高考化学一轮复习 热点专题突破2 无机化工流程题的突破方法练习 新人教版.doc

无机化工流程题的突破方法专题训练12017四川绵阳二诊采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为fe2o3、sio2、al2o3，不考虑其他杂质)制取绿矾(feso47h2o)，某学习小组设计了如下流程：下列说法错误的是()a酸浸时选用足量硫酸，试剂x为铁粉b滤渣a主要含sio2，滤渣b主要含al(oh)3c从滤液b得到绿矾产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解d试剂x若为过量naoh溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矾答案d解析硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为fe2o3、sio2、al2o3，不考虑其他杂质)中加入足量硫酸，fe2o3、al2o3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣a为二氧化硅；在滤液a中加入铁粉将fe3还原为fe2，调节ph使al3完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣b为氢氧化铝，滤液b为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂x为铁粉，a正确；根据以上分析可知滤渣a主要含sio2，滤渣b主要含al(oh)3，b正确；fe2易被空气中的氧气氧化，而且绿矾受热易失去结晶水，所以从滤液b得到feso47h2o产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解，c正确；试剂x若为过量naoh溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，d错误。22017江西第三次联考如图是工业利用菱镁矿mgco3(含杂质al2o3、feco3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_(填化学式)，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是_(填序号)。a电解法 b氧气还原法c碳还原法 d分解法答案(1)提高酸浸速率(2)fe2(或fecl2)会产生污染性气体nox会引入杂质离子no(3)al(oh)3fe(oh)3(4)a解析(1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入cl2是为了将fe2(或fecl2)氧化为fe3(或fecl3)，工业上不用hno3是因为会产生污染性气体nox，也会引入杂质离子no。(3)氧化池中存在al3、fe3、h，所以加入mgo后与h反应使溶液碱性增强，al3和fe3转化为al(oh)3和fe(oh)3，故沉淀池中的沉淀为al(oh)3和fe(oh)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融mgcl2的方法进行冶炼。32017湖南十三校联考近年来，硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法，其工艺流程如图甲所示：反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图乙戊所示)。回答下列问题：(1)火法炼铜的主要反应：2cufes24o2cu2s3so22feo(炉渣)；2cu2s3o22cu2o2so2；2cu2ocu2s6cuso2。则在反应、中被氧化的元素为_(填元素符号)；若生成的so2在标准状况下的体积为4.48 l，则反应中转移的电子数目为_na；由a mol cufes2生成a mol cu，共消耗_ mol o2。(2)写出反应1的化学方程式：_。经查，硫黄、feso47h2o均可入药，用途广泛。湿法炼铜与火法炼铜相比，优点是_。(3)从溶液中得到feso47h2o晶体的操作是_。(4)根据实验以及工业生产的实际要求，从下表中得出的最佳工艺条件为_(填序号)。选项反应温度/固液比c(cl)/(moll1)反应时间/ha95150.87b10015.50.77c110160.98答案(1)s1.22.5a(2)2cuso22h2so42cuso42h2o2s污染小，同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄，资源得到充分利用(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(4)a解析(1)整个过程中化合价升高的元素即被氧化的元素只有硫；每个硫原子失6个电子，故生成4.48 l(即0.2 mol) so2电子转移数为1.2na；cufes2反应后的最终产物为so2、feo、cu，根据原子守恒即得消耗o2的物质的量。(2)根据流程图得出cus的氧化产物为s，h2so4提供酸性环境，从而得出反应1的化学方程式；湿法炼铜没有so2生成，故污染小，同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫黄。(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。(4)根据图乙戊可知，a项为最佳工艺条件，95 时铜的浸出率已经很高，且高温需要更多的燃料供能，不经济。4以硅藻土为载体的五氧化二钒(v2o5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收v2o5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质v2o5v2o4k2so4sio2fe2o3al2o3质量分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时v2o5转化为vo，反应的离子方程式为_，同时v2o4转化成vo2。“废渣1”的主要成分是_。(2)“氧化”中欲使3 mol的vo2变为vo，则需要氧化剂kclo3至少为_mol。(3)“中和”作用之一是使钒以v4o形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4rohv4or4v4o124oh(roh为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_性(填“酸”“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是_。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(nh4vo3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式_。答案(1)v2o52h=2voh2osio2(2)0.5(3)fe(oh)3和al(oh)3(4)碱(5)k(6)2nh4vo3v2o52nh3h2o解析(1)v2o5及vo中的v均为5价，“酸浸”时，发生非氧化还原反应，根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式；“酸浸”时，v2o5转化成vo，v2o4转化成vo2，k2so4可溶于水，fe2o3及al2o3分别转化成fe3和al3，所以“废渣1”的主要成分是sio2。(2)欲使3 mol vo2变为vo需转移3 mol e，1 mol kclo3作氧化剂生成cl转移6 mol e，所以需kclo3至少0.5 mol。(3)“中和”时加入koh溶液，钒以v4o形式存在于溶液中，k2so4可溶，fe3和al3分别转化成fe(oh)3和al(oh)3沉淀进入“废渣2”。(4)该反应的逆反应为洗脱过程，增大c(oh)，有利于平衡向左移动，所以淋洗液应呈碱性。(5)由流程图可以看出，h在酸浸时损耗，钒转化为v4o(阴离子)，fe3及al3转化为沉淀，所以“流出液”中阳离子最多的是k。(6)“煅烧”时肯定得到v2o5，其他物质自然写出。52017安徽师大附中段考用铝土矿(含30% sio2、40.8% al2o3和少量fe2o3等)制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：(1)若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有_。(2)焙烧除铁的反应为4(nh4)2so4fe2o32nh4fe(so4)23h2o6nh3(al2o3部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为_。(3)操作包括加水溶解、_。(4)用焦炭还原sio2、al2o3会产生中间体sic、al4c3。写出高温下al4c3与al2o3反应生成铝单质的化学方程式：_。(5)不计损失，投入1 t铝土矿，当加入54 kg纯铝后，铝硅合金中mn_。答案(1)al3、fe3、h(2)300 (3)过滤(4)al4c3al2o36al3co(5)21解析铝土矿(含30% sio2、40.8% al2o3和少量fe2o3等)加(nh4)2so4焙烧，fe2o3转化为nh4fe(so4)2，同时生成氨气，加水溶解、过滤，滤渣为sio2和al2o3，用焦炭在高温条件下还原sio2、al2o3得到铝硅熔体，再加纯铝搅拌，得到铝硅合金。(1)铝土矿中的氧化铝和氧化铁能溶于强酸生成al3、fe3，另外还有剩余的h，所以溶液中的阳离子有al3、fe3、h。(2)焙烧除铁时尽可能使氧化铁的转化率升高，并使氧化铝的转化率降低，由图可知在300 时，氧化铁转化为硫酸盐的转化率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的转化率最低，所以最适宜的焙烧温度为300 。(3)由流程分析可知，操作包括加水溶解、过滤。(4)在高温