2020届高三化学考前冲刺突破：《化学工艺流程综合题》跟踪检测【解析】

1、2020 届高三化学考前冲刺突破：化学工艺流程综合题跟踪监检测1 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为 MgBQ 忸 0 和 FdQ，还有少量 FO、FeO CaO AI2Q和 SiO2等）为原料制备硼酸（HsBO）的工艺流程如下所示：矿粉 fI1 ,睜却T 过健1廠余密rm |滤羸含镂松咼液写出 MgBO - H2O 与硫酸反应的化学方程式:O为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 （写出两条）。MgRO H2O+ 2H2SQ=2H3BO + 2MgSO 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径2 某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有CaMg（CQ2、AI2Q和

2、 Fe2O 等，回收其中镁的工艺流程如下:和睥幣灌弹和 -过滤一囲石卜浊陆屮试回答在“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（两条即可）。答案：增大硫酸浓度、加热升高温度、边加硫酸边搅拌3. （2019 广东惠州模拟）稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管（CRT） 荧光粉中提取答案:MgCO MgSiO、0稀土兀素钇(丫)的工艺流程如下:已知：废弃 CRT 荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)成分含量/%丫2QZnOAl 2QPbOMgO预处理前24.2841.827.811.670.19预处理后68.515.424.

3、335.430.50试回答步骤I中进行原料预处理的目的为 _。答案：除去 ZnO 和 AbQ4碲(Te)位于元素周期表第切 A 族， 由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，合金材料的添加剂等。精炼铜的阳极泥主要含 CuTe、Au Ag 等，利用下列工艺流程可回收碲:ELSO4已知：TeO 的熔点为 733C,微溶于水，可溶于强酸和强碱回答下列问题:(1) Te 与 S 的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为(用化学式表示)。(2) “酸浸 1”需加热，加热的目的是 _，“酸浸 T 发生反应的氧化产物是_ (写化学式)。(3) “水浸”后“滤液 1”的颜

4、色是_ 。(4) “滤渣 1”进行“碱浸”的离子方程式是 _。(5) 从可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣 2”进行酸浸的意义是答案：H2SOHTeO (2)加快浸出速率TTLulrL-1度弃citr炭兄粉Hi址理StnuhL1込沁盐酸、A* -不罄与反应的杂鹿魂:滤清一IYA商豎烧M斤DDTCVInil収氧水民so、K4i-TdJ4Wift空q软黔-險圈卜水补财ICuSO、TeQ （3）蓝色（或浅蓝色）TeO2+ 2OH =Te$+ H2O （5） “滤渣 2”经过酸浸可得到含 CuSO 的滤液，并可达到回收 Au Ag 的目的，符合可持 续发展意识和绿色化学观念5.碳酸锂（相对分子质

5、量为 74）广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、 焊接、锂合金等行业。制备流程如下：牌豐醵兀為叫N*OH5；从IW幼I神丽I第龍化粽饶一已知：碳酸锂的溶解度（g Lj 见下表。温度/C010203040506080100Li2CQ1.541.431.331.251.171.081.010.850.72（1）硫酸化焙烧工业反应温度控制在 250300C,主要原因是_;同时，硫酸用量 为理论耗酸量的 115%左右，硫酸如果加入过多则_（填字母）。A. 增加酸耗量B. 增加后续杂质的处理量C. 增加后续中和酸的负担水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是（3） “沉锂”需要在 95C以上进

6、行，主要原因是 _ 。过滤碳酸锂所得母液中主要含有NQSQ,还可能含有_ 。答案：（1）温度低于 250C，反应速率较慢；温度高于 300C，硫酸挥发 较多ABC （2）除去多余的硫酸，同时调整 pH,除去大部分杂质（3）温度越高, 碳酸锂溶解度越小，可以增加产率NQCQ、LizCQ6.利用水钻矿（主要成分为CQQ，含少量 FeO、AI2Q、MnQ MgQ CaOSiO2等）可以制取多种化工试剂，以下为草酸钻晶体和氯化钻晶体的制备流程，回答下列问题：普黑 g 抑人罕嶽弩剂呎辟0甸水併才 H 砂 I 滋:址叮勺滤觥匸詭渣】|麻忘匸丽示丽亍I丽詡“风況|沉錠|華舉剤层sff= I已知：浸出液中含有

