2019届二轮复习-生产工艺流程-专题卷(全国)

PAGE生产工艺流程1、某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2，最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示：主要成分ZnOCaOFe2O3SiO2其它质量分数/%810.0981.140.5————在一定条件下，将含SO2的工业废气通入烟灰浆液（烟灰和水的混合物）进行脱硫，过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如右图所示：（1）纯ZnO浆液的pH为6.8，但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3min内（a~b段），pH迅速降至6.8，引起pH迅速变化的原因是（结合化学用语解释）。（2）生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是（填字母序号）。A．20~30minB．30~40minC．50~60minD．70~80min（3）在脱硫过程中涉及到的主要反应原理：Ⅰ．ZnO+SO2===ZnSO3↓Ⅱ．ZnSO3+SO2+H2O===Zn(HSO3)2=1\*GB3①在30~40min时，主要发生反应II，生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是。②在30~80min时，pH降低的原因可能是（写出2点）。=3\*GB3③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理，该过程中发生反应：2ZnSO3+O2===2ZnSO4和。2、溴主要以Br-形式存在于海水（呈弱碱性）中，利用空气吹出法从海水中提溴，工艺流程示意如下。资料：常温下溴呈液态，深红棕色，易挥发。（1）酸化：将海水酸化的主要目的是避免（写离子反应方程式）。（2）脱氯：除去含溴空气中残留的Cl2①具有脱氯作用的离子是。②溶液失去脱氯作用后，补加FeBr2或加入，脱氯作用恢复。（3）富集、制取Br2：用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化为BrO3-和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2，其离子反应方程式为。（4）探究（3）中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响，实验如下：序号ABC试剂组成1mol/LNaBr20%H2SO41mol/LNaBr98%H2SO4将B中反应后溶液用水稀释实验现象无明显现象溶液呈棕红色，放热溶液颜色变得很浅①B中溶液呈棕红色说明产生了。②分析C中溶液颜色变浅的原因，甲同学认为是发生了化学反应所致；乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理，请用具体的反应说明理由；若认为乙同学的分析合理，进一步设计实验方案说明。理由或方案：。③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是（填“稀硫酸”或“浓硫酸”）。3、近年来，我国印刷电路板（PCB）制造业发展迅速，总产值居世界第一。工业上常用CuCl2和盐酸的混合液作为蚀刻液，蚀刻PCB表面的铜箔。已知：①一定条件下，Cu与Cu2+反应可生成+1价铜。②氯化亚铜（CuCl）难溶于水，可与Cl﹣形成进入溶液。Ⅰ.蚀刻过程中将Cu转化为去除。（1）蚀刻过程的离子方程式有、CuCl＋2Cl﹣。（2）蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率，结合上述反应解释原因：。Ⅱ.蚀刻一段时间后，将蚀刻废液中的转化为Cu2+，即可再生循环利用，常用方法如下：（1）化学再生：加入H2O2溶液可使蚀刻液再生，该反应的离子方程式是。（2）①在极（填“a”或“b”）回收得到金属Cu。②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理：。③实际电解过程中，通常在两极上均产生少量气体，则流出液1、流出液2混合后，还需补充试剂，得到可循环使用的再生液。④研究表明：其他条件不变，使用无膜电解槽再生时，一段时间后，电极上析出Cu的总量反而会随电解时间的增长而减少。解释Cu的总量减少的原因：。4、溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等，苦卤提溴的工业流程如下：（1）Cl2和苦卤中的Br−反应生成Br2的离子方程式是________。（2）结合元素周期律解释Cl的非金属性强于Br的原因：________。（3）吸收塔中，A吸收了Br2后的溶液中含有Br−和BrO3−，则A是________（填序号）。a．NaCl溶液b．Na2CO3溶液c．SO2气体（4）从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是________。5、KMnO4在实验室和工业上均有重要应用，其工业制备的部分工艺如下：Ⅰ．将软锰矿（主要成分MnO2）粉碎后，与KOH固体混合，通入空气充分焙烧，生成暗绿色熔融态物质。