2020届高三化学二轮复习工业流程专题训练强化训练

ft收海水淡化工厂合成氨工厂工艺流程图如下。碳酸化塔中的反应：NaCl+NH3+CO2+H2ft收海水淡化工厂合成氨工厂工艺流程图如下。碳酸化塔中的反应：NaCl+NH3+CO2+H2O==司转炬烧炉 ZpL回转沉淀器“।,； 降温“冷桁打r加w拄折”化钺u E7呼F燥器-JcZ E53—2020届高三化学二轮复习工业流程专题训练（强化训练）1、（2020年北京西城4月模拟）我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，NaHCOj+NH4c1。下列说法不正确的是•••A.以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔B.碱母液储罐“吸氨”后的溶质是NH4C1和NaHCO3C.经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡NH4c1（s）=NH4+（aq）+ClRq）D.该工艺的碳原子利用率理论上为100%答案：B2x（2019.四川省教考联盟高三第三次诊断性考试）处理锂离子二次电池正极废料铝钻膜（含有LiCoO2、Al等）的一种工艺如下:下列有关说法不正确的是（）A.碱浸的目的是溶解铝B.酸溶时H2O2被还原c.h2so4/h2o2可改用浓盐酸D.铝、钻产物可再利用答案B3、（2019・佛山市南海区七校联合体模拟）以高硫铝土矿（主要成分为A12O3、Fe2O3,还含有少量FeS2）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是（）空气，少量NaOH潘博矿粉 . J I—,研I才牌闻Qj ■■■澹海vA.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4B.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得A12O3C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=1：5D.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来答案C4、磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：整Tl一酶］澈锂德渣展02［;**产庖液］沉掠］.I含Li沉淀口■滤湖-L下列叙述错误的是()A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠答案D5、碱式氯化铜［Cu<1b(OH)c%H2O］是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气发生反应生成CuC12。已知Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如下图所示。步骤2：在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。Cu、厂-M、Cu"/J下列有关说法正确的是()A.a、b、c之间的关系式为：a=b+cB.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+C.步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe3+D.若制备1mol的CuCl2，理论上消耗11.2LO2答案C6、(2019•临沂市普通高考模拟)明矶［KAl(SO4)2-12H2O］是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矶的过程如下图所示。下列叙述错误的是()A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、FeC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3答案D7、（2020年北京人附中3月）As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素（As）的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。含匕皿5. 酒液I废渣 滤液2鼻心口；废水“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是。“氧化”时，1molAsO33-转化为AsO43-至少需要O2 mol。“沉碑”是将砷元素转化为Ca5（AsO4）3OH沉淀，发生的主要反应有：Ca（OH）2（s）=Ca2+（aq）+2OH-（aq） AH<05Ca2++OH-+3AsO43-=CanAsO4）30HAH>0研究表明：“沉碑”的最佳温度是85℃。用化学平衡原理解释温度高于85℃后，随温度升高沉淀率下降的原因是。V। 3 3T ”“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是。“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度（S）曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”

过程进行的操作是。(6)下列说法中，正确的是(填字母)。a.粗AS2O3中含有CaSO4b.工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率c.通过先“沉碑”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的【答案】 (1).H3AsO4+3NaOH==NqAsOj3H2O (2).0.5 (3).温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca2+)下降，使反应b中Ca5(AsO4)30H沉淀率下降 (4).H3AsO4+H2O+SO2==H3AsO3+H2SO4(5).调硫酸浓度约为7moll-1,冷却至25℃,过滤(6).abc8(2020年四川宜宾)锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下：烧成 氢氧化锢 碗化物锡片TOC\o"1-5"\h\z! .XT银锦灌.“麻澄—f同的—T魔钻卜一一眈铮——情限钠Vi i肿酸锐潴 破代船;杳 镖法请回答下列问题：,Sn的原子(1)Sn(WA)、As(VA)、Sb(VA)m种元素中，As和Sb最高正化合价为序数为50,Sn的原子(2)从溶液中得到锡酸钠晶体的实验操作是 、趁热过滤、干燥。口海海减班量耀凌/cJE*L-a口海海减班量耀凌/cJE*L-a>(3)“碱浸”时，若SnO含量较高，工业上则加入NaNO3,其作用是如图是“碱浸”实验的参数，请选择“碱浸”的合适条件(4)“脱铅”是从含Na2PbO2的溶液中形成硫化铅渣，其离子方程式为(5)“脱锑”时发生的化学方程式为。答案：+5 5MW"4蒸发结晶把SnO氧化成SnO32-100gLi烧碱浓度、温度85℃PbO22-+S2-+2H2O=PbS1+4OH-5Sn+4Na3sbO4+H2O=4Sb+5Na2SnO3+2NaOH9(2020年北京西城4月)生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2+氧化的细菌，培养后能提供Fe3+,控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。珏F附一、「金属矿物Ol入一F卢金属离子