7、的阳离子主要有J、Cf、Fe2+ Mrn+ Al3+MgCf 等；2沉淀I中只含有两种沉淀；3流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：沉淀物Fe(QH)Fe(QH)Co(QHAI(QH)3Mn (QH)开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8(1)浸出过程中CQO发生反应的离子方程式为 _。加入 NaCIO 的作用是_ 。(3)_ 加入 NsbCQ 调 pH 至 5.2 ,目的是_;萃取剂层含锰元素，则沉淀U的主要成分为 _。操作I包括：将水层加入浓盐酸调整 pH 为 23, _、_ 、过滤、洗涤、减压烘干等过程。答案：(1)CO2Q+SQ+

8、4H+=2CC+ SQ+ 2HQ (2)将 Fe2+氧化为 F， 便于后面调节 pH 时生成 Fe(QH)3沉淀而除去(3)使卩+和 AI3+沉淀完全 CaF 和 MgF (4)蒸发浓缩 冷却结晶7铁红(FezQ)和钛白粉(TiQ2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为 FeTiQs，还含有少量FQQ)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图 所示：+堆嵯1。；墜込座 T 鯉如加按m * TiWHXI陆sp_5溶液，取上层清液滴加 HNO 酸化的 AgNO 溶液（3） c（Mn ）= 占才=4.5X10_C OHmol L_11X10_5mol L_1, Mrn+没有沉淀完全9. （2

9、019 山西晋城模拟，节选）磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车, 其正极是通过将磷酸铁锂（LiFeP04）、导电剂、黏结剂和乙炔黑等按比例混合， 再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的 工艺流程如下:得權 叫SO.、出QiNHVH2O.N-iCOjtMffl电池 f 单睥肯 i 咏Mt i一39已知：常温下，KFeQH” = 10；LizCO 的溶解度：0C为 1.54 g ; 100C为 0.72 g。请回答:（1）“沉铁”时，溶液的 pH 与金属元素的沉淀百分率（呵的关系如表:pH3.556.581012w(Fe)/%66.579.288.597.297.4

10、98.1w(Li)/%0.91.31.92.44.58.0贝卩该过程应调节 pH=_ ，其原因为_ ; 假设该过程在常温下进行，则此时溶液中c（Fe3+）二_ 。（2） “沉锂”时，所得 Li2CO 应选择_ （填“冷水”或“热水”）进行洗涤，判断 LizCO 已洗涤干净的操作和现象为_ 。答案：（1）8 Fe 元素的沉淀百分率较大且 Li 元素的损失较小10_21mol -L_1（2）热水 取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成，则证明已洗涤干净10. （2019 湖南怀化模拟）高氯酸铵 NHCIO4是复合火箭推进剂的重要成分, 实验室可通过下列反应制取_ 沖洛_屉

11、取型谑恆应器| .NE1+C1（氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为反应得到的混合溶液中 NHCIO4和 NaCI 的质量分数分别为 0.30 和 0.15 ,从混合溶液中获得较多 NHCIO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）_、_、_ 、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是_。若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是答案：（1）4NaCIO3=NaCI+ 3NaCIQ （2）蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 减少洗涤过程中 NHCIO4晶体的损失 氨气与浓盐酸反应放出热量11. （2019 山东临沂模拟）黄铜矿（CuFeS）可用来冶炼铜及制备铁氧化物，常含有微

12、量金、银等。以黄铜矿为主要原料生产铁红（氧化铁）颜料、胆矶的工艺流程如图所示:CuSO4* SHjO . .Cu A用滴定法测定所得产品中 CuSO5HQ 的含量，称取 a g 样品配成 100 mL_1鬲富分解过itL =1过fit应应HFttlXh 反iiVUN-CI醋秩f吒1反应rv芝反应溶液，取出 20.00 mL,用 c molL_EDTA（N2HY2HO）标准溶液滴定至终点（EDTA不与杂质反应），消耗 EDTA 标准溶液的体积为 b mL。滴定反应为 Cif+ HY0滴定管用蒸馏水洗涤后， 直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏 _(填“大”或“小”)解析：根据滴定反应可知，20.