Ⅱ．冷却，将固体研细，用稀KOH溶液浸取，过滤，得暗绿色溶液。Ⅲ．向暗绿色溶液中通入CO2，溶液变为紫红色，同时生成黑色固体。Ⅳ．过滤，将紫红色溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得KMnO4固体。资料：K2MnO4为暗绿色固体，在强碱性溶液中稳定，在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应（Mn的化合价既升高又降低）。（1）Ⅰ中，粉碎软锰矿的目的是________。（2）Ⅰ中，生成K2MnO4的化学方程式是________。（3）Ⅱ中，浸取时用稀KOH溶液的原因是________。（4）Ⅲ中，CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是________。（5）将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，也可制得KMnO4。装置如下图：=1\*GB3①b极是______极（填“阳”或“阴”），D是________。=2\*GB3②结合电极反应式简述生成KMnO4的原理：________。=3\*GB3③传统无膜法电解时，锰元素利用率偏低，与之相比，用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率，其原因是________。（6）用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度，步骤如下：已知：Na2C2O4+H2SO4H2C2O4+Na2SO5H2C2O4+2MnO4−+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2摩尔质量：Na2C2O4134g·mol−1KMnO4158g·mol−ⅰ．称取ag产品，配成50mL溶液。ⅱ．称取bgNa2C2O4，置于锥形瓶中，加蒸馏水使其溶解，再加入过量的ⅲ．将锥形瓶中溶液加热到75℃～80℃，恒温，用ⅰ中所配溶液滴定至终点，消耗溶液VmL（杂质不参与反应）。产品中KMnO4的质量分数的表达式为________。6、重晶石主要成分为BaSO4，含少量的SiO2、CaO和MgO杂质，以下是一种制取Ba(NO3)2的工业流程。热水90热水90℃重晶石粉高温焙烧趁热过滤硝酸重晶石粉高温焙烧趁热过滤硝酸煤粉浸取Ba(NO3)2粗品酸解煤粉浸取Ba(NO3)2粗品酸解高温写出上述流程中能加快反应速率的两条措施、。高温焙烧过程中主反应为：BaSO4+4aS+4CO除此以外还可能有BaCO3等副产物生成，通过改变温度以及煤粉的用量可降低副反应发生。物质的量（物质的量（）图1反应温度对平衡组成的影响温度（℃）物质的量（）图2原料中碳的物质的量对平衡组成的影响原料中碳的物质的量（mol）①依据图1判断生成BaS的反应是反应（填“放热”或“吸热”）；反应温度至少应控制在以上。②控制BaSO4的量不变，改变C的量，测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响，如图2所示，判断原料中n(C)/n(BaSO4)至少为（填字母）。A.1.5B.2.0已知BaS的溶解度随温度的升高而明显增大，90℃时约为50g/100g水，浸取液中存在三种碱56Ba(OH)2、20Ca(OH)2、12Mg(OH)2①浸取过程中产生Ba(OH)2的原因是（写离子方程式）。②三种碱的碱性由弱到强顺序为：<<（填化学式）；结合元素周期律解释原因：。酸解过程中，向滤液中加入硝酸，即有硝酸钡晶体析出，稍过量的HNO3有利于提高Ba(NO3)2晶体的析出率，请用化学平衡原理分析原因。7．硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O又称莫尔盐，是浅绿色晶体。用硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）制备莫尔盐的流程如下：已知：FeS2与H2SO4不反应。相应物质的溶解度曲线如右下图。（1）FeS2中S元素的化合价为。（2）硫铁矿焙烧的主反应是：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，加快硫铁矿焙烧速率的措施有（写两点即可）。（3）加H2SO4酸浸，发生反应的离子方程式为。（4）“还原”时，Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原。反应Ⅰ为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42—+16H+反应Ⅱ的离子方程式为：。（5）得到莫尔盐晶体的操作是：蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤。结晶、过滤时选择的适宜温度为60℃，解释选择该温度的原因。（6）为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH4+，实验方法是取其少量溶液于一支试管中，，证明含有Fe2+和NH4+。8、用生产钛白的副产品FeSO4与软锰矿（主要成分是MnO2）可制备高纯MnO2。软锰矿软锰矿

