2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练05

1、2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练052020届届届届届届届Fe2O3、AI2O3、届届届届届届届届届届051.赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物，其主要成分为CaO、TiO2、SiO2等，属于强碱性废渣.从赤泥中回收钛的工艺流程如下:酸性熔演一铸铁忒爱揖济微分寓/一晓 非碳性爆液上当一判05。4溶液TK2过注请回答以下问题:(1)赤泥颗粒孔隙大，具有较大的比表面积，可作为废气SO2的吸收剂，研究表明该过程中主要利用了化学中和反应，其次是 .(2)赤泥加一定量水打散的目的是 .已知局温烧结时，Ti02发生的反应是Na2cO3+ TiO2 = NaTiO3+ CO2 V且N

2、a2TiO3不溶于水.则Al2O3在烧结中发生的反应是 ,水浸液里的主要溶质 有.(4)酸浸时，若使钛的浸出率(有)达到90%,则根据下图工业上应采取的适宜条件 是：酸浓度和液固比的取值分别约为 、.同时浸出温度过高可能 造成的环境污染是 .轼的浸取摩5%)(5)TiO 2在一定条件下可转化为 TiClO4而获得精制提纯，控制 TiCJ水解的条件还可 以制得TIO2 ?xH2O纳米材料，该水解过程的化学方程式是 .(6)赤泥中含钛(以TiO2的质量分数表示)一般为4%12% ,假设在上述工艺中钛的 总回收率为75%,则1t赤泥获得TiO2的最大质量为 kg.1 / 192.工业上电解精炼铜的阳

3、极泥是重要的二次资源，从阳极泥(含铜、银、金、铅等单3.质)中提取金和制备 AgCl的工艺如下:铜阳极泥uCl“分策 T- 分雨液一分铜战HC14耳001金分钳液沉锐已知：分金液的主要成分为 HAuC14；分金渣的主要成分为 PbSQ和AgCl;分银液的主要成分为Ag(SO?论仔，且存在Ag(SO名那产？ Ag+ + 2SO2-回答下列问题：“分铜”时，铜单质参与反应的离子方程式为 ;如果温度过高，铜的 浸出率会降低，原因是。“分铜渣”中的成分有 Au、Ag、AgCl和。“分金”时，溶解单质金的化学方程式为 ;除HCl、NaClO3可溶 解金外，“王水”也可溶解金，“王水”的成分为 (写试剂的

4、名称)。(4)从“分金液”中提取金时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。(5)向“分银液”中加入适量的 H2SO4调至U pH = 4时“沉银”，能够析出 AgCl 的原因是。(6)AgCl 能溶于氨水，发生反应 AgCl(s) + 2NH 3(aq) ? Ag(NH 3)2+(aq) + Cl-(aq),其平衡常数K= 2.0 x10-3 ,现用1 L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解 0.1 mol AgCl,所需氨水浓度至少为 mol - L - 1(已知行=2.25)。从炼油厂的废钻铝催化剂(含MoS2、CoS、Al2O3)等中回收铝、钻的工艺流程如下:. % YuM“九号灌等 II

5、 Hi, 含 C&A 、【伸 MlHitll “ AI JO,的牯流解愁*.辞“* v, 凌液制1 d-liY 113 s(i ：回答下列问题:2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练05(1)H 2 MOO4中Mo的化合价为 。(2)步骤(I ) “粉碎”废钻铝催化剂的目的是 。(3)步骤(n) “焙烧”时，MoS2生成铝的氧化物的化学方程式为;焙烧时产生的烟气经过量氨水吸收并氧化最终可得 到的氮肥是(填化学式)。(4)步骤(IV)反应后要得到较纯净的铝酸，还需经过的操作是(5)步骤(V )反应后过滤得到的钻渣先用浓硫酸浸取，浸取过程中会有气体产生， 该气体为。(6)步骤(V1)用Na

6、OH溶液中和并调节 pH时，适宜的pH范围是。已知部分金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：开始沉淀的pH沉淀完成的pH开始溶解的pHA产4.15.47.8Co2+6.99.4一(7)测定产品CoCQ中钻的质量分数可用电位滴定法，实验步骤如下：准确称取 m g 产品溶于盐酸并配成100 mL溶液；取出20.00 mL配得的溶液加入锥形瓶中，向其 中加入 cmool L-1 K3Fe(CN) 6溶液 mL(过量)充分反应Co2+ + Fe(CN) 6 / 19- = Co3+ + Fe(CN)64-后，然后用c2mol L-1的CO2+标准溶液电位滴定过量的 K3Fe(CN) 6,滴定