13、00 mL 溶液中 n(Cu2+) = n(H2p一)= c mol - L-1xbx10一3L = bcx10_3mol，贝Ua g 样品中 CuSO5HO 的物质的量为 5bcx3135bcx10 molx250 g-mol103mol，样品中 CuSO5HO 的质量分数为x100%滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则标准溶液被稀释,答案:12.(2019 广东揭阳模拟)醋酸镍(CH3COO2Ni是一种重要的化工原料。种以含镍废料(含 NiS、AI2O、FeO CaO SQ2)为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下:HaHlINg少!曲血川NILF M-jCU, CHXOOH盍I廈邯a*

14、T相关离子生成氢氧化物的 pH 和相关物质的溶解性如表：金属离子开始沉淀的 pH沉淀完全的 pH物质20C时溶解性(H2O)L 3+Fe1.13.2CaSO微溶Fe2+5.88.8NiF2可溶Al3+3.05.0CaF难溶Ni2+6.79.5NiCQ心=9.60 x106=Cut + 2H+0J则 CuSO5HO 的质量分数为125bc=%。a浓度偏小,导致消耗标准溶液的体积偏大，使测定结果偏大。櫃雜汇操渝建l注洽2淀洽J OEM(1)沉镍过程中， 若 c(Ni2+) = 2.0 mol - L， 欲使 100 mL 该滤液中的 Ni2+沉淀完全 c(Ni2+) MrT + CQ+ HQb 实

15、验中称取 0.400 g 水泥样品，滴定时消耗了 0.050 0 mol L_1的 KMnQ 容液 36.00 mL则该水泥样品中钙的质量分数为_。解析：(1)在分解水泥样品过程中加入硝酸是将分解产生的Fe2+氧化为 Fe3+，便于后续沉淀处理；用 HQ 溶液也能代替硝酸进行氧化处理。(2) 沉淀 A 是水泥中不溶于硝酸和盐酸的成分，所以 A 的主要成分为 SiQ2(或H2SiQ3)，SiQ2(或 HSiQs)可与氢氟酸发生反应，此反应的方程式为SiQ?+4HF=SiFT+ 2HQ(或 H2SiQ3+ 4HF=SiFT+ 3HQ)。(3) 在加氨水的过程中升高温度是为了加快反应速率，防止胶体生

16、成，促进 沉淀的生成；沉淀 B 是在 pH 为 45 时产生的沉淀，可知沉淀 B 的主要成分为 Fe(QH)、AI(QH)3。根据反应的氧化还原关系可知：2MnQ5HC2Q，同时，Cai+HC2Q,贝U答案：（1）将样品中可能存在的 Fe2+氧化为 Fe3+双氧水（2）SiQ2（或 HSiQs） SiQ2+4HF=SiFf+2 耳 0（或 HSiQs+4HF=SiFf +3I4Q)(3) 防止胶体生成，易沉淀分离Fe(QH)aAI(QH)3(4) 45.0%样品中钙的质量分数为.5X 聞 X25X4.0.4X100%45.0%。17. 重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主

17、要成O分为 FeOCr2Q,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题：高温步骤的主要反应为 FeOCwO +NQCO+NaN NaCrQ + FeO + CO+ NaNO上述反应配平后 FeO- 62Q 与 NaNO 勺系数比为_ 。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_(2) 滤渣 1 中含量最多的金属元素是 _，滤渣 2 的主要成分是及含硅杂质。(3) 步骤调滤液 2 的 pH 使之变_(填“大”或“小”)，原因是_ 用离子方程式表示)。(4) 有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到 _(填标号)得到的KCQ

18、Q固体产品最多。a.80Cb.60Cc.40Cd.10C步骤的反应类型是_ 。(5)_ 某工厂用 m kg 铬铁矿粉(含 C2O 40%)制备 K2C26 最终得到产品 mkg， 产率为_。解析：(1)首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeO-CDQ失去7 mol 电子， 1 mol NaNQ 得到 2 mol 电子，则由得失电子守恒可知二者系 数比应为 2 :7;该步骤中主要反应的反应物中有 NaCO，而陶瓷中含有二氧化 硅，二者在熔融时反熔融、熔 术讯块过滤矿ttfft 1过翅IpH诞 调2pH = 75m应，故不能使用陶瓷容器。(2)步骤的反应产生了不溶于水的 Fe