H2SO4/△研磨软锰矿粉

过滤滤渣

MnSO4粗液

净化除杂滤渣

MnSO4溶液

NH4HCO3过滤过滤MnCO3固体

通空气，焙烧粗MnO2

H2SO4/△NaClO3溶液高纯MnO2

①②③④⑤⑥FeSO4

（1）步骤①中研磨的目的是。 （2）步骤②中主要发生的反应是FeSO4与MnO2转化为MnSO4与。 （3）步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4浓度与温度的影响如下图所示。HH2SO4浓度/(mol·L-1)Mn2+的浸出率/%Mn2+的浸出率/%温度/℃软锰矿粉酸浸的适宜条件是。（4）步骤②中，若硫酸初始浓度小于1.8mol/L，反应进行一段时间后，有红褐色固体析出，其原因是。 （5）已知MnSO4粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子，溶液中离子生成氢氧化物的pH如下表：Al(OH)3Fe(OH)3Ni(OH)2Mn(OH)2开始沉淀时pH3.41.56.98.2完全沉淀时pH4.72.88.910.2注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 步骤③进行的操作是：调节pH=5.4，过滤，滤渣中含。 （6）已知：几种难溶物的溶解平衡常数K化学式MnCO3NiCO3MnSNiSK2.24×10-111.42×10-74.65×10-141.07×10-21 步骤③还需加入的除杂试剂是固体（填序号）。 a.Na2CO3b.MnCO3c.Na2Sd.MnS （7）步骤⑤中焙烧MnCO3制MnO2，发生反应的化学方程式是。固体产物除MnO2外，还可能存在。参考答案1、（1）Ca(OH)2优先与SO2发生反应，Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O，由于Ca(OH)2的量太少，很快消耗完，所以浆液的pH迅速下降至6.8（2）A（3）①上清液中溶解的SO2存在平衡：SO2+H2OH2SO3H++HSO3-，30~40min时，溶液中的SO2发生反应II，由于反应II生成可溶性的Zn(HSO3)2，c(HSO3-)增大[或c(H+)增大]，上述平衡逆向移动，所以上清液中c(SO2)升高2分②HSO3—H++SO32—SO2+H2OH2SO3H++HSO3-2HSO3—+O2===2H++2SO42—（写出其中的2个，各1分）=3\*GB3③Zn(HSO3)2+O2===ZnSO4+H2SO4（Zn(HSO4)2或离子方程式正确给分）2、（1）（其它答案合理均可）（2）①、②铁粉（3）（4）①Br2②理由：方案：用萃取颜色很浅的溶液，观察溶液下层是否呈棕红色③稀硫酸3、Ⅰ.（1）Cu2+＋Cu＋2Cl﹣2CuCl（2）盐酸可溶解覆盖在Cu表面的CuCl，促进蚀刻CuⅡ.（1）2＋H2O2＋2H+2Cu2+＋6Cl﹣＋2H2O（2）①b②阳极发生反应：－e﹣Cu2+＋3Cl﹣，阴极区的Cl﹣通过阴离子交换膜进入阳极区，使蚀刻废液再生③HCl④阳极生成的Cu2+移向阴极，使电极上析出的Cu溶解4、（1）Cl2+2Br−Br2+2Cl−（2分）（2）Cl和Br均为第ⅦA族元素，原子最外层电子数均为7，电子层数Cl＜Br，原子半径Cl＜Br，得电子能力Cl＞Br，非金属性Cl＞Br（1分）（3）b（1分）（4）5Br−+BrO3−+6H+3Br2+3H2O（2分）5、焙烧（1）增大反应物接触面积，加快反应速率（1分）焙烧（2）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O（2分）（3）保持溶液呈强碱性，防止K2MnO4发生歧化反应（1分）（4）3K2MnO4+2CO22KMnO4+MnO2↓+2K2CO3（2分）（5）①阴（1分）较浓的KOH溶液（1分）②a极：MnO42−−e−MnO4−，部分K+通