2020届高三化学二轮复习 二卷热点问题专题训练工业流程图

2020届高三化学二轮复习二卷热点问题专题训练工业流程图1、2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。金属铍(Be)是火箭、航空、宇宙航行的重要材料，工业上以含铍废渣(主要成分是Be和MgF2)为原料制备金属铍的工艺流程如图所示。—滤浹I:MgF.混—滤浹I:MgF.混it出已知：MgF2和CaF2难溶于水。回答下列问题：提高浸出速率的方法有、(任写两项)；已知滤液I中铍元素的存在形式为H2BeF4，写出“浸出”过程中发生反应的化学方程式：向滤液I中加入适量CaCO3的目的是；过滤所得滤渣II的主要成分为(填化学式)。在实验室进行过滤操作时用到的玻璃仪器有；NH4F与滤液II发生反应的化学方程式为已知(NH4)2BeF4易溶于水，且其在水中的溶解度随温度的升高而大幅度增大，从NH4F与滤液II发生反应后所得溶液中获得(NH4)2BeF4晶体的“一系列操作”具体是指“分解”过程中产生的BeF2在熔融状态下不能导电，其电子式为；“还原”过程可以用金属镁制备金属铍的原因是答案(1)粉碎废渣、增大HF溶液的浓度、适当升高温度、充分搅拌(写两项即可)Be＋4HF===H2BeF4+比匸除去过量的HFCaF2漏斗、烧杯、玻璃棒H2BeF4＋2NH4F===(NH4)2BeF4＋2HF蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥+CI-*:F：；F：■■镁的还原性比铍强解析(1)加快浸出速率的方法有粉碎废渣、增大HF溶液的浓度、适当升高温度等。Be和HF溶液发生氧化还原反应生成H2BeF4和H2，据此可写出反应的化学方程式：Be+4HF===£BeF4+H2f。(2)向滤液I中加入适量CaCO3的作用是除去滤液I中过量的HF,反应会有CaF2沉淀生成，所以滤渣II的

王要成分为CaF2。(3)过滤时用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。H2BeF4与NH4F反应生成(NH4)2BeF4和HF，对应的化学方程式为H2BeF4+2NH4F===(NH>2BeF4+2HF。(NH4)2BeF4易溶于水，且其在水中的溶解度随温度的升高而大幅度增大，宜采用冷却结晶的方法从溶液中分离出(NH4)2BeF4晶体，具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。:F:：F:BeF2在熔融状态下不能导电，说明其为共价化合物，电子式为■…’L■■\同主族元素从上到下,金属性逐渐增大，还原性也逐渐增大，Mg和Be位于同一主族，还原性:Mg>Be，故可以用镁制备金属铍。2、钻是周期表第四周期哪族元素，其化合物用途广泛，利用一种含钻矿石［主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、AI2O3、MnO、MgO、CaO等］制取CoC2O4.2H2O的工艺流程如下：JI-k

、水wiir■］(!：JI-k

、水wiir■］(!：加NajCOiiHiitu萃取剖层W陪液翠欣剂早|已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:沉淀物Fe(OH)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2ai(oh)3完全沉淀的pH3.79.69.25.2Mn(OH)29.8(1)浸出过程中加入NaClO3的目的是⑵请用平衡移动原理说明加Na2CO3调pH到5.2生成沉淀的原因：OTOC\o"1-5"\h\z滤液II中加入萃取剂的作用是。“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，Ksp(MgF2)=7.35X1011,Ksp(CaF2)=1.05X10-10。当加入过量NaF后，所得滤液中；宅嘗［=。已知水钻矿中Co2O3的质量分数为83%，若取1kg该矿石按照上述流程，理论上最多能制得CoC2O4的质量为g。答案(1)将Fe2+氧化为Fe3+,利于从混合液中除去因Fe3+和A13+(用M3+代替)在水溶液中存在平衡M3++3H2OM(OH)3+3H+,CO3-在溶液中存在平衡CO2-+H2OHCO-+OH-，两者相互促进，最终生成沉淀和CO2气体除去Mn2+