19、2Q,故熔块水浸后滤渣 1 的主要成分是 Fe2Q,则含量最多的金属元素是O铁元素；将滤液 1 调节 pH7 后，Al3+会变为 AI(0H)3沉淀而除去，故滤渣 2 的 主要成分是 AI(0H)3和含硅杂质。(3)滤液 2 中的主要成分是 NaCrQ,滤液 3 中 的主要成分应为 NaCr207,则第步调节 pH 的作用是使 N&CrC4转化为 NaCO, 离子方程式为 2CrO+ 2 =Cr2CT + H2O,酸性越强越利于 NaCrQ 转化为 NaCrzO,故应调节 pH 使之变小。 由溶解度曲线图可知，10C时KCHO溶解 度最小，而 NaCO、KCI、NaCI 此时溶解度均大

20、于 &CRQ，三者均存在于溶液 中，故冷却到 10C时得到的 KCr2O 固体最多，该步骤的化学反应方程式为 2KCI + NaCr2Q=2NaC+KCQQ，显然该反应为复分解反应。(5)由 Cr 元素守恒可知：1 000X40%62QK262Q，则理论产生 K262Q的质量为 一X294 g，而实际产量为 1 000 m g，则产率=实际产量X100%=100%理论产量147mi答案：(1)2 : 7 陶瓷在高温下会与 NaCO 反应(2) Fe AI(OH)3小 2CrO_+ 2H+ 626-+ H2O(4) d 复分解反应18. NaCIO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织

21、物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)_ NaCIO2中 CI 的化合价为。写出“反应”步骤中生成 CIO2的化学方程式_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg+和 C,190m2147mX100%崩恥mWmH*HJOJ要加入的试剂分别为 _ 、_ 。“电解”中阴极反应的主要产物是(4) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量CIQ。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _ 该反应中氧化产物是 _o(5) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克CI2的氧化能力。NaCIQ 的有效氯含量为_(计算结果

22、保留两位小数)。解析：(1)由化合价规则知，NaCIQ 中 CI 的化合价为+ 3o(2) 由工艺流程图可以看出 SQ、HSQ、NaCIQ 为反应物，CIQ、NaHSQ 为生 成物，再根据化合价升降法配平得出化学方程式为 SQ+ HSQ+ 2NaCIQ=2CIQ+2NaHSQ(3) 粗盐水精制时除去 Mg+通常用 NaOH 溶液，生成氢氧化镁沉淀，过滤除 去；除去 C 尹通常用 N&CQ 溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤除去。电解时阴极为得 电子极，因此产物的化合价应降低，即生成 NaCIQ。(4) 由信息“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量CIQ 知，反应物之一为 CIQ，再由生产工艺

23、流程图知，用的吸收试剂是 NaOH HQ，由生产工艺流 程图知产物之一为 NaCIQ,由 CIQ 生成 NaCIQ, CI 的化合价由+ 4 价变为+ 3 价，化合价降低，CIQ2为氧化剂，则 HQ 为还原剂，化合价升高，生成氧气，再 由电子守恒得，此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 : 1,该反应中氧化产物是 Q。(5) 由信息知，要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克CI2的氧化1能力，先求得 1 g NaCIQ2变为 CI 转移的电子数为 丽 4,再设有 x g CI2变1x为 C的氧化能力与 1 g NaCIQ 的氧化能力相当，列方程得 905 % 4= 71x2，解 得

24、x = 1.57，即为有效氯含量。答案：+ 3(2) 2NaCIQa+ SQ+ HSQ=2CIQ+ 2NaHSQ(3) NaQH 溶液 NaCQ 溶液 CIQT(或 NaCIQ)O(4) 2 : 1 Q(5) 1.5719. 以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO PbO、PbSO 及炭黑等)和 HSO为原料，制备高纯 PbO 实现铅的再生利用。其工作流程如下：厂肚液/A彎|f过程m |竺(1) 过程I中，在 Fe2+催化下，Pb 和 PbO 反应生成 PbSO 的化学方程式是(2) 过程i中，Fe*催化过程可表示为：i：2Fe2+PbO+4H+SO_=2F(e+PbSO+ 2H2Oii：写