7、至终点时消耗 Co2+标准溶液VzmL,则产品中钻的质量分数为 (列出计算表达式)。.铭是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。工业上用电解法制取金属铭的工艺流程如下：试回答下列问题：步骤I加入硫酸浓度必须在500g/L以上，根据此浓度 (填“能”或“不 能”)求出物质的量浓度， (若“能”求出数值，若“不能”说明缺少的数据），（填“能”或“不能”）求出质量分数，（若“能”求出数值， 若“不能”说明缺少的数据）。（2）步骤I浸取时，为提高浸取速率，除将高碳铭铁合金制成粉末外，还可采取的 措施是（写一点）；浸取时需发生反

8、应的离子方程式为 。步骤出、IV除铁时，工业上也可采用加 H2c2。4的方法，溶液的pH对铁的去除 率影响如下图所示：8060：IQpHpH小于2.3时，铁去除率低，其原因是 。（4）步骤V得到铁俊矶的化学式为：（NH4）2Fe（SO4）2 6H2O,在500 c时隔绝空气加 热完全分解，固体产物可能有FeO和Fe2O3,则气体产物可能有 NH3、SO3、为0、N2,还可能含有。（5）工业上为了提高原料的利用率，流程中电解得到的阳极液可返回到步骤 中继续利用。.锌镒干电池是很古老的一次性电池，它的生产原料主要有软镒矿和闪锌矿。已知闪锌矿中含ZnS480%, FeS、CuS、SiO2共约7% ,

9、其余为水分；软镒矿中含 MnO2约 a%, SiO2420%, Al2O344%,其余为水分。科研人员开发了综合利用软镒矿和闪 锌矿的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。就接丁内肆M Zn （适量）XlnQ?反应皿Ch Fe(OH)? CO；MnCOj.AKOHij请回答下列问题：反应I需不断搅拌，目的是2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练05（2）检验反应I的滤液中含有Fe3+的试剂为;写出反应I中由FeS生成Fe3+的离子方程式。反应n加入适量锌的作用是 ;反应III中MnO2的作用是（4）已知ZnCO3、MnCO3的Ksp分别为1.4 X10-10、2.2 X10-11 ；要使反

10、应IV之后的 溶液中Zn2+、Mn2+浓度均降到1.0 X 10-6 mol/L ,则溶液中残留的CO2-浓度至少为 mol/L 。（5）图是Na2SO4和Na2SO4?10H2。的溶解 度曲线（g/100g水），贝U IV中得至U Na2SO4 固体的操作是：将分离出 MnCO3和ZnCO3后的滤液 一 一用乙醇洗涤一干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是.重铭酸钾（K2Cr2O7）是高中化学常见的的氧化剂，工业上用铭铁矿（FeO Cr2O3,含AI2O3杂质）为原料制备重铭酸钾工艺如下。回答下列问题：N&C%, NaNO, 水KCt珞铁矿一i I #由j卜一感互卜T帆.河T 1 H R Iac

11、mx速清I通清2已知：i. 2CrO2- （黄色）+ 2H+ ? C/O,（橙色）+ H2O; i pH ”或“ ”)。2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练05除了在酸浸后的浸出液中加入 H2O2也可以在酸浸时同时通入 。2,可起到相同的作用，写出与O2相关的酸浸反应的离子方程式：已知硼酸与过量 NaOH溶液发生的中和反应为：H3BO3+ OH- = BO2 + 2H2O, 下列关于硼酸的说法正确的是 (填序号)。(已知：H2CO3Kai =4.2 X 10-7, Ka2 = 5.6 X 10-11 H3BO33 = 5.8 X 10-10 )a.硼酸是三元酸b.硼酸的电离方程式可表

12、不为：H3BO3 ? BO2 + H2O + H+c.向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液，有气泡产生d.室温下同浓度的NaBO2溶液和Na2CO3溶液，Na?CO3溶液pH较大。(3)用MgO调节溶液的pH至 以上，使杂质离子转化为沉淀，过滤。寸：黑显状由叶，哨藏(4)获取晶体：i浓缩滤?夜,使MgSO4和H3BO3接近饱 和；i控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合 如图溶解度曲线，简述 i的方法：将浓缩液加入到高 压釜中，(将方法 补充完整)。10.NaH2P。2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液近中性，具有强还原性，可用于化学镀银、 馍、铭等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2c3、

