化学工艺流程图高考化学易错题汇总原卷版.docx

化学工艺流程图高考化学易错题汇总原卷版.docx

《化学工艺流程图高考化学易错题汇总原卷版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学工艺流程图高考化学易错题汇总原卷版.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

化学工艺流程图高考化学易错题汇总原卷版

易错题19化学工艺流程图

1．工业上采用氯化铵熔烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：

已知：

①菱锰矿的主要成分是MnCO3，其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。

②部分阳离子沉淀时溶液的pH；

离子

Al3+

Fe3+

Ca2+

Mn2+[来源:

学科网ZXXK]

Mg2+

开始沉淀的pH

4.1

2.2

10.6

8.1

9.1

沉淀完全的pH

4.7

3.2

13.1

10.1

11.1

③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4C1MCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O

（1）合1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c（NH4C1）/c（菱锰矿粉）分别为______、______、______。

（2）对浸出液净化除杂时，需先加入MnO2，作用是______，再调节溶液pH的最大范围为______，将Fe3+和Al3+变为沉淀面除去，然后加人NH4F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。

（3）”碳化结品”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______。

（4）上述流程中可循环使用的物质是______（填化学式）。

（5）现用滴定法测定产品中锰的含量。

实验步骤：

称取4.000g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使产品中MnO2完全转化为[Mn（PO4）2]3-（其中NO3-转化为NO2-）；加入稍过量的硫酸，发生反应NO2-+NH4+=N2↑+2H2O以除去NO2-；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol•L-1硫酸亚铁铵溶液，发生的反应为[Mn（PO4）2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-；用5.00mL0.500mol•L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。

①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为______。

②试样中锰的质量分数为______。

2．碱性锌锰电池的工作原理：

Zn+2MnO2+2H2O2MnO（OH）+Zn（OH）2，其中的电解质溶液是KOH溶液。

某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——MnxZn（1−x）Fe2O4，其工艺流程如下图所示：

（1）已知MnxZn（1−x）Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为______。

（2）“浸取”工序得到的滤液A经蒸发结晶，可以获得化工产品M，M的电子式为_____。

（3）“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，写出该反应的离子方程式：

_______。

（4）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式MnxZn（1−x）Fe2O4相符合。

①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：

________________、__________________。

②若测得滤液的成分为c（Mn2+）+c（Zn2+）=amol·L−1，c（Fe2+）+c（Fe3+）=bmol·L−1，滤液体积为1m3，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为___________kg（忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示）。

（5）在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是______________________；生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是______________________。

（6）用氨水“调pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为______________________。

3．硫酸亚铁铵（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O又称莫尔盐，是浅绿色晶体。

用硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）制备莫尔盐的流程如下：

（已知：

FeS2与H2SO4不反应）

（1）莫尔盐属于____________。

A、酸式盐B、碱式盐C、复盐D、硫酸盐

（2）硫铁矿焙烧的主反应是：

4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，加快硫铁矿焙烧速率的措施有__________，

若150kg硫铁矿（FeS2质量分数为80%）完全反应转移电子数为________________________

（3）加H2SO4酸浸，发生反应的离子方程式为________________________________。

（4）“还原”时，Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原。

反应Ⅰ的离子方程式为：

FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO42—+16H+

反应Ⅱ的离子方程式为：

_________________________________。

（5）为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH4+，实验方法是取其少量溶液于一支试管中，_______________证明含有Fe2+和NH4+。

4．一种从废甲醇催化剂（含ZnO、CuO及少量Fe2O3、石墨及MnO2等）回收铜并制取活性氧化锌的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）废催化剂“破碎”的目的是________，“酸浸”后“浸渣”的主要成分是________。

（2）“氧化”时Mn2＋被氧化的离子方程式为________。

（3）“中和沉淀”时pH对锌转化为碱式碳酸锌的转化率影响如图所示：

pH＞7时，转化率开始减小的原因是________[用离子方程式说明，已知Zn（OH）2性质与Al（OH）3类似]。

（4）“过滤3、洗涤”时，能证明已洗涤干净的操作方法是________；所得滤液中主要溶质是________。

（5）测定“粗铜粉”中铜的质量分数的实验步骤如下：

Ⅰ．准确称取粗铜粉mg，加入足量HCl和H2O2使其完全溶解（Cu＋H2O2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O，Zn及Fe也同时溶解）。