25、出 ii 的离子方程式： _下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的 FeSQ 溶液中加入 KSCN液，溶液几乎无色，再加入少量 PbO, 溶液变红。b.PbO 溶解在 NaOH 溶液中，存在平衡：PbO(s) +NaOH(aq) = NaHPb2(aq)，其溶解度曲线如图所示。1过程U的目的是脱硫。滤液 1 经处理后可在过程U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 NaOH 提高原料的利用率C增加 NaSQ 浓度，提高脱硫效率2过程川的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程川的操作：FbSUi lloXFJH落

26、液过程II)F曲人也図入/t过耗I)解析：(2)Fe2+作催化剂，Fe3+是中间产物，在反应 ii 中 Fe3+应被还原成 Fe2+,Pb 作还原剂被氧化成 PtT, Pb2+与S(O结合成 PbSO 沉淀，所以 ii 的离子 方程式为Pb+ 2Fe3+ sO=PbS 斜 2Fe2十。a 对应反应 i,目的是检验 PbQ 能将 Fe2+氧化成 Fe3+，则 b 对应反应 ii,目的是检验 Pb 能把 Fe3+还原成 Fe2+, 所以在实验中应加铅粉进行检验。(3) C 项，SO_浓度越大，脱硫的效率越低。 PbO 在 35% NaOH 溶液中的 溶解度随温度升高变化大，且在 110 时 PbO

27、 的溶解度大，所以在 35%NaOH 溶 液中进行溶解，加热至 110C，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤可得 到较纯的 PbO2+“宀Fe答案：(1)Pb + PbQ+ 2SO=PbSQ+ 2140(2) 2Fe3+ Pb+ SO_=2Fe+ PbSOb.取 a 中红色溶液，向其中加入适量铅粉后，红色褪去(3) AB向 PbOfi品中加入一定量的 35%NaOH 溶液，加热至 110C，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到 PbO 固体20. (2019 湖南长郡中学模拟)硒(Se)和铜(Cu)在生产生活中有广泛的应 用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂，也是动物体必需的营养元

28、素 和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜(CuCI)广泛应用于化工、印染、电镀等 行业。CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水 解氧化。以海绵铜(主要成分是 Cu 和少量 CuO 为原料，采用硝酸铵氧化分解技 术生产 CuCl 的工艺过程如下所示：请回答下列问题：(1) 若步骤中得到的氧化产物只有一种，则它的化学式是 _ 。(2) 写出步骤中主要反应的离子方程式： _ 。(3) 步骤包括用 pH= 2 的溶液酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是 (写酸的名称)。(4) 上述工艺中，步骤和的作用是_。(5) Se 为切 A 族元素，用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸

29、钠(NazSeSO)溶液反应可获得纳米硒化铜，硒代硫酸钠还可用于Se 的精制，写出硒代硫酸钠(NazSeSO)与 HSQ 溶液反应得到精硒的化学方程式：(6)_ 氯化亚铜产率与温度、溶液 pH 关系如图所示。据图分析，流程化生产 氯化亚铜的过程中，温度过低影响 CuCI 产率的原因是_ ;温度过高、pH过大也会影响 CuCI 产率的原因是_ 。(7)_ 用 NaHS 作污水处理的沉淀剂， 可以处理工业废水中的CIJ+O已知： 25C时，HS的电离平衡常数 心=1.0X10-， = 7.0X10_15,CuS的溶度积为KSp(CuS) =6.3X10_36。反应 CiT (aq) + HS(aq

30、) = CuS(s) + H+(aq)的平衡常数 K 二(结果保留 1 位小数)。解析：(1)步骤中，酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，把Cu 氧化为CLI+O步骤中，反应物有CIJ+ sQ，产物有 CuCI，还应有 sQ_,据此写出。(3) 由题意知，经酸洗、水洗后得到硫酸铵，据此分析。CuCI/产幸反麻温嵐对弑化聊樹产率的室响曲陀声I(4) 根据已知“ CuCI 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿 空气中易水解氧化”分析。(5) 硒代硫酸钠(NaiSeSQ 与SQ 溶液反应生成硒、硫酸钠、二氧化硫和水。(6) 流程化生产氯化亚铜过程中，温度过低反应速率慢，CuCI 转化率低；温

