2019年高考化学化工流程全突破专题05可循环物质的判断和流程评价对点专练.docx

专题05 可循环物质的判断和流程评价专练12Zn(OH)2ZnCO3是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子）为原料制备2Zn(OH)2ZnCO3的工艺流程如下：(1)用(NH4)2SO4与NH3H2O的混合溶液浸取锌焙砂生成Zn(NH3)42+的过程中加入H2O2的目的是_。(2)加入(NH4)2S除杂过程中的主要离子方程式为_。(3)过滤3所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是_。(4)检验2Zn(OH)2ZnCO3沉淀是否洗涤干净的方法是_。(5)写出沉锌步骤中发生反应的化学方程式_。【答案】将Mn2+氧化为MnO2除去Cu2+S2CuS(NH4)2SO4取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，若无明显现象，则沉淀已洗涤干净3ZnSO4+6NH4HCO32Zn(OH)2ZnCO3+5CO2+3(NH4)2SO4+H2O 16高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：（1）写出工业上制取Cl2的化学方程式_。（2）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是_，提供碱性环境。（3）写出Fe(NO3)3溶液与碱性KClO溶液反应的化学方程式：_。（4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是：_，_。（5）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，副产品是_（写化学式）。（6）该工艺每得到1.98 kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为_mol。【答案】2NaCl+2H2O2NaCl+Cl2+H2与反应液I中多余的Cl2反应2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2OK2FeO4强氧化剂，杀菌消毒还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体净水KNO3 KCl15 2工业上以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为:Na2Cr2O72H2O)，其主要工艺流程如下：查阅相关资料得知:i.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将Cr3+转化为CrO42，自身被还原为Bi(OH)3固体。ii.物质开始沉淀的pH完全沉淀的pH Fe(OH)32.73.7 Al(OH)33.44.4Cr(OH)34.65.9Fe(OH)27.59.7Bi(OH)30.74.5回答下列问题:(1)将铬铁矿矿石粉碎的目的是_。(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和_（填仪器名称）。(3)写出反应的化学方程式_。(4)中酸化是使CrO42转化为Cr2O72写出该反应的离子方程式_。(5)将溶液H经下列操作：蒸发浓缩，_，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。(6)取一定质量的固体D溶解于200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）关系如图所示，则稀硫酸的浓度为_，固体D中含Fe化合物的物质的量为_。【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率，提高浸出率漏斗、烧杯3NaBiO3 + Cr2(SO4)3+ 7NaOH+ H2O = 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 +3Bi(OH)32CrO42+2H+ Cr2O72+H2O冷却结晶2.5molL10.10mol【解析】（1）将铬铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高浸出率；（2）操作I、III、IV均是 3以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_。(2)过程中，Fe2+催化过程可表示为：2Fe2+PbO2+4H+SO42-=2Fe3+PbSO4+2H2O：写出的离子方程式：_。(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程中重复使用，其目的是_(选填序号)。A减少PbO的损失，提高产品的产率B重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率C增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率(4)PbO2在加热的过程中发生分解生成PbO和O2，其失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品分解40%的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx,则x=_。【答案】 Pb+PbO2+H2SO4=2PbSO4+H2O Pb+2Fe3+SO42-=PbSO4+2Fe2+ AB 1.6 4Cu2O是一种在涂料、玻璃等领域应用非常广泛的红色氧化物。它不溶于水和醇，溶于盐酸、氯化铵、氨水，易被O2、 硝酸等氧化。