13、A120r CaCl2等)为原料制备 NaH2P。2如2。的工艺流程如下：泥鳞一LLO-Co(OU)： Na()ECO：军A*叵回一滥编上遮酒2已知P4与两种碱的反应主要有:I .2Ca(OH) 2 + P4 + 4H2O = 2Ca(H2PO2)2 + 2H2 Tn .4NaOH + P4 + 8H2O = 4NaH2PO2 H2O+ 2H2 Tm .4NaOH + P4 + 2H2O = 2Na2HPO3 + 2PH3 TIY.NaH2PO2+ NaOH = Na2HPO3 + H2 T9 / 19 已知H3P02是一元中强酸，则NaH2P02是(填“正盐”或“酸式 盐”)。(2)尾气中的

14、PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2P02,从吸收液中获得NaH2P02 -H2O的操作为 过滤、洗涤和干燥。用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni ,同时生成H3Po4和氯化物的化学方程式为 O(4) “反应”在温度和水量一定时，混合碱总物质的量与P4的物质的量之比m：)与 NaH2P。2产率的关系如图所示。当黑 2.6时，NaH2P。2的产率随黑的增大而降 低的可能原因是(5)滤渣2主要成分为 (填化学式)。(6) “过滤2”的滤液须用AgzSOQ Ba(OH)2及Na2琢液除去其中C及Fe2+等，其 中加入的Ag2so4溶液不宜过量太多，其主要原因是(7)在工业上，可以用惰性电极

15、电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练05答案和解析.【答案】(1)物理吸附；(2)增大赤泥的接触面积，且打散后便于搅拌；+ 蟹却吐+/。/ ； Na2SiO3、NaAI02； (4)40% ; 6;会形成大量的酸雾；(5)TiCl 4 + (x + 2) H2O = TiO2 XH2O J+4HC1 ;(6)90。【解析】【分析】本题考查物质的分离提纯，侧重方程式的书写和计算，分析图像获取最佳生产条件，难度不大。【解答】(1)赤泥颗粒孔隙大，具有较大的比表面积，可以更好的吸附二氧化硫，故答案为：物 理吸附；(2)赤泥加一定量水打散，可

16、以增大赤泥的接触面积，且打散后便于搅拌，故答案为：增大赤泥的接触面积，且打散后便于搅拌；(3)氧化铝具有两性，与碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，故方程式为+加上5 驾2.VruUC +，水浸液里的主要溶质为易溶于水的Na2SiO3、NaAlO2,故答案为：JXCQl + .此5 .| ； NazSQ、NaAlO2;(4)酸浸时，若使钛的浸出率(刀达到90% ,则根据图像应采取的适宜条件是：酸浓度和液固比的取值分别约为 40%、6,浸出温度过高，会形成大量的酸雾，造成环境污染， 故答案为：40% ; 6；会形成大量的酸雾；(5)TiCl 4水解生成TiO2 汹。和HCl ,则化学方程式是 Ti

17、Cl4+ (x + 2) H2O = TiO2 - XH2O J+4HCl ;(6)1000 X 12% X75% = 90, 1t赤泥获得TiO2的最大质量为90kg,故答案为：90。.【答案】(1)H 2O2+ Cu+ 2H+ = Cu2+ + 2H2。；温度过高，H2O2受热分解；(2)PbSO4.(3)2Au + 8HCl + NaClO3 = 2HAuCl4+ NaCl + 3H2O;浓硝酸、浓盐酸；(4)2 : 3；H 2SO4电离出的H +降低了 2SO3-的浓度，使Ag(SO3)2/? Ag+ + 2SO2-平衡正向移 动,Ag+与C反应生成AgCl ；(6)2.45 。【解析

18、】【分析】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，结合题目信息对流程的分析是本题的解题关键，需要学生有扎实的基础知识的同时，还11 / 19要有处理信息应用的能力，注意对化学平衡常数的灵活运用，综合性强，题目难度较大。【解答】(1) “分铜”时，单质铜在硫酸的作用下，与过氧化氢发生反应生成硫酸铜和水，反应方程式为：H2O2+ Cu+ 2H+ = Cu2+ + 2H2O;反应过程需要控制温度，温度过低，反应速率慢，温度过高，H2O2受热分解，不利于反应的进行；故答案为：H2O2+ Cu+ 2H+ = Cu2+ + 2H2O;温度过高，H2O2受热分解；(2)根

19、据已知“分金渣的主要成分为PbSO4和AgCl，硫酸根是在分铜的时候加入的，故PbSO4为分铜时得到，存在于分铜渣中，故分铜渣的成分有 Au、Ag、AgCl和PbSO4;故答案为：PbSO4; 根据题意，“分金”时Au与HCl、NaClO3反应得到络合物 HAuCl4,化学反应为：2Au + 8HCl + NaClO3 = 2 HAuCl 4 + NaCl + 3H2O: “王水”的成分为浓硝酸、浓盐酸；故答案为：2Au + 8HCl + NaCl。？ = 2 HAuCl 4 + NaCl + 3H2O;浓硝酸、浓盐酸；(4)分金液的主要成分为 HAuCl4,从分金液中加入NaSO3提取Au,