31、度过高、pH 过大，容易向 CuO 和 CaO 转化，且温度过高，铵盐易受热分解。(7) 根据 CiT(aq) + HS (aq)= CuS(s) + H+(aq)可知Kc H+c H+cS2_Ka27.0X10_15c Ci2+ c HS5二 c Ci2+ cS2 cHS二 KTCUS 二 6.3X1O_36二1.1X1021。答案：(1)CuSQ(2) 2Cu2+SO_+2C+HO=2CuCU +SO+2H+(3) 硫酸(4) 使 CuCI 干燥，防止其水解氧化(5) Na2SeS(3+F2S(O=NgS+SeJ +SQT+H2O(6) 温度过低反应速率慢温度过高、pH 过大，容易向 Cu

32、O 和 CsO 转化，且温度过高，铵盐(氯化铵，亚硫酸铵)易受热分解(任答一点即可)(7) 1.1X102121.(2019 江西上饶模拟)三盐基硫酸铅(3PbO - PbSOHO,其相对分子质量为 990)简称“三盐”，不溶于水及有机溶剂。主要适用于不透明的聚氯乙烯 硬质管、注射成型制品，也可用于人造革等软质制品。以铅泥(主要成分为 PbOPb 及 PbSO 等)为原料制备三盐的工艺流程如图所示。章VI* N0WHdlPlfc已知：Ksp(PbSQ) = 1.82X108，Ksp(PbCO) = 1.46X1013。请回答下列问题：(1)_ 写出步骤“转化”的离子方程式_ 。根据如图溶解度曲

33、线(g/ 100g O),由滤液 1 得到 NaSO 固体的操作为:将“滤液 1” _ 、_、用乙醇洗涤后干燥。(3) 步骤“酸溶”，为提高酸溶速率，可采取的措施是 _(任意写出两条)。(4)“滤液 2”中可循环利用的溶质为 _ (填化学式)。若步骤“沉铅”后的滤液中铅离子沉淀完全，则此时 c(SOt)=_mol - L_10(5) 步骤“合成”三盐的化学方程式为 _o(6) 若消耗 100.0 t 铅泥，最终得到纯净干燥的三盐 49.5 t，假设铅泥中的铅元素有 50%专化为三盐，贝U铅泥中铅元素的质量分数为 _0解析：(1)步骤向铅泥中加 N&CQ 溶液，由题干可知 PbCO 的溶

34、解度小于PbSO 的溶解度，NCO(aq) + PbSO(s)=Na2SQ(aq) + PbCO(s)，即可将 PbSO 转化成 PbCO, “转化”的离子方程式为 COT+ PbSO=sO + PbCQ(2) 根据溶解度曲线(g/100 g H2O)可知，在较低温度下硫酸钠结晶析出的是NaSQ 10H2O,在较高温度下析出无水硫酸钠晶体，且在较高温度下，硫酸钠的 溶解度随温度升高而减小，硫酸钠在乙醇中的溶解度较小，故由滤液 1 得到 N&SQ 固体的操作为：将“滤液 1”升温(蒸发)结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤后干燥。(3) 酸溶时，为提高酸溶速率，可采取的措施是适当升温(或适当增大硝

35、酸浓度或减小沉淀粒径等)。Pb、PbO 和 PbCO 在硝酸的作用下转化成 Pb(NO)2，Pb(NO)2中加稀 HSQ转化成 PbSO 和硝酸，HNO 可循环利用，若步骤沉铅后铅离子沉淀完全，则滤 液中c(Pb2+) = 1x10T5mol - LT1，已知 Kp(PbSO) = 1.82x10_8，则此时C(SO4_)50 60 C(5) 步骤合成三盐的化学方程式为 4PbSO + 6NaOH =3PbOPbSO HO+3NQSO+2HQ1.82x101.0 x10T5mol - L_1= 1.82x10mol-Lo盹门 00 昭828若得到纯净干燥的三盐 49.5 t ,则其中铅元素的质

36、量为 990 x49.5 t =41.4 t，设铅泥中铅元素的质量分数为 w,则 100.0 t 铅泥中铅元素为 100.0 xW,铅泥中的铅元素有 50%专化为三盐，有 100.0 tXwx50%= 41.4 t，解得 w=82.8%。答案：CO2+ PbSQ=SOr+ PbCO(2) 升温结晶趁热过滤(3) 适当升温、适当增大硝酸浓度(或减小沉淀粒径等)(4) HNQ 1.82X10_3 4 550 60C4PbSO4+ 6NaOH = 3PbO- PbSOHbO+3NQSO+2HO(6) 82.8%22. (2019 河南开封模拟)氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如 图所示。溶浸后

