2019高考路搞定化学压轴题化工工艺流程综合题

化工工艺流程综合题（2）1铋及其化合物在工业生产顶用途宽泛，某研究小组用浮选过的辉铋矿（主要成分是Bi2S3,还含少许SiO2等杂质）制备NaBiQ,其流程以下：沁绘FeClj确云已知：①铋酸钠是一种难溶于水的物质；②水解能力：Bi3+>Fe3+。回答以下问题（1）?“浸取”时，为了提升浸取速率，可采纳的举措有________________（任写一条）;过滤1的滤渣中的某种主要成分可溶于一种弱酸，写出该反响的化学方程式：_________________2）.浸取时加入过度浓盐酸的目的是__________________。（3）.写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式：________________。（4）.用HDz（双硫腙，二元弱酸）-CCI4络合萃取法可从工业废水中提取金属离子：H2DZ先将金属离子络合成电中性的物质［如Cu（HDz）2等］,再用CCl4萃取此络合物。如图是用上述方法办理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的废水时的酸度曲线（E%表示金属离子以络合物形式被萃取分别的百分率）。①当n（Bi3+）:n［Bi（HDz）沪1:4时，废水的pH_________。②向萃取后的CCl4中加入足量的NaOH溶液可将Bi（HDz）3中铋元素以氢氧化物的形式积淀出来，相应的离子方程式为_________________（5）.取焙烧获取的NaBiQ样品加入稀硫酸和MnSQ溶液使其完整溶解。已知NaBiQ被复原?专业资料.为Bi3+，Mn2+被氧化成?■?■■「'：；：=，试写出该反响的离子方程式：________。?专业资料.2工业以软锰矿(主要成分是MnO,含有SiO2、Fe2Q等少许杂质)为主要原料制备高性能的磁性资料碳酸锰(MnCO)。其工业流程以下：.浸锰过程中FaQ与SQ反响的离子方程式为Fe2Q+SQ2+2H=2Fe2++J.H2Q,该反响是经历以下两步反响实现的。i:Fe203+6H+=2Fe3++3H2Qii:..写出ii的离子方程式:________________________________。(2)______________________________________________________.过滤I所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为____________________________________________(填离子符号)。(3)______________________________________________________________.氧化过程中被MnQ氧化的物质有(写化学式):________________________________________(4)?“浸锰”反响中常常有副产物MnSQ生成,温度对“浸锰”反响的影响以下图，为减介*$

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仁?代融度对銭甩出率的涉响I(M5HCnw5(u-1--I--k;l(現Ii少MnSQ6的生成，“浸锰”的适合温度是_________;向过滤H所得的滤液中加入NHHCQ溶液时温度不宜太高的原由是______________________.加入NH4HCO溶液后,生成MnC积淀,同时还有气体生成,写出反响的离子万程式:__________________。.生成的MnCO积淀需经充分清洗,查验清洗能否完整的方法是?专业资料.3、钛(22Ti)因为其特别的性能被誉为“将来世纪的金属”。钛铁矿主要成分为FeTiQ(含有少许MgOSiO2等杂质),LiTiO和LiFePO4都是锂离子电池的电极资料,可利用钛铁矿来制452备,工艺流程以下(1)______________________________________.Ti位于元素周期表中的地点为。钛铁矿在预办理时需要进行粉碎____________________________，其原由实验条件是___________(2).过程①中，铁的浸出率结果以以下图所示。由图可知，当铁的浸出率为80%寸,所采纳的氨水反响转变成(NH4)2Ti5^5溶液时,Ti元素的浸出率与反响温度的关系以以下图所示,反响温度过高时，Ti元素浸出率降落的原由是?专业资料.(4)_____________________________________________.写出由滤液D生成FePQ的离子方程式______________________________________________________。.由流程图可知FePQ制备LiFePQ4的化学方程式是_____________4、工业上用含三价钒(V2Q)为主的某石煤为原料(含有AI2Q、CaQ等杂质)，钙化法焙烧制备丽芈作科輕［浸出菠V心|V2O5,其流程以下【资料】：+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:pH4~66~88~1010~12lAlJV02VO3VO3.焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，将V2Q转变为Ca(VQ)2的化学方程式是.