酸浸”后产生的气体为二氧化碳，化学式为C02。(2)“酸浸”过程中，若pH过低，酸性强，铁与酸反应生成的有关铁的化合物进入滤液中，再加碱时，会出现氢氧化铁沉淀，根据c(Fe3+)=1X10-5molL1时，KspFe(OH)3=c(Fe3+)Xc3(OH-)=1.0X10-38,c(OH-)=10-11molL-1,c(H+)=10-3molL-1,pH=3,因此要想除去铁离子，在常温下应控制pH不低于3。(4)由图知滤液B中含有的离子为Zn2+、NH4、CO3,加硫酸调节溶液的pH=6.06.5出现Zn2(OH)2CO3,滤液为(NH4”SO4。(5)除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终

9、ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率，所以结论为不能。(6)常温下NH3H2O的电离常数Kb=1.8X10-5；则NH4的水解平衡常数为1X1014/1.8X105,溶液中存在：NH4+H2ONH3H2O+H+则c(NH3H2O)Xc(H+)/c(NH4)=1X10-14/1.8X10-5,已知：c(NH4)/c(NH3H2O)=18,所以c(H+)=10-8molL-1,则溶液pH为8;溶液中存在HCO3+H2O=H2CO3+OH碳酸的电离常数：Ka1=4.4X10-7,Ka2=5.6X10i；可知Kh2=c(H2CO3)Xc(OH-)/c(HCO3)=1x

10、10-14/4.4X10-7,又因为c(OH-)=10-6molL-1,所以c(HCO3)/c(H2CO3)=44。答案(1)PbSO4(s)+CO3(aq)=PbCO3(s)+SO2(aq)CO2(2)3(3)2Pb2+2OH+Cr2。2=2PbCrO4J+H2O(4)(NH4)2SO4(5)不能，因为除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率(6)844(2019试题调研)锐是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用铀炉渣(主要含FeOV

11、2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5的流程如图1所示:N.C以上SMJ酬L机炉清一焙烧H水混H除&,褥H祝飙4空气浸出清健液图1焙烧的目的是将FeO-V2O3转化为可溶性NaVO3,其中铁元素的化合价转化为+3,写出该反应的化学方程式：（2）力口MgSO4溶液的步骤中，滤渣的主要成分是（用化学式表示）。（3）沉钮过程中发生反应的离子方程式为,得到的固体物质往往需要洗涤，写出实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法：（4）已知常温下NH4VO3的溶解度为0.468g,则NH4VO3的溶度积常数为。（假设水溶解溶质后体积不变）（5）元素铀在溶液中还可以以V2+（紫色）、V3+（绿色）

12、、VO2+（蓝色）、VO2（淡黄色）等形式存在。利用铀元素微粒间的反应设计的可充电电池的工作原理如图2所示，已知溶液中还含有1molH2SO4,请回答下列问题：质交接原图2充电时，左槽溶液的颜色由蓝色逐渐变为淡黄色，则左槽电极上发生的电极反应式为放电过程中，右槽溶液颜色变化为，若此时外电路转移了3.01X1022个电子，则左槽溶液中H+的变化量M（H+）=o解析向锐炉渣中加入碳酸钠并在空气中焙烧，生成的有NaVO3、氧化铁、硅酸钠、磷酸钠，水浸后得到的浸出渣中含有氧化铁，浸出液为NaVO3、硅酸钠、磷酸钠的水溶液，向滤液中加入硫酸镁生成难溶的硅酸镁、磷酸镁沉淀，过滤后向溶液中再加入硫酸俊生成N

13、H4VO3沉淀，NH4VO3经加热生成V2O5。（4）常温下NH4VO3的溶解度为0.468g,即100g水中溶解的NH4VO3的物质的量为0.468g117g/mol=0.004mol,溶液体积为0.1L,则饱和NH4VO3的浓度为0.04mol/L,溶度积常数Ksp=c(NH；)c(VO3)=0.04X0.04=1.6X10-30(5)充电时，左槽溶液由蓝色逐渐变为淡黄色，说明左侧电极上VO2+（蓝色）失去电子生成VO2（淡黄色），左槽电极为阳极，电极反应式为VO2+e-+H2O=VO2+2H+;放电过程中，右槽电极是负极，负极失电子铀元素化合价升高，由V2+变为V3+,溶液颜色由紫色变为绿色，放电时正极反应为VO2+e-+2H+=VO2+H2O,若此时外电路转移了3.01X1022个电子，则左槽溶液中消耗氢离子0.1mol,同时0.05mol氢离