37、氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NHQ 产、Cu(NH)2Cd(NH)4、AsCb一的形式存在。3“氧化除杂”中，AsCl5-转化为 AS2Q 胶体吸附聚沉除去，溶液始终接近中性。该反应的离子方程式为_ 。4“滤渣 3”的主要成分为 _。5“电解”时 Zn(NH)2+在阴极放电的电极反应式为 _。NH3* ii2o和NH4CIHEO2锌粉氧化锌烟灰宀 葫擾 衽出液 氣化除杂-还原除杂-谑浙电解-高纯锌TTT滤渣I滤渣2谑直3回答下列问题：(1) Zn(N出)2+中 Zn 的化合价为_ ，“溶浸”中 ZnO 发生反应的离子方程式为_ 。_(2) 锌浸出反应速率与温度的关系如图所示，分析

38、30 C 时锌浸出反应速率最高的原因为。阳极区放出一种无色无味的气体，将其通入滴有 KSCN 的 FeCb 溶液中，无明显 现象，该气体是 _(写化学式 ) 。电解后的电解液经补充 _ (写一种物质的化学式 ) 后可返回“溶浸”工序继续使用。解析：(1)NH3是中性分子，由于 Zn(NH)2+离子带有 2 个单位的正电荷，说 明其中Zn 带有 2 个单位的正电荷，故 Zn 的化合价为+ 2 价；Nht水解使溶液显 酸性，ZnO 与J 反应变为 Zn2+，Zn2+与 NH H2O 反应产生 Zn(NH3)4+，反应总的 离子方程式为 ZnC+2NHH2O+ 2NH =Zn(NH：+ 3HQ(2)

39、 由锌浸出反应速率与温度的关系图可知，在温度低于30C时，温度升高，反应速率随温度升高而增大；当温度超过30C,NHHO 分解产生氨气，氨气逸出导致溶浸反应速率下降，故 30C时锌浸出反应速率最高。(3) 在“氧化除杂”中， HC2将 AsCl5-氧化后转化为 A&Q 胶体吸附聚沉除去，H?C2被还原变为 F20,反应后溶液始终接近中性。则该反应的离子方程式为 2AsCl5+ 2HO2+6NHH，O=AS25+ 10C+ 6NH+ 5HQ(4) “氧化除杂”后的溶液中含 Zn(NH)4+、Cu(NH)2+、Cd(NH)：+，向该溶液 中加入 Zn 粉，Zn 将 Cu2+、Cd+还原为金

40、属单质，所以“滤渣 3”的主要成分为 Cu、 Cd。(5) “电解”时 Zn(NH)4+在阴极放电，电极反应式为 Zn(NH)2+ 2e=Zn+ 4NHT;阳极区阴离子放电，放出一种无色无味的气体，将其通入滴有KSCN初2020的 FeCb 溶液中，无明显现象，说明该气体不具有氧化性，则该气体是2;电解的溶液中由于 NH 不断放电产生 N 从溶液中逸出，所以电解后的电解液经补充NH 或 NHHO 以后才可返回“溶浸”工序继续使用。答案：+ 2 ZnO+ 2NH H2O+ 2N=Zn(Nh)4+ 3HO(2)低于 30C时，溶浸反应速率随温度升高而增大；超过 30C，氨气逸 出导致溶浸反应速率下

41、降2AsCl5_+ 2HQ+ 6NH FbO=AS：b+ 10C+ 6N 宵 + 5HO(4) Cu 、 Cd(5) Zn(NH3)2+ 2e_=Zr+ 4NHT 2 NH(或 NH HO)23. (2019 山东聊城模拟)铋酸钠(NaBiOa)是一种难溶于水的强氧化剂，在钢铁工业中常用作锰元素的分析测定。某研究小组用浮选过的辉铋矿 (主要成分是 Bi2S，还含少量 Bi203, SiO2等杂质)制备铋酸钠，其流程如下:FeC4 UICJFe稀HNC NH3* H2O埠協矿-J浸肌|彳：雪卜|还底 A 殛鬲T 沉淀卜叵瓦|T蜡烧1-NaBiQ请回答下列问题:(1)为了提高“浸取”中原料的浸出率

