届高考化学一轮易错点强化训练工艺流程综合含答案docx.docx
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2020-2021年高考化学一轮易错点强化训练:
工艺流程综合
1.工业上应用两矿法浸出软镒矿(主要成分血。
2)和方铅矿(主要成分PbS、FeS2),制备PbS04和Mm。
」,转化流程如下。
IV试剂x
已知:
PbCL微溶于水,溶液中存在可逆反应:
PbCl2+2CrPbCl42'。
下列说法正确的是
A.I中可使用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液
B.II中生成的沉淀Y是Fe(0HL
C.IV中试剂X可能作氧化剂
D.V中发生反应:
Pb2++S042-==PbS04
【答案】C
【解析】方铅矿(主要成分PbS、、FeS2)和软镒矿(主要成分M11O2)中加入稀盐酸、NaCl溶液并加热至70C,发生的反应有MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbC12+S+2艮0,3Mn02+2FeS2+12HCl=3MnCl2+2FeCl3+4S+6H20,调节溶液的pH使铁离子和转化为沉淀,要除去这两种离子需要加入碱性物质且不能引进新的杂质,然后过滤得到氢氧化铁沉淀和滤液,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到PbCL晶体和滤液,向滤液中通入氨气、X使镒离子被氧化生成MmfX,将溶液过滤得到MmO」和滤液。
A.若用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液,那么浓盐酸与软铳矿中的MrQ反应生成氯气,A错误;B.由分析可知II中生成的沉淀Y是Fe(0H)3>B错误;C.IV中向滤液中通入氨气、X使镒离子被氧化生成血04,则试剂X可能作氧化剂,C正确;D.因为PbCk微溶于水,溶液中存在可逆反应:
Pbci2+2cr[Pbci42-,故v中发生反应:
Pbci42+so42~==Pbso4+4cr,D错误;故选C。
2.富硼渣中含有镁硼酸盐(2Mg0・B203)、镁硅酸盐(2Mg0•SiO2)及少量A12O3.FeO等杂质。
由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
为了获得晶体,会先浓缩溶液接近饱和,然后将浓缩液放入高压釜中,控制温度进行结晶(硫酸镁与硼酸溶解度随温度的变化如图)。
下列说法错误的是
A.该工艺流程中加快反应速率的措施有2种
B.在高压釜中,先降温结晶得到硼酸晶体,再蒸发结晶得到硫酸镁晶体
A
C.“酸浸”中镁硼酸盐发生反应2MgO•B203+2H2S04+H20=2MgS04+2H3B03
D,加入“MgO”后过滤,所得滤渣主要是Al(OH)s和Fe(OH)3
【答案】B
【解析】根据工艺流程分析,将富硼渣研磨后得到富硼渣粉后用热的&S04溶液酸浸,发生反应
A
2MgO•B2O3+2H2SO4+H2O=2MgSO4+2H3BO3,A12O3+3H2SO4=A12(S04)3+3H20,Fe0+H2S04=FeS04+H20,浸出渣的主要成
分为Si02,浸出液中含有MgSO」、H3BO3,A12(SO4)3和FeS(X,加入H2O2可将Fe,,氧化为Fe'+,再加入MgO调节pH可得到A1(OH)3和Fe(OH),的沉淀,过滤后将滤液浓缩后放入高压釜中,控制温度结晶分别得到硫酸镁晶体和硼酸晶体。
A.根据分析可知,该工艺流程中加快反应速率的措施有研磨(增大反应物的接触面积)、加热2种措施,A选项正确;B.根据硫酸镁与硼酸溶解度随温度的变化图可知,大约80P之前硫酸镁和硼酸的溶解度随温度的升高而升高,因此先降温结晶会同时得到硫酸镁和硼酸的晶体,正确的操作应为浓缩后,升温控制温度在200C以上结晶,趁热过滤得到硫酸镁晶体,再降温结晶,得到硼酸晶体,B选项错误;C.由
A
上述分析可知,“酸浸”时镁硼酸盐发生的反应为2MgO•B203+2H2S04+H20=2MgSO4+2H3BO3,C选项正确;D.加
入MgO调节pH可得到Al(OH)3和Fe(OH)3的沉淀,即过滤后的滤渣主要为Al(0H)3和Fe(0H)3的沉淀,D选项正确;答案选B。
3.为防治雾霾,设计如下流程吸收工业尾气SO?
和NO,同时获得连二亚硫酸钠(NazSzO」,其结晶水合物又称保险粉)和NH4NO3产品,以变“废"为宝。
NO,S02
NaOH溶液
Ce4
一装置I-►装置II
N02\N03
NO2\no3
SA)4r
NH3、02
>装置IV
NH4NO3
下列说法错误的是
A.SzO;中既存在非极性键又存在极性键
B.装置I的作用是吸收SO?
装置II的作用是吸收NO
C.保险粉可通过装置III中阳极产物制备,C#+从阴极口流出回到装置II循环使用
D,氧化装置IV中IL2mol«L-1N02,至少需要标准状况下22.4L02
【答案】C【解析】根据流程分析可知,装置I中加入NaOH溶液,可发生反应S02+0H=HSO’吸收SO2,装置II中加入
Ce",酸性条件下,NO与Ce"发生氧化还原反应生成NO’和NO2,Ce*被还原为Ce",装置IH(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+,Ce"从阳极口流出回到装置II循环使用,阴极发生反应
2HSO3+2H++2e=S2+2H20,进而得到保险粉阻$2(\,装置IV中NO?