0.71470解析(1)使Fe2+完全沉淀的pH=9.6，使C02+完全沉淀的pH=9.2，如果直接除掉Fe2+，溶液中的Co2+也会沉淀°Fe3+完全沉淀的pH=3.7，所以加NaClO3将浸出液中Fe2+氧化为Fe3+，利于从混合液中除去。⑵加Na2CO3调pH=5.2能使Fe3+、A13+转化成氢氧化物沉淀，原因是Fe3+和A13+(用M3+代替)在水溶液中存在平衡M3++3H2OM(OH)3+3H+,CO2一在溶液中存在平衡CO2-+H2OOH-+HCO3-,两者相互促进，最终生成沉淀和CO2气体。(3)由工艺流程可知溶液中的锰离子还未除去，最终得到草酸钻，说明滤液中加入萃取剂的作用是除去锰离子。(4)由溶度积可知，滤液1“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀，根据溶度积可知型日=\黒嘿=7.3"10」=0.7。(5)水钻矿中Co元素2抽滤装置中仪器A的名称是。操作X的步骤是，c(Ca2+)Ksp(CaF2抽滤装置中仪器A的名称是。操作X的步骤是，1000gX83%的物质的量=X2=10mol,m(CoC2O4)=10molX147g・mol-1=1470g。166g・mol-13、Mg(ClO3)2・3H2O在工农业上有重要用途，其制备原理为：MgCl2+2NaClO3+3H2O===Mg(Ciq)2.3H2O+2NaCl。实验室制备Mg(ClO3)2・3H2O的过程如下:NaClO.,-.适早水搅拌、溶洞T操作x卜丽卜開黑MgClj——1已知四种化合物的溶解度(S)与温度(T)的变化曲线关系如下图所示:⑶“溶解”时加水太多会明显降低MgCl2的利用率其原因是(4)下列有关实验过程与操作说法不正确的是冷却时可用冰水洗涤时应用无水乙醇抽滤Mg(ClO3)2・3H2O时，可用玻璃纤维代替滤纸抽滤时，当吸滤瓶中液面快到支管时，应拔掉橡皮管，将滤液从支管倒出⑸称取3.000g样品，加水溶解并加过量的NaNO2溶液充分反应，配制成250mL溶液，取25mL溶液加足量稀硝酸酸化并加入合适的指示剂，用0.1000mol・L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点，平均消耗标准液24.00mL。则样品中Mg(ClO3)2・3H2O的纯度是。答案(1)布氏漏斗蒸发浓缩、趁热过滤加水过多会延长蒸发时间，促使MgCl2的水解量增大D(5)98.00%4、PbCrO4是一种黄色颜料，制备PbCrO4的一种实验步骤如下:6mo]LMaQlI溶液百兀溶液除图中标注的试剂外，实验中还用到6mol・L-1醋酸，0.5mol・L-iPb(NO3)2溶液，pH试纸。已知:①部分物质性质如下物质性质颜色溶解性Cr(OH)3两性氢氧化物绿色难溶于水Pb(NO3)2一无色易溶于水Pb(CH3COO)2一无色易溶于水PbCrO4一黄色难溶于水Pb(OH)2弱碱性白色pH=7.2开始沉淀；pH=8.7完全沉淀②PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得，含PbCrO4晶种时更易生成。③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如下图所示。(1)“制NaCrO2(aq)(1)“制NaCrO2(aq)”时，控制NaOH溶液加入量的操作方法是“氧化”时发生反应的离子方程式为下列说法正确的是。两次煮沸的目的不相同步骤2可以先加入一滴0.5mol・LPb(NO3)2溶液搅拌片刻，待产生少量沉淀后，继续滴加至有大量沉淀产生静置后，向上层清液中继续滴入Pb(NO3)2溶液，若无沉淀生成，则说明沉淀完全小火加热的目的是为了避免反应过快步骤1为。