反应1反应2（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。TOC\o"1-5"\h\z①反应2中有S单质生成，离子方程式是 。②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是 。（2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钻酸锂（LiCoOj与上述浸出机理相似，发生反应1和反应3：LiCoO2+3Fe3+==L++Co2++3Fe2++O2f①在酸性环境中，LiCoO2浸出Co2+的总反应的离子方程式是 。②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag+对钻浸出率有影响，实验研加g+的作用。取LiCoO2粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度Ag+的溶液，钻浸出率（图1）和溶液pH（图2）随时间变化曲线如下：时间《天）图1不同浓度时间《天）图1不同浓度Ag+作用下钻浸出率变化曲线时间（天）图2不同浓度Ag+作用下溶液中pH变化曲线I.由图1和其他实验可知，Ag+能催化浸出Co2+,图1中的证据是 。II.Ag+是反应3的催化剂，催化过程可表示为：反应4：Ag++LiCoO2==AgCoQ+Li+反应5： 反应5的离子方程式是 。m.由图2可知，第3天至第7天，加入Ag+后的pH均比未加时大，结合反应解释其原因：。答案（1）①ZnS+2Fe3+==Zn++S+2Fe2+②细菌的活性降低或失去活性（1分）（2）①4LiCoO2+12H+fiS=4L+4co2++6H2O+O2f②I.加入Ag+明显提高了单位时间内钻浸出率，即提高了钻浸出速率II.AgCoO2+3Fe3+==Ag-+Co2++3Fe2++O2fm.加入Ag+催化了反应3,使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相

同时间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大10、（2019•河南省部分省示范性高中1月联考，27）镀铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某度旧镀铜元件（含25%BeO、71%CuS、少量FeS和SiO2）中回收镀和铜两种金属的工艺流程如下：N1OH镀铜布液元件过iUi灌液人谑造N1OH镀铜布液元件过iUi灌液人谑造B厂滤液C-- 反近।-固体竺空色广注液口

度向【IL固体.定国体迎他「……一滤液Be已知：1.镀、铝元素化学性质相似；II.常温下部分难溶物的溶度积常数如下表:难溶物Cu(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2溶度积常数（Ksp）2.2X10-2。4.0X10-382.1X10-13（1）滤液A的主要成分除NaOH外，还有（填化学式），写出反应I中含镀化合物与过量盐酸反应的离子方程式：。⑵①滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2，最合理的实验步骤顺序为（填字母）。a.加入过量的氨水■通入过量的CO2j加入过量的NaOH5加入适量的HCle.洗涤f.过滤②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是。⑶①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质。写出反应I中CuS发生反应的化学方程式：。②若用浓HNO3溶解金属硫化物，缺点是（任写一条）。⑷滤液D中c（Cu2+）=2.2mol-L-1、c（Fe3+）=0.008mol-L-1、c（Mn2+）=0.01mol-L-1,逐滴加入稀氨水调节pH可将其依次分离，首先沉淀的是（填离子符号），为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH大于。⑸电解NaCl-BeCl2混合熔盐可制备金属镀，下图是电解装置图。