42、，可以采取的措施是 _(写一种即可)。(2)“浸取”时通常加入 FeCb 溶液和浓盐酸，向其中加入过量浓盐酸的目的是_，“滤渣”的成分是_ (填化学式)。(3)“沉淀”反应的离子方程式为_。(4)“沉淀”操作时，用氨水调节pH 至 6,通过计算说明，此时溶液中的Bi3+是否完全沉淀： _(已知：Bi(OH)3的溶度积 Ksp= 3X1032)。(5)“焙烧”除了采用最佳的质量比、合适的温度外，你认为还需要控制的条件是_O已知， 在酸性溶液中 NaBiQ 将 MrT 氧化为 MnO。 请写出该反应的离子方 程式：_O(7)_某辉铋矿中铋元素的质量分数为20.90%,若 100 吨该辉铋矿完全用于

43、生 产，共得到 25.00 吨 NaBiQ，则产率是。解析：(1)提高浸出率的措施可以是将矿石粉碎(或适当提高温度或增大FeCb 溶液的浓度)(2) “浸取”时通常加入 FeCb 溶液和浓盐酸，向其中加入过量浓盐酸的目 的是防止 FeCb 及 BiCl3水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率，二氧化硅不 溶于盐酸，且铁离子将硫离子氧化产生的硫单质不溶于酸，故“滤渣”的成分 是 SiO2和SO(3)“沉淀”反应是利用氨水将 Bi3+转化为沉淀，同时生成铵盐，反应的离 子方程式为 Bi3+ 3NHfO=Bi(OH)J+ 3Nht。(4) “沉淀”操作时，用氨水调节 pH 至 6, c(OH_) =

44、10_8mol - L_1, c(Bi3+)十已完全沉淀。（5）“焙烧”除了采用最佳的质量比、合适的温度外，还需要控制干燥且无CO 的环境。已知，在酸性溶液中 NaBiQ 将 MrT 氧化为 MnO,本身被还原为 Bi：转 移电子数为 10,根据氧化还原反应原理配平得，反应的离子方程式为 5NaBiQ + 2Mrn+ 14H+=2MnO+ 5Na + 5Bi3+ 7H2Q（7）某辉铋矿中铋元素的质量分数为 20.90%,若 100 吨该辉铋矿完全用于生20925.00 tX X100%一 一 一 280产，共得到 25.00 吨 NaBiQ，则产率是X100%= 89.29%。100 tX20

45、.90%答案：（1）将矿石粉碎（或适当提高温度或增大 FeCb 溶液的浓度）防止 FeCb 及 BiCl3水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率SiO2和 S(3) Bi3+3NHHO=Bi(OH)J +3NH当 pH= 6 时，溶液中 c(OH_) = 1X108mol - L-1，此时溶液中 c(Bi3+)：说明 Bi3+已经完全沉淀(5) 控制干燥且无 CO 的环境5NaBiO3+ 2Min+ 14H+=2MnO+ 5Na+ 5Bi3+ 7HO(7)89.29%24. （2019 -山西太原模拟）CoCO 可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钻废渣（主要成分 CoOCQQ,还含有 A

46、I2Q、ZnO 等杂质）为原料制备 CoCO 的一种工艺流程如图：KspBi OH33X10_32=3_=c3OH10-8 3=3X10m- L_1 10,用 NaCIO 溶液先将 CN 不完全氧化为 OCN;第二步控制 pH 为 7.58.5，用 NaCI0 溶液完全氧化 OCN 生成N2和两种盐。第一步控制强碱性的主要目的是_ ，第二步反应的离子方程式为_ 。(5) 已知蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:用硫酸亚铁碱性试纸可以检验食品中是否含有 CN，方案如下:食品10HSSO4HCN FeS()4碑性试纸(_一”- *试址変蓝|待测液|加热煮沸|气休|1-若试纸变蓝则证明食品中含有 CN基于普鲁士蓝的合成原理，请解释检测 时试纸变蓝的原因：_ 。解析：(1)步骤I根据加入的反应物及生成物质，结合元素守恒，可得反应的化学方程式为 3Ca(0H) + FeSO+ 6HCN=CFe(CN)6+ CaSO+ 6HA步骤W过滤所得的废液中含量较多的溶质为CaCl2(或答 CaCb、KCI)。(3)步骤V所用的试剂