酸浸：①Ca(VQ)2难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VQ)2溶于盐酸的离子方程式是_______________________②酸度对钒和铝的溶解量的影响以以下图所示：酸浸时溶液的酸度控制在大概3.2%,依据右图推断，酸浸时不选择更高酸度的原由是_____________________________________________?专业资料.瘦出液积淀ItWH乌泸灌也呗￥0斗溶液常咛“腳①囿休①________________________________________________浸出液中加入石灰乳的作用是。②已知CaCO的溶解度小于Csb(VO4)2。向Csb(VO4)2积淀中加入(NH)2CO溶液,可使钒从积淀中溶出。联合化学用语，用均衡挪动原理解说其原因:__________________________________________________。③向(NH4)SVC4溶液中加入NHCI溶液,控制溶液的pH=7.5。当pH>8时,NH4VO的产量显然降低，原由是________________________________________________________________________。(4).测定产品中V2O5的纯度：称取ag产品，先用硫酸溶解，获取(VC2)2SC4溶液。再加入bimLcimol?L-1(NH"2Fe(SO"2溶液(VO2++2l4+Fe+^=vO++Fe3++H2O)。最后用C2mol?L-1KMnO溶液滴定过度的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，耗费KMnO溶液的体积为b2mL。已知MnO4被复原为MrT,假定杂质不参加反响。则产品中V2O5的质量分数是______。(V2O5的摩尔质量:182g?mol-1)5、工业从废铅酸蓄电池的渣泥(主要成分为PbSQ、PbO)回收铅。RSR工艺的主要流程以下：塑嚴丽科嗣体--------世瞇埜(1).铅酸蓄电池放电时总反响为：Pb(s)+PbO2(S)+2H2SQ(aq)=2PbSO4(s)+2H2OQ)正极反响：PbQ(s)+SQ2(aq)+4H+(aq)+2e-=PbSQ(s)+2H2O(I)负极反响：___________________________________________。(2).向渣泥中加入Na^CO溶液将PbSO转变为更难溶的PbCO。①用化学均衡挪动原理解说其原由：____________________________________________。②工业上常用NaHCQ溶液取代NQCO溶液,将PbSO转变为PbCQPbSQ与NaHC3溶液或NQCO溶液不一样物质的量比时，PbSO的转变率见下表。n(PbSO)：n(NaHCQ)1：1.51：21：3IPbSQ转变率/%95.5?专业资料.n(PbSQ)：n(Na2CQ)1：1.51：21：3nPbSQ转变率/%989898依照上表数据，物质的量比同样时，n中PbSQ的转变率比I中的略大，原由?专业资料.③上述反响除生成PbCO外,还可能生成碱式碳酸铅[2PbCQ?Pb(OH)2],两者受热都易分解生成PbO经过实验确立产物中含有2PbCO?Pb(OH)2,则该实验操作及现象是___________________________________________________;经过定量实验确立产物中2PbCO?Pb(OH)2的含量，则需测定的数据是__________________________。(3)_________________________________________________.渣泥中加入NatSO溶液，利用其性质是______________________________________________________。.H2SiF4溶液溶解PbCO的化学方程式6、三氯化铬是化学合成中的常有物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2Q氧化为Cr(W)。制三氯化铬的流程以下CCk(K>Nr(NH4)fCrt<K—I權红色)?鮭代办理(1).重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O＞难溶于水)需用蒸馏水清洗的原由怎样判断其已清洗洁净(2)_______________________________________________________________________.已知CC14沸点为57.6C,为保证稳固的CC14气流，适合的加热方式是_________________________.用以下图装置制备CrCl3时,主要步骤包含：将产物采集到蒸发皿中②加热反响管至400C,开始向三颈烧瓶中通入氮气，使CC14蒸气经氮气载入反响室进行反应,持续升温到650C；③三颈烧瓶中装入150mLCC4,并加热CCb,温度控制在50~60C之间；④反响管出口端出现了CrCl3升华物时，切断加热管式炉的电源；⑤停止加热CCl4,持续通入氮气⑥检查装置气密性。正确的次序为：⑥T③T_______________?专业资料.反响恃泡罩?璃管