一种以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S 等) 为原料制取Cu2O 的工艺流程如下：（1） “硫酸化焙烧”时：CuS 与O2反应生成CuSO4等物质的化学方程式为_；在100时，发生反应的离子方程式为_。 （2）加入Na2SO4的作用除减小物料间黏结外，另一主要作用是_。（3） “浸取”时为提高铜的浸取率，除需控制液固物质的量之比外，还需控制_ (至少列举两点)。（4）得到产品Cu2O的一系列操作主要是_。（5）下列有关说法正确的是_A焙烧时得到的尾气可用碱液加以处理BCu2O露置至于空气中会变黑C经一系列操作得到产品Cu2O后的副产品，经处理后可作净水剂D“制备”时，溶液的pH越小，Cu2O 的产率越高【答案】 2Cu2S+5O22CuSO4+2CuO 2Cu2+3SO32-Cu2O+SO42-+2SO2 提高焙烧产物中CuSO4比例 浸取温度、浸取时间、硫酸的浓度等(答出两点即可) 抽滤、洗涤、干燥 ABC 5辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:(1)“浸取”时，为了提高浸取速率可采取的措施有_(任写一点)。写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:_ _。(2)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是_；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，加入HNO3调节溶液的pH，其理由是_。(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为_。向“滤液M”中加入(或通入)_ (填字母)，可得到另一种可循环利用的物质。a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾(4)“回收S”过程中温度控制在50 60之间，不宜过高或过低的原因是_。【答案】 粉碎矿石(搅拌等) Cu2S+4Fe3+=2Cu2+4Fe2+S 使Fe3+转化为Fe(OH)3而沉淀除去 抑制Cu2+的水解 4NOx+(5-2x)O2+2H2O=4HNO3 b 温度过高，苯易挥发；温度过低，矿渣的溶解速率小 6碲(Te)位于元素周期表第A族,该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料及合金材料的添加剂等。精炼铜的阳极混含有Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲：已知:TeO2熔点733,微溶于水,可溶于强酸和强碱。回答下列问题:（1）Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为:_(用氢化物的化学式表示)。（2）“焙烧”的化学方程式_(碲主要以TeO2形式存在)。（3）“焙烧”后的固体用软化水“水浸”，该过程的有效物质的浸出率及浸出速率对该工艺流程很重要,写出两条提高“水浸”速率的措施：_。“滤液1”的溶质有_。（4）“滤渣1”进行“碱浸”的目的是_（5）“滤液2”加入双氧水，能否改用氯水或氯气,说明原因:_（6）“还原”制备碲粉的氧化产物是_（7）从环境保护和资源合理开发的可持续发展意识和绿色化学观念来看，分析“滤渣2”进行“酸浸”的意义:_【答案】 H2SH2Te Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O 固体粉碎、适当提高水的温度 CuSO4、H2SO4 制备TeO32-(或溶解TeO2) 不能，Na2TeO4中含NaCl杂质,且氯水或氯气有毒 Na2SO4 “酸浸”的滤液中含CuSO4,滤渣中的Au、Ag均能进行回收。符合绿色化学的现点 7镓是制作高性能半导体的重要原料。在工业上经常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知锌矿渣中含有Zn、Fe、Pb、Ga以及二氧化硅等，目前综合利用锌矿渣的流程如下：已知：Ga性质与铝相似。lg2=0.3，lg3=0.48。如下表所示。Zn(OH)2Ga(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp1.610-172.710-31810-162.810-39（1）写出Ga的原子结构示意图_。（2）滤渣1的成分为_。（3）加入H2O2的目的( 用离子方程式和适当语言回答) _。（4）室温条件下，若浸出液中各种阳离子的浓度均为0.01mo/L且某种离子浓度小于110-5 mol/L即认为该离子已完全除去，问操作B调节pH的范围是_。（5）操作C中，需要加入氢氧化钠溶液，其目的是_ (用离子方程式解释)；能否用氨水代替NaOH溶液，为什么? _；如何检测Fe(OH)3洗涤干净? _。（6）在工业上，经常用电解NaGaO2溶液的方法生产Ga，写出阴极的电极反应方程式：_。【答案】SiO2 PbSO42Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，防止生成Fe(OH)25.48pH.6.6Ga(OH)3+OH-=CaO2-+2H2O不能，因为NH3H2O 为弱碱，与Ga(OH)3不反应取最后一次洗涤的滤液，用pH试纸测试pH值，若为中性则洗涤干净GaO2 -+2H2O+3e-=Ga+4OH-【解析】（5）根据流程，操作C中加入NaOH溶液的目的是：将Ga（OH）3溶解转化为NaGaO2，联想Al（OH）3与NaOH的反应，反应的离子方程式为Ga（OH）3+OH-=GaO2-+2H2O。不能用氨水代替NaOH溶液，原因是：NH3H2O为弱碱，氨水与Ga（OH）3不反应。根