2020届高考化学二轮复习热点专题训练：化学工业流程图.doc

1、2020 届高届高考考化学二轮复习化学二轮复习热点热点专题训练专题训练：化学：化学工业流程图工业流程图 2软锰矿的主要成分为 MnO2，还含有 Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取 MnSO4 H2O 的流程如下： 已知：部分金属阳离子完全沉淀时的 pH 如下表 金属阳离子 Fe3 Al3 Mn2 Mg2 完全沉淀时的 pH 3.2 5.2 10.4 12.4 温度高于 27时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。 (1)“浸出”过程中 MnO2转化为 Mn2 的离子方程式为 _。 (2)第 1 步除杂中加入 H2O2的目的是_。 (3)第 1

2、步除杂中形成滤渣 1 的主要成分为_(填化学式)，调 pH 至 56 所加的试剂，可选择_(填 以下试剂的序号字母)。 aCaO bMgO cAl2O3 d氨水 (4)第 2 步除杂，主要是将 Ca2 、Mg2转化为相应氟化物沉淀除去，写出 MnF 2除去 Mg 2的离子反应方程式： _。 (5)采用“趁热过滤”操作的原因是_。 (6) 取 少 量MnSO4 H2O溶 于 水 ， 配 成 溶 液 ， 测 其pH发 现 该 溶 液 显 酸 性 ， 原 因 是 _(用离子方程式表示)。 答案 (1)MnO2SO2=SO2 4Mn 2 (2)将 Fe2 氧化为 Fe3 (3)Al(OH)3、Fe(O

3、H)3 ab (4)MnF2Mg2 Mn2 MgF 2 (5)减少 MnSO4 H2O 在水中的溶解，得到更多产品 (6)Mn2 2H 2O Mn(OH)22H 2、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣成分为 NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等中 回收 NiSO4的工艺流程如下： 已知(NH4)2SO4在 350分解生成 NH3和 H2SO4，回答下列问题： （1） “浸渣”的成分有 Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外，还含有_(写化学式)。 （2）矿渣中部分 FeO 焙烧时与 H2SO4反应生成 Fe2(SO4)3的化学方程式为_。 （3）向“浸取液”中

4、加入 NaF 以除去溶液中 Ca2+(浓度为 1010-3mol L-1)，当溶液中 c(F-)=2010-3mol L -1时，除钙率为_K sp(CaF2)=4010 -11。 （4）溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离： 2 Fe22HRHFeR 水相有机相有机相水相。 萃取剂与溶液的体积比(V0VA) 对溶液中 Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0VA的最佳取值为_。在_ (填“强碱性” “强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。 （5）以 Fe、Ni 为电极制取 Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的 FeO42-，若

5、pH 过高，铁电极区会产生红褐色物质。 电解时阳极的电极反应式为_，离子交换膜(b)为_(填“阴”或 “阳”)离子交换膜。 向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的 NaClO 溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为_ _。 【答案】 （1）SiO2 （2）4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+6H2O （3）99% （4）0.25 强酸性 （5）Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 阴 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 3、实验室以工业废渣（主要含CaSO4 2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaC

6、O3和(NH4)2SO4 晶体，其实验流程如下： （1）室温下，反应CaSO4(s)+ 2 3 CO (aq)CaCO3(s)+ 2 4 SO (aq)达到平衡，则溶液中 2 4 2 3 SO CO c c = Ksp(CaSO4)=4.8105，Ksp(CaCO3)=3109。 （2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为 ；浸取废渣时， 向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是 。 （3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ，搅拌，反应3小时。温度过高将 会导致CaSO4的转化率下降，其原因是 ；保持温度、反应时间、反应物和

7、溶剂的量不 变，实验中提高CaSO4转化率的操作有 。 （4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制 取CaCl2溶液的实验方案： 已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)3开始 溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2。 【答案】（1）1.6104 （2） 3 HCO+NH3 H2O + 4 NH+ 2 3 CO +H2O(或 3 HCO+NH3 H2O + 4 NH+ 2 3 CO +H2O) 增加溶液中 2 3 CO 的浓度，促进CaSO4的转化 （3）温度过高，(NH4)2CO3分解

8、 加快搅拌速率 （4）在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量 Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于58.5时，过滤 4、 (2019 徐州调研)碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有 TeO2，少量 Ag、 Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如图： 已知 TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。 (1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为_ _。 (2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸，发生反应的化学方程式是_。 (3)“ 沉 碲 ” 时 控 制 溶 液 的 pH 为 4.5 5.0 ， 生 成 TeO2

9、沉 淀 。 酸 性 不 能 过 强 ， 其 原 因 是 _； 防止局部酸性过强的操作方法是_。 (4)“酸溶”后，将 SO2通入 TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是 _。 (5)25时，亚碲酸(H2TeO3)的 Ka1110 3，K a2210 8。 0.1mol L 1H 2TeO3溶液的电离度 约为_。(已电离弱电解质分子数 弱电解质分子总数 100%) 0.1mol L 1 的 NaHTeO3溶液中，下列粒子的物质的量浓度关系正确的是_(填字母)。 Ac(Na )c(HTeO 3)c(OH )c(H 2TeO3)c(H ) Bc(Na )c(H)c(HTeO 3