營成炉(4).已知反响管中发生的主要反响有：Cr2Q+3CCl4i2CrCI3+3COC2,因光气剧毒，实验需在通风橱中进行,并用乙醇办理COC2,生成一种含氧酸酯(C5H0Q),用乙醇办理尾气的化学方程式为__________.样品中三氯化铬质量分数的测定称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中，加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适合稀释,而后加入过度的2mol/LHSQ至溶液呈强酸性，此时铬以CDQ；-存在，再加入1.1gKI,密塞，摇匀，于暗处静置5分钟后，加入1mL指示剂，用0.0250moI/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点，平行测定三次，均匀耗费标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。已知:Cr2O2-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S，O3+I2=Na2S4O6+2NaI。①该实验可采纳的指示剂名称为___________②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸，加入NatQ后也要加热煮沸，其主要原由是?专业资料.③样品中无水三氯化铬的质量分数为答案以及分析答案及分析：答案：1.粉碎矿石、适合提升浸取时温度、适合提升FeCIs溶液浓度、浸取时不停搅拌(任选其一);SiO2+4HF—SF4f+2H2O溶解Bi2S3,同时防备FeCIs和BiCI3水解生成不溶性积淀，提升原料的浸出率。3.2Bi+2O2+Na2Q'2NaBiQ①2.5二池凶0卄么订护++14"卜=处3十十他〃十十恥巾。1十苗血分析：1.一般提升浸取速率的方法有搅拌、加热、将固体粉碎、增大浸取酸或碱的浓度等。此题要注意：盐酸拥有挥发性，因此温度不可以太高；因加入的已经是浓盐酸了，故提升盐酸的浓度意义不大。第一步浸取后的滤渣主假如SiO2,该物质可溶于氢氟酸，化学方程式为SQ2+4HF一SiF4?+2H2O2.加入过度的浓盐酸主假如为了将原猜中的Bi元素溶解，同时也能克制铁离子和铋离子的水解。焙烧和原料是单质铋，加入了氧气和过氧化钠，生成铋酸钠，联合的是电子守恒和原子守恒遍写出化学方程式：2Bi+2O2+N@Q“2NaBiQ。①当n(Bi3+):n［Bi(HDz)习=1：4时，代表Bi3+的萃取率是80%,由图示获取此时废水的pH=2.5。②向萃取后的CCl4中加入足量的NaOH溶液可将Bi(HDz)3中铋元素以氧氧化物［Bi(OH)3］的形式积淀出来，又H2Dz为二元弱酸，因此相应的离子方程式为。5.取培烧获取的NaBiQ;样品加入稀硫酸和MnSO溶液使其完整溶解。已知NaBiQ被复原为Bi3+,Mn2+被氧化成'',根坚守恒规律写出反响的离子方程式:一」'■--1'"o?专业资料.答案及分析：答案：1.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++'一+4H+2+2+2.Mn;Fe3.SO2；(H2SO);FeSO44.90C;防备NHHCO受热分解，提升原料利用率5.Mn2++2"G°3=MnCOX+COf+H2O取1-2mL最后一次洗液于试管，滴加盐酸酸化BaCb溶液,若无白积淀产生，则清洗洁净答案及分析：答案：1.第周围期IVB;增大反响物接触面积，加速反响速率2.100C3小时;3.温度过高，双氧水分解与氨气逸出致使Ti元素浸出率降落2++4.2Fe+H2Q+2H3PQ=2FePO+4H+2H2O5.2FePO4+Li2CO+HC2Q2LiFePO4+3COf+H2O分析：1.Ti的原子序数为22,处于第周围期第IVB族。钛铁矿在预办理时进行粉碎，增大了与盐酸的接触面积，能够加速反响速率。2.由图中三条曲线可得，当铁的漫出率为80%寸，应为100°C约浸取3小时。3.因为二氧化钛与氨水、双氧水反响生成(NH4)2Ti5O5时，温度过高，双氧水和氨水都简单分解(双氧水分解与氨气逸出)，因此反响温度过高时，Ti元素浸出率降落。由流程图可得，滤液D含有Fe2+,与H2Q、HPQ反响，生成FePQ,离子方程式?2++为:2Fe+HQ+2HPQ=2FePO+4H+2H2O。5.由流程图可知FePQ与HC2Q、Li2CO高温锻烧发生反响生成LiFePO4,铁的化合价降低,FePO4应为氧化剂，因此H2C2C4应为复原剂，故化学方程式为:2FePO4+Li2CO+HOO2LiFePO+3COf+HO。42【点睛】此题是一道工业流程题，是最近几年高考取必考的题型之一，重点是掌握工业流程题的解题技巧,明确常考的知识点。工业流程题目在流程上一般分为3个过程：(1)原料预办理阶段，常常考察加速反响速率、溶解等方法，如此题就考察了经过粉碎来加速反响速?专业资料.率；⑵分别提纯阶段，常常考到调理pH、加氧化剂(复原剂)、改变温度等方法波及的反响，以及混淆物分别的常有操作；⑶获取产品阶段，常考到蒸发、结晶、清洗等操作。答案及分析：答案：1.CaO+O+V2QCa(VO)22.①Ca(VQ)2+4lH^=2vO++Ca++2HbO②酸度大于3.2%时,钒的溶解量增大不显然，而铝的溶解量增大程度更大①调理溶液的pH,并供给Ca2+,形成Ccb(VO4)2积淀(富集钒元素)②Ca3(VO4)2的浊液