Ⅱ．将溶液煮沸1～2min，除去过量的H2O2。

Ⅲ．依次滴入适量氨水、醋酸及NH4HF2溶液，以排除Fe3＋的干扰。

然后加入稍过量的KI（2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I2），再加入1mL淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失（I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）且半分钟内不变色，共消耗Na2S2O3标准溶液VmL。

①铜的质量分数为________（列出计算表达式）。

②缺少步骤Ⅱ会使测定的铜的质量分数________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

5．以高氯冶炼烟灰（主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐，少量铁元素和砷元素）为原料，可回收制备Cu和ZnSO4•H2O，其主要实验流程如下：

已知：

①Fe3+完全沉淀pH为3.2，此时Zn2+、Cu2+未开始沉淀；

②K3[Fe（CN）6]可用于检验Fe2+：

3Fe2++2[Fe（CN）6]3﹣═Fe3[Fe（CN）6]2↓（深蓝色）；

③砷元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。

（1）两段脱氯均需在85℃条件下进行，适宜的加热方式为_____。

（2）碱洗脱氯时，溶液中Cu2+主要转化为Cu（OH）2和Cu2（OH）2CO3，也会发生副反应得到Cu2（OH）3Cl沉淀并放出气体，该副反应的离子方程式为_____。

若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据分析其原因是_____。

NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响

NaOH浓度/mol•L﹣1[来源:

Z。

xx。

k.Com]

脱氯率/%[来源:

Zxxk.Com][来源:

学科网ZXXK]

元素浸出率/%

Cl

Zn

Cu

As

1.0

51.20

0.51

0.04

0.00

2.0

80.25

0.89

0.06

58.87

3.0

86.58

7.39

0.26

78.22

（3）ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。

“电解”后，从溶液中回收ZnSO4•H2O的实验、操作为_____。

（4）滤液1和滤液2中含一定量的Cu2+、Zn2+．为提高原料利用率，可采取的措施有：

将滤液1和滤液2混合，回收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的_____（填化学式）。

（5）已知H3AsO3的还原性强于Fe2+，Ksp（FeAsO3）＞Ksp（FeAsO4）＝5.7×10﹣21．测得酸浸液中杂质铁元素（以Fe2+存在）、砷元素（以H3AsO3存在）的浓度分别为1.15g•L﹣1、0.58g•L﹣1，可采用“氧化中和共沉淀”法除去，请设计实验方案：

_____（实验中须使用的试剂有：

30%双氧水，0.001mol•L﹣1K3[Fe（CN）6]溶液，回收的铜锌沉淀物）。

6．硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。

一种以高硫锰矿（主要成分为含锰化合物及FeS）为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：

已知：

①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。

②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示（25℃）：

③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54；离子浓度≤10﹣5mol•L﹣1时，离子沉淀完全。

请回答：

（1）传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，其缺点为_____________。

（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_____________。

若省略“氧化”步骤，造成的后果是_____________。

（3）“中和除杂”时，生成沉淀的主要成分为_____________（填化学式）。

（4）“氟化除杂”时，若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全，需维持c（F﹣）不低于_____________。

（已知：

Ksp（MgF2）＝6.4×10﹣10；Ksp（CaF2）＝3.6×10﹣12）

（5）“碳化结晶”时，发生反应的离子方程式为_____________。

（6）“系列操作”指_____________、过滤、洗涤、干燥

（7）用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2，电解过程中阳极的电极反应式为_____________。

7．利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下：

已知：

铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉（Cd）、钴（Co）等单质。

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol·L-1计算）：

氢氧化物

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Cd（OH）2

Mn（OH）2

开始沉淀的pH

6.5

1.5

7.2

8.2

沉淀完全的pH

9.9

3.3

9.5

10.6

（1）为了提高铜镉渣浸出的速率，可采取的措施有：

①适当升高温度；②搅拌；③_____等。

已知浸出的金属离子均为二价，写出浸出钴的化学方程式_____________

（2）除钴的过程中，需要加入活化剂Sb2O3，锌粉会与Sb2O3、Co2+的溶液形成微电池并产生合金CoSb。

该微电池的正极反应式为______________

（3）除铁的过程分两步进行：

①先加入适量KMnO4，发生反应的离子方程式为_____________

②再加入ZnO控制反应液的pH范围为_____________

（4）处理含镉废水常用化学沉淀法，以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数（25℃）：

Ksp（CdCO3）＝5.2×10－12，Ksp（CdS）＝3.6×10－29，Ksp（Cd（OH）2）＝2.0×10－16，根据上述信息：

沉淀Cd2+效果最佳的试剂是____________。

a．Na2CO3b．Na2Sc．CaO

若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11，