被Q氧化为NO3,NO3与阻得到
NH4NO30A.S2O^中S原子与0原子形成极性键,S原子与S原子形成非极性键,A选项正确;B.根据上
述分析可知,装置I中加入NaOH溶液,可发生反应S02+0H=HSO3吸收SO2,装置II中加入Ce",酸性条件下,NO与Ce"发生氧化还原反应生成NO3和NO;,可吸收NO,B选项正确;C.装置IH(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+,Ce"从阳极口流出回到装置II循环使用,C选项错误;D.装置IV中NO?
被Q氧化为
N03,N元素化合价由+3价升高至+5价,0的化合价由0价降低至-2价,氧化装置IV中IL2mol»
L-1(2mol)N02,则转移4mol电子,消耗1mol02,即需要标准状况下22.4L02,D选项正确;答案选C。
4.机具有广泛用途。
黏土筑矿中,机以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及Si。
?
、
Fe304o采用以下工艺流程可由黏土钮矿制备NH4VO3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答下列问题:
⑴“酸浸氧化"需要加热,其原因是0
⑵“酸浸氧化”中,V0*和V(广被氧化成V0;,同时还有离子被氧化。
写出V0*转化为V。
;反
应的离子方程式o
⑶“中和沉淀"中,机水解并沉淀为V2O5xH2O,随滤液②可除去金属离子K*、Mg2\Na\,以及部分的O
⑷"沉淀转溶"中,V2O5xH2O转化为机酸盐溶解。
滤渣③的主要成分是。
(5)“调pH"中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是。
⑹“沉钥/'中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4C1,其原因是。
【答案】⑴加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)
(2)Fe»V0++Mn02+2H-VO2+Mn2++H20
(3)Mr?
’Fe3\Al3+(4)Fe(0H)3(5)NaA102+HCl+H20=NaCl+Al(OH)3I或Na[Al(OH)4]+HC1=
NaCl+Al(OH)3I+H20
(6)利用同离子效应,促进阳洲。
3尽可能析出完全
【解析】黏土机矿中,机以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及Si。
?
、Fe304,用30%H2S04和Mn02“酸浸氧化"时V0*和V0,+被氧化成VO;,Fe’O,与硫酸反应生成的Fe'*被氧化成Fe",Si02此过程中不反应,滤液①中含有V。
;、RMg»、Al"、Fe"、MiASOj;滤液①中加入NaOH调节pH=3.0~3.1,机水解并沉淀为VzO/xHzO,根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH,此过程中Fe*部分转化为Fe(0H)3沉淀,部分A1"转化为Al(0H)3沉淀,滤液②中含有K*、Na\Mg2\Al3\Fe"、Mn2\SO:
滤饼②中含V2O5•x&O、Fe(OH)3、Al(OH)3,滤饼②中加入NaOH使pH>13,VQ•XH2O转化为机酸盐溶解,
Al(。
职转化为职人以顼寸滤渣③的主要成分为Fe(OH)3;滤液③中含饥酸盐、偏铝酸钠,加入HC1调pH=8.5,NaA102转化为A1(OH)3沉淀而除去;最后向滤液④中加入NH/Cl“沉筑”得到NHMh。
(1)“酸浸氧化"需要加热,其原因是:
升高温度,加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全),故答案为:
加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全);
(2)“酸浸氧化”中,饥矿粉中的FeaO」与硫酸反应生成FeSO,、Fe2(SO<)3和水,MrQ具有氧化性,Fe舛具有还原性,则V0,和V0,,被氧化成VO;的同时还有Fe*被氧化,反应的离子方程式为
Mn02+2Fe2++4H=Mn2++2Fe3++2H20:
V0*转化为VO;时,机元素的化合价由+3价升至+5价,ImolVO*失去2mol电子,MnOz被还原为Mn*,Mn元素的化合价由+4价降至+2价,lmolMnO?
得到2mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,V0*转化为VO;反应的离子方程式为V0++Mn02+2H=V02+Mn2++H20,故答案为:
Fe2+,VO++MnO2+2H=VOj+Mn2++H2O;
(3)根据分析,“中和沉淀"中,祝水解并沉淀为V2O5•x&O,随滤液②可除去金属离子些、Mg2\Na\Mn2+,以及部分的Fe3*、Al3*,故答案为:
Mr?
*,Fe"、A广;
(4)根据分析,滤渣③的主要成分是Fe(OH)3,故答案为:
Fe(OH)3;
⑸“调pH”中有沉淀生成,是NaA102与HC1反应生成A1(OH)3沉淀,生成沉淀反应的化学方程式是
NaA102+HCl+H20=NaCl+Al(OH)3I或Na[Al(OH)J+HC1=NaCl+Al(OH)3I+H20,故答案为:
NaA102+HCl+H20=NaCl+Al(OH)3l或Na[Al(OH)J+HC1=NaCl+Al(OH)3I+H2O0
(6)“沉钮"中析出NHiVO,晶体时,需要加入过量NH4C1,其原因是:
增大NHJ离子浓度,利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全,故答案为:
利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全。
5.银铜合金广泛应用于航空工业。
从银铜合金的切割废料中回收银和制备CuA102的流程如下。
银铜合金空气
废料堵炼
冷凝成实-心电解精炼、mr>银爆体粗银►银
r*Ag
■>渣料稀皿浊
(含少徵银)
过滤
1Ah(SC)4)3[*Na2SO4溶液
2稀NaOH
CuSO4溶液
煮沸,过滤
已知:
Al(0H)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450C和80°C»下列说法错误的是
A.电解精炼时,粗银做阳极,纯银做阴极
B.为提高原料利用率,流程中应加过量的稀NaOH
C.滤渣B技烧时发生的反应为4Cu0+4Al(0H)3*f4CuA102+02t+6H20
D,若用1.0kg银铜合金(铜的质量分数为64%)最多可生成lO.OmolCuA102
【答案
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