为测定产品的纯度，可先用硝酸溶解PbCrO4，然后用EDTA(简写为丫4-)标准溶液滴定，反应的离子方程式：Pb2++Y4-===PbY>-o测定时，先称取0.5000g无水PbCrO4产品，溶解后，用0.05000mol・L-1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50mL，则测得无水PbCrO4产品的纯度是(以质量分数表示)。答案(1)不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液，至产生的绿色沉淀恰好溶解(2)2CrO2-＋3H2O2＋2OH-===2CrO>-+4H2O⑶ABC(4)在不断搅拌下，向“冷却液”中加入6mol・L-i的醋酸至弱酸性(pH略小于7)(5)85.60%5、某钒铅锌矿主要含有PbO、ZnO、CaO、V2O5等物质，工业上常用碱性熔炼法回收铅、锌、钒等金属工艺流程如图1所示：已知：钒酸铵(NH4已知：钒酸铵(NH4VO3)加热至700K可制得纯度较高的V2O5。流程中操作I的名称是，实验室进行此项操作用到的玻璃仪器主要有。生成金属铅的化学方程式为。熔炼过程中，若纯碱过量，将使更多的锌元素以Na2ZnO2的形式进入到碱熔渣中，此过程的化学方程式为。焦炭用量对还原熔炼效果的影响如图2所示。分析图像可知，焦炭用量应取矿石质量的较为合100知閒何閒W44I1$多叵墓则100知閒何閒W44I1$多叵墓则钒浸出过程中，液固比(液体质量：固体质量)对钒浸出率的影响如图3所示。分析图像可知，浸出过程的液固比取2:1为宜，理由是。为制取纯度更高的V2O5，往含钒浸出液(主要为NaVO3)中加NH4C1溶液，可获得晶体。实验室称取50g碱熔渣(钒的质量分数为7.5%),水浸，获得VmL的V2O5浓度达60g・L-1的浸出液，则钒的浸出率为(列计算式)。解析：(1)碱熔渣经过操作I得到浸出渣和含钒浸出液，则操作I为过滤，过滤所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)根据题图知，生成金属铅的化学方程式为PbO+CO=====b+C02。(3)纯碱与氧化锌反应得到Na2ZnO2，根据原子守恒配平化学方程式:Na2CO3+ZnO==^==<a2ZnO2+CO2f。(4)由题图可知，焦炭用量为矿石质量的10%时，V、Pb、Zn的回收率都较高，且继续增大焦炭用量，V、Pb、Zn的回收率都没有明显增大，故焦炭用量取矿石质量的10%较为合适。(6)由已知条件“钒酸铵(NH4VO3)加热至700K可制得纯度较高的V2O5”，可知获得的是NH4VO3晶体。(7)获得的浸出液中含钒60XVX10.3x18|g,VX10.3VX10.3X60X碱熔渣中含钒50X7.5%g,则钒的浸出率为10218250X7.5%X100%。答案：⑴过滤漏斗、烧杯、玻璃棒⑵PbO+CO==^==>b+CO2(3)Na2CO3+ZnO==^==Na2ZnO2＋CO2f(4)10%(5)液固比为2：1时，钒浸出率在97%以上，再进一步增大液固比，钒浸出率提高不VX10-3VX10-3X60X明显，而且还会导致浸出用水量、废水排放量的增大等(6)NH4VO3(7)50X7.5%102182X100%6、(2020年山东)五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂(含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐)回收V2O5