20、 Au元素化合价从+3 降到0,被还原，做氧化剂，NaSO3中硫元素化合价从+4升高到+6,被氧化，做还原剂， 氧化还原反应中，升价降价应相等，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为2: 3;故答案为：2: 3;(5)已知：分银液的主要成分为Ag(SO3)23-，且存在Ag(SO3)2产? Ag+ + 2SO3- ,加 入适量的H2SO4调至11PH = 4时，H2SO4电离出的H+降低了 2SO2的浓度，使Ag(SO3)23- ? Ag+ + 2SO2-?平衡正向移动，Ag +与C反应生成 AgCl ;故答案为：H2SQ电离出的H +降低了 2SO2-的浓度，使Ag(SO3)2/? Ag+ + 2

21、SO3?平 衡正向移动，Ag +与Cl-反应生成AgCl ；(6)设溶解0.1 mol AgCl后的氨水浓度为 c,此时1L溶液中c(Ag+) = 0.1mol/L , c(Ag(NH 3)2 + ) = 0.1mol/L ,反应 AgCl(s) + 2NH3(aq) ? Ag(NH 3)2 + (aq) + Cl- (aq),化学平衡常数 K = 0H.1= c2.0 X10-3 ,解得 c = 2.25mol/L ,根据反应得到0.1mol/L的Ag+消耗的NH3为0.2mol/L , 则氨水的起始浓度为 2.25mol/L + 0.2mol/L = 2.45mol/L ; 故答案为：2.

22、45。.【答案】(1) + 6(2)提高铝、钻的回收率(或增大接触面积，加快反应速率等)(3)2MoS 2 + 7O22MoO3 + 4SO2； (NH4)2SQ (4)过滤、洗涤及干燥(5)SO2(6)5.4 pH 6.9lx心x陋用【解析】【分析】本题考查工艺流程，涉及化学方程式的书写，物质分离和提纯的方法和操作，有关离子 方程式的计算等知识，题目难度中等。2020届福建高三化学一一化学工业流程大题周练05【解答】H 2 MoO4中Mo的化合价为+6价，故答案为：+6 ;(2)步骤(I ) “粉碎”废钻铝催化剂的目的是提高铝、钻的回收率(或增大接触面积，加快反应速率等)，故答案为：提高铝、

23、钻的回收率(或增大接触面积，加快反应速率等)；(3)由流程图可知，步骤(II) “焙烧”时，MoS2生成铝的氧化物的化学方程式为：2MoS2 + 7O22MoO3 + 4SO2 ,焙烧时产生的烟气二氧化硫经过量氨水吸收生成亚硫酸俊，最终氧化可得到 (NH4)2SO4,故答案为：2MoS2 + 7O22MoO3 + 4SO2； (NH4)2SO4;(4)步骤(IV)反应后，因铝酸微溶于水，所以还需经过过滤、洗涤及干燥得到较纯净的铝酸，故答案为：过滤、洗涤及干燥；(5)步骤(V)反应后过滤得到的钻渣先用浓硫酸浸取，此过程中发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为二氧化硫，即浸取过程中会有二氧化硫气体产生，

24、故答案为：SQ；(6)步骤(V1)用NaOH溶液中和并调节 pH时，使Al3+刚好沉淀完全未溶解，而 Co2+未沉淀，所以适宜的 pH范围是5.4 pH 6.9,故答案为：5.4 w pH 4FeO + O2 +12H + = 4Fe3+ + 6H2。bd17 / 19(3)4.7(4)升温结晶，得到硫酸镁晶体，分离后，再将母液降温结晶，分离得到硼酸晶体【解析】【分析】本题考查物质制备工艺流程，为高考常见题型，涉及物质的分离与提纯、对原理与条件 控制分析、盐类水解等，关键是对工艺流程理解，试题培养了学生的分析、理解能力及 灵活应用所学知识的能力。【解答】硼镁泥含有镁硼酸盐(2MgO ?B2O3)、镁硅酸盐(2MgO ?SQ)及少量AI2O3、FeO等杂质， 研磨后加入硫酸，过滤除去 SiO2,加入的过氧化氢把亚铁离子氧化成铁离子，加MgO调节pH,溶液pH升高，铁离子生成氢氧化铁沉淀，铝离子形成氢氧化铝沉