①电解过程中，加入氯化钠的目的是。②石墨电极上的电极反应式为。③电解得到的Be蒸气中约含1%的Na蒸气除去Be中少量Na的方法为已知部分物质的熔、沸点如下表：物质熔点(用沸点(K)Be15513243Na3701156解析(1)由题中信息可知，Be、SiO2与氢氧化钠反应生成Na2BeO2、Na2SiO3,Na2BeO2与HCl反应生成BeCl2离子方程式为：BeO2-+4H+Na2BeO2与HCl反应生成BeCl2⑵①由于Be的性质与Al相似，所以Be具有两性，用氨水使Be2+全部沉淀，再过滤，将Be(OH)2洗涤后，加入盐酸最终转化成BeCl2；②由于Be2+易水解，所以从氯化镀溶液中得到纯净的BeCl2，需要在HCl气流中蒸发结晶；(3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，所以化学反应方程式为：MnO2+CuS+2H2so4===MnSO4+S+CuSO4+2H2O；②由于HNO3的氧化性很强，在反应中会产生氮的氧化物，对空气造成污染，所以我们不选用浓硝酸； (4)根据Ksp[Cu(OH)2]=2.2X10-20=c(Cu2+)c2(OH-)，当溶液中c(Cu2+)=2.2mol-L-1时，计算可得c(OH-)=10-10mol/L，即当c(OH-)=10-10mol/L时，即pH=4时，Cu2+开始沉淀；根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0X10-38=c(Fe3+>c3(OH-),c(Fe3+)=0.008mol/L,可得至ljc(OH-)=3.68X10-13mol/L,即当c(OH-)=3.68X10-13

mol/L时，Fe3+开始沉淀；根据K8P[Mn(OH)2]=2.1X10.13二c(Mn2+)c2(OH-),c(Mn2+)=0.01mol/L，可得到c(OH-)=4.83X10-7mol/L，即当c(OH-)=4.83X10-7mol/L时，Mn2+开始沉淀；由计算可知，Fe3+先沉淀，其次是Cu2+,最后是Mn2+;(5)①电解过程中，加入氯化钠是为了增大导电性即降低电解质熔融状态的温度，节约能耗；②石墨电极生成金属Be，电极反应方程式为：Be2++2e-===Be；③图表信息可知Na和Be的熔、沸点差距很大，分离Na蒸气和Be蒸气可以控制温度1156~3243K之间冷却。答案(1)Na2答案(1)Na2BeO2、Na2SiO3BeO2-+4H+==Beu+2H2O(2)①afed②要在HCl气流中蒸发结晶⑶①MnO2+CuS+2H2sO4==MnSC4+S+CuSO4+2H2O②会产生污染环境的气体(4)Fe3+4⑸①降低电解质的熔融温度，降低能耗②Be2++2e-===Be③可以控制温度1156〜3243K之间冷却11以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4・7H2O的过程如图所示:添泗3添泗3硼镁泥的主要成分如下表:MgOSiO2FeO、CaOAl2O3B2O330%〜40%20%〜25%5%〜15%2%〜3%1%〜2%1%〜2%回答下列问题：(1)“酸解”时应该加入的酸是，“滤渣1”中主要含有(写化学式)。⑵“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是、.⑶判断“除杂”基本完成的检验方法是。⑷分离滤渣3应趁热过滤的原因是。答案(1)浓硫酸SiO2⑵氧化亚铁离子调节溶液pH,促进铁离子、铝离子转化为沉淀⑶取少量上层清液于洁净试管中，滴入几滴KSCN溶液，若无明显现象，则证明除杂基本完成⑷蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙，防止硫酸镁结晶析出氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：制比镂.摩I——•步|•.d法山|―\I—— ,浸氟化.一|/I8dN乩温出戏%J,沌酒1「一碳酸氨.’，.已知：①菱锰矿的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。②相关金属离子［c0(Mn+)=0.1mol/L］形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子A13+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6③常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46X10-1。、7.42X10-11。回答下列问题：庆，子三羽庆，子三羽将(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为。分析下列图1,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度为500℃。分析选择反应温度为500℃的原因。(2)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的

离子方程式为;再调节溶液的pH将A13+、Fe3+变为沉淀除去，溶液pH的范围为= ；然后加入NH4F将Ca2+、Mg2.. r(Ca2+)+变为CaF2、MgF2沉淀除去，两种沉淀共存时溶液中.(Mg2+)=。⑶碳化结晶时，反应的离子方程式为。(4)MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图2所示，300。。〜770℃范围内，发生反应的化学方程式为解析(1)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为：MnCO3+2NH4cl=£：MnC12+2NH3t+CO2t+H2O；温度过低，反应速率慢、浸出率低；随着温度的升高，镒浸出率逐渐升高，但在500℃以后，镒浸出率增加缓慢，并且在500℃时，镒浸出率已经达到95%以上，温度过高，浸出率变化不大，成本增加，故焙烧温度取500℃即可；(2)净化除杂中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O;由表可知，Fe3+、Al3+完全沉淀的pH分别为2.8和5.2,Mn2+开始沉淀pH为8.8，故若要将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，但Ma+不能沉淀，故需调节