10、)c(TeO 2 3)c(OH ) Cc(Na )c(TeO2 3)c(HTeO 3)c(H2TeO3) Dc(H )c(H 2TeO3)c(OH )c(TeO2 3) 答案(1)TeO22OH =TeO2 3H2O (2)3Ag4HNO3=3AgNO3NO2H2O (3)溶液酸性过强， TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失 缓慢加入 H2SO4，并不断搅拌 (4)TeCl42SO24H2O=Te 4HCl2H2SO4 (5)10% CD 5、 废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量 约为 99%)回收 Cu 并制备 ZnO 的部分实验

11、过程如下： (1)铜帽溶解时加入 H2O2的目的是_ _(用化学方程式表示)。 铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的 H2O2除去。除去 H2O2的简便方法是_。 (2)为确定加入锌灰(主要成分为 Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去 H2O2后溶液中 Cu2 的含量。实验操作：准确量取一定体积的含有 Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶 液 pH34，加入过量的 KI，用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下： 2Cu2 4I=2CuI(白色)I 2 2S2O2 3I2=2I S 4O 2 6 滴定选用的指示剂为_，滴定终点观察到的现象

12、为_。 若滴定前溶液中的 H2O2没有除尽，所测定的 Cu2 含量将会_(填“偏高”“偏低”或“不 变”)。 (3)已知 pH11 时 Zn(OH)2能溶于 NaOH 溶液生成Zn(OH)42 。下表列出了几种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 1.0mol L 1 计算)。 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe3 1.1 3.2 Fe2 5.8 8.8 Zn2 5.9 8.9 实验中可选用的试剂：30%H2O2溶液、1.0mol L 1HNO 3溶液、1.0mol L 1NaOH 溶液。 由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为 _； _； 过滤； _；

13、 过滤、洗涤、干燥； 900煅烧。 答案(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O 加热(至沸) (2)淀粉溶液 当滴入最后一滴标准液蓝色褪去且半分钟不恢复 偏高 (3)向滤液中加入适量 30%H2O2溶液，使其充分反应 滴加 1.0mol L 1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 5(或 3.2pH5.9)，使 Fe3沉淀完全 向滤液中滴加 1.0mol L 1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)，使 Zn2沉淀完全 6、废旧光盘金属层中含有金属 Ag(其它金属微量忽略不计)，从光盘中提取金属 Ag 的工艺流程如下。请 回答下列问题。 （1）“氧化”阶段需

14、在 80 条件下进行，使用的加热方式为_。 （2）NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2，该反应的化学方程式为_。有人提出 用 HNO3代替 NaClO 氧化 Ag，从反应产物的角度分析，其缺点是_。 （3）“过滤”中洗涤难溶物的实验操作为_。 （4）常用 10的氨水溶解 AgCl 固体， AgCl 与 NH3H2O 按 1:2 反应可生成 Cl和一种阳离子_(填阳 离子的化学式)的溶液。实际反应中，即使氨水过量，“废渣”中也含有少量 AgCl 固体，可能的原因是 _。 （5）理论上消耗 0.1 mol N2H4H2O 可“还原”得到_ g Ag 的单质。 【答案

15、】 （1）水浴加热 （2）4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2 生成氮氧化物，污染空气 （3）向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没，使洗涤液自然流下，重复 23 次 （4） Ag（NH3）2 氨水溶解 AgCl 的反应是可逆反应，不能进行到底 （5）43.2 7、高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、 Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 相关金属离子c0(Mn+)=0.1 mol L1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn

16、2+ Ni2+ 开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程 式_。 （2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。 （3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。 （4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是_。 （5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_ _。 （6）写出“沉锰”的离子方程式_。 （7）层状镍钴锰三元材料

17、可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的 化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 1 3 时，z=_。 【答案】（1）SiO2（不溶性硅酸盐） MnO2+MnS+2H2SO42MnSO4+S+2H2O （2）将Fe2+氧化为Fe3+ （3）4.7 （4）NiS和ZnS （5）F与H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2+2F平衡向右移动 （6）Mn2+2 3 HCOMnCO3+CO2+H2O （7） 1 3 8、废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含 量约为 99%)回收 Cu 并制备 Zn

18、O 的部分实验过程如下： (1)铜帽溶解时加入 H2O2的目的是_ _(用化学方程式表示)。 铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的 H2O2除去。除去 H2O2的简便方法是_。 (2)为确定加入锌灰(主要成分为 Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去 H2O2后溶液中 Cu2 的含量。实验操作：准确量取一定体积的含有 Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶 液 pH34，加入过量的 KI，用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下： 2Cu2 4I=2CuI(白色)I 2 2S2O2 3I2=2I S 4O 2 6 滴定选用的指示剂为_，滴定终

19、点观察到的现象为_。 若滴定前溶液中的 H2O2没有除尽，所测定的 Cu2 含量将会_(填“偏高”“偏低”或“不 变”)。 (3)已知 pH11 时 Zn(OH)2能溶于 NaOH 溶液生成Zn(OH)42 。下表列出了几种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 1.0mol L 1 计算)。 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe3 1.1 3.2 Fe2 5.8 8.8 Zn2 5.9 8.9 实验中可选用的试剂：30%H2O2溶液、1.0mol L 1HNO 3溶液、1.0mol L 1NaOH 溶液。 由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为 _； _； 过滤； _； 过滤、洗涤、干燥； 900煅烧。 1(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O 加热(至沸) (2)淀粉溶液 当滴入最后一滴标准液蓝色褪去且半分钟不恢复 偏高 (3)向滤液中加入适量 30%H2O2溶液，使其充分反应 滴加 1.0mol L 1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 5(或 3.2pH5.9)，使 Fe3沉淀完全 向滤液中滴加 1.0mol L 1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.9pH11)，使 Zn2沉淀完全