的新工艺流程如下：水滤渣1氨水的新工艺流程如下：水滤渣1氨水已知：1．部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示：物质VOSO4V2O5NH4VO3(V°2)2S°4溶解性可溶难溶难溶易溶2.VO++2OH—VO-+HO232回答下列问题：1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为（写一条）。2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为（填离子符号）。（3）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为（4）生成VO2+的反应中消耗ImolKCQ时转移6mol电子，该反应的离子方程式为5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为（6）最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率（NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比）表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80°C以后，沉钒率下降的可能原因是（写两条）。（写两条）。（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为。（8）测定产品中V2O5的纯度：称取ag产品，先用硫酸溶解，得到（VO2）2SO4溶液。再加入b]mLc】mol・L-i（NH4）2Fe（SO4）2溶液

（V02++2H++Fe2+==VO++Fe3++H20）。最后用c2mol・L-iKMnO4溶液滴定过量的（NH4）2Fe（SO4）2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5（摩尔质量：182g・mol-i）的质量分数是。（列出计算式）答案（1）粉碎废钒；搅拌；适当升温（任意答一条正确措施给1分）（2）VO2＋（1分）（3）V2O5＋Na2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋Na2SO4＋2H2O（2分）（4）6VO2＋＋ClO3－＋3H2O===6VO2＋＋Cl－＋6H＋（2分）（5）作用1：溶液中存在平衡:VO2++2OH-勺〜VO3-+H2O,加入氨水，使OH-浓度增大,该平衡正移,从而使VO2+尽可能都转化为VO3-作用2：溶液中存在平衡:NH4VO3s）NH4+（aq）+VO3-（aq）,加入氨水，使NH4+浓度增大,该平衡逆移,从而使NH4VO3尽可能沉淀析出（任意答出一种作用给2分）（6）原因1：温度升高，NH4VO3溶解度增大，沉钒率下降。原因2：温度升高，氨水受热分解逸出溶液，使NH4+浓度下降，沉钒率下降。原因3：温度升高，氨水受热分解逸出溶液，使OH-浓度下降，VO2++2OH-VO3-+H2O,该平衡逆移,导致VO3-浓度下降，沉钒率下降。原因4：平衡VO2++2OH-f〜VO3-+H2O,正反应可能是放热反应，温度升高，该平衡逆移，导致VO3-浓度下降，沉钒率下降。（任意答出2种原因给2分）（7）氨水或NH3和H2O（1分）8)91(c1b1-5c2b2)/(1000a)%(2分)7、铅蓄电池的阴、阳极填充物又被称为铅膏（主要含PbO、PbO2、PbSO4）是废旧铅蓄电池需要回收的部分,通过回收铅膏可制备聚氯乙烯塑料的热稳定剂三盐基硫酸铅（组成可表示为3PbO・PbSO4・H2O）,其工艺流程如下：已知：Ksp（PbSO4）=1.82xl0-8,Ksp（PbCO3）=1.46xl0-i3。请回答下列问题：（1）加入Na2CO3溶液的目的是；浆液中PbO2转化为PbCO3的离子方程式是。（2）从滤液A可提取出一种含结晶水的钠盐副产品，若测定该晶体中结晶水的含量，所需的仪器有：三脚架、托盘天平、瓷坩埚、干燥器、酒精灯，还需要的仪器有（填序号）A.坩埚钳B.泥三角C.烧杯D.蒸发皿⑶物质X是一种可以循环利用的物质，该物质是，若其中残留SO42-过多，循环利用时可能出现的问题是。⑷硝酸溶解时，“酸溶”的效率与温度、硝酸的浓度关系如图所示。浓度：C]c2(填“大于”“小于”或“等于”)。温度高于T0时，浸出率降低最有可能原因是。(5)若铅膏的质量为78g，假设浆液中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3，且PbO未发生反应；硝酸溶解时共收集到5.6LC02(标准状况)，最后获得90.9gPbSO4，贝V铅膏中PbO的质量分数为％(假设流程中原料无损失，小数点后保留一位数字)。【答案】(1).将PbSO4转化为更难溶的PbCO3，以便酸能浸出，提高铅的利用率(2).PbO2+SO32-+CO32-+H2O=PbCO3；+SO42-+2OH-(3).AB(4).HNO3(5).浸出时部分铅离子生成PbSO4为难溶物，阻碍反应继