专题21 无机化工工艺流程.docx

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1、专题21 工艺流程12019新课标硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。（2）“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_。 （3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH+B(OH)4，Ka=5.811010，可判断H3BO3是_酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_。（4）在“沉镁

2、”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。【答案】（1）NH4HCO3+NH3 (NH4)2CO3（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN（3）一元弱 转化为H3BO3，促进析出（4）2Mg2+3 +2H2O Mg(OH)2MgCO3+22-CO3-HCO31（或2Mg2+2CO +H2O Mg(OH)2MgCO3+CO2） 溶浸 高温焙烧2-3【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3 (NH4)2CO3。（2）滤渣I为

3、不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2；检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN，（3）由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是将B(OH)4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出，（4）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2+2H2O+3CO32- Mg(OH)2MgCO3+2HCO3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高

4、温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。22019新课标立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_（填标号）。A黄色 B红色 C紫色 D绿色（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。2在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且

5、水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。沉淀器中反应的离子方程式为_。（3）成品中S2的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 molL1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 molL1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2S O 2I2- 2-+S O 。测定时消耗Na2S2O3 溶液体积V 2 3 4 6mL。终点颜色变化为_，样品中S2的含量为_（写出表达式）。【答案】（1）D（2）BaSO4+4C BaS+4CO CO+H2

6、O CO2+H2BaCO3S2+Ba2+Zn2+ BaSO4ZnSSO2-4（3）浅蓝色至无色【解析】【分析】（1）焰色反应不属于化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：钠Na（黄色） 、锂Li（紫红）、钾K（浅紫）、铷Rb（紫色）、钙Ca（砖红色）、锶Sr（洋红）、铜Cu（绿色）、钡Ba（黄绿）、铯Cs（紫红）；（2）流程分析：重晶石与焦炭在回转炉中反应BaSO4+4C BaS+4CO，生成还原料BaS，硫化钡溶液与硫酸锌发生复分解反应S2+Ba2+Zn2+ BaSO4ZnS，得到立德粉。2-SO4注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式；CO与

7、水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式CO+H2O CO2+H2。3根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水、二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子方程式。（3）碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题。【详解】（1）焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：A钠的焰色为黄色，故A错 误；B钙的焰色为红色，故B错 误；C钾的焰色为紫色，故C错误；D钡的焰色为绿

8、色，故D正确；故选D。（2）注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式BaSO4+4C BaS+4CO；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：CO+H2 OCO2+H2。根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子方程式：S2+Ba2+Zn2+ BaSO4ZnS。SO2-4（3）碘单质与硫离子的反应：S2-+I2 S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅

9、蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为n mol：S2- I2 2S2O32- I21 mol 1 mol 2 mol 1 mol1 2n mol n mol 0.1V10-3mol 0.1V10-3mol41 1n+ 0.1V10-3mol=250.1V10-3mol，得n=（25- V）0.110-3mol2 2则样品中硫离子含量为： 100%= 100%。32019新课标 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。

10、回答下列问题：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ 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M

11、gF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_。5（ 6 ） 写 出 “ 沉 锰 ” 的 离 子 方 程 式_。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中1Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 时，z=_。3【答案】（1）SiO2（不溶性硅酸盐） MnO2+MnS+2H2SO4 2MnSO4+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，MgF2 Mg2+2F平衡向右移动（6）Mn2+2 MnCO3+CO2+H2OHCO-31（7）3【解

12、析】（1）Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2 与硫酸不反应，所以滤渣I中除了S还有SiO2；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂，方程式为：MnO2+MnS+2H2SO4 2MnSO4+S+2H2O。（2）二氧化锰作为氧化剂，使得MnS反应完全，且将溶液中Fe2+氧化为Fe3+。（3）由表中数据知pH在4.7时，Fe3+和Al3+沉淀完全，所以应该控制pH在4.76之间。（4）根据题干信息，加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子，所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS。 （5）由HF H+F-知，酸度过大，F-浓度减低，使得MgF2

13、Mg2+2F-平衡向沉淀溶解方向移动，Mg2+沉淀不完全。（6）根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀，所以反应离子方程式为：Mn2+2HCO3-6MnCO3+CO2+H2O。（7）根据化合物中各元素化合价代数和为0的规律得：1+2x+3y+4z=6，已知，x=y=1/3，带入计算得：z=1/3。42019江苏实验室以工业废渣（主要含CaSO42H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：（1）室温下，反应CaSO4(s)+ (aq) CaCO3(s)+ (aq)达到平衡，则溶液中CO SO2- 2-3 42-c(S

14、O )4c (CO )2-3= 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、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有 。7（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

15、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- - + 2-（2）HCO +NH3H2O NH +CO +H2O(或HCO +NH3H2O NH +CO +H2O)3 4 3 3 4 3增加溶液中 的浓度，促进CaSO4的转化CO2-3（3）温度过高，(NH4)2CO3分解 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【解析】【分析】（1）反应CaS

16、O4（s）+CO32-（aq） CaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常数表达式为（ 2-） c SO4，结合CaSO4和CaCO3的Ksp计算。c（CO ）2-3（2）氨水与NH4HCO3反应生成（NH4）2CO3；加入氨水抑制（NH4）2CO3 的水解。（3）温度过高，（NH4）2CO3分解，使CaSO4转化率下降；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合反应的特点从影响反应速率的因素分析。（4）根据工业废渣中的成分知，浸取、过滤后所得滤渣中含CaCO3、SiO2 、Al2O3和Fe2O3；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2 溶液，根据题给试

17、剂，首先要加入足量盐酸将CaCO3完全转化为CaCl2，同时Al2O3、Fe2O3转化成AlCl3、FeCl3，过滤除去SiO2，结合题给已知，再利用Ca（OH）2调节pH除去Al3+和Fe3+。【详解】（1）反应CaSO4（s）+CO32-（aq） CaCO3（s）+SO42-（aq）达到平衡时，溶液8（ 2-）-5c SO4.810中 = = = =1.6104。4（ ）2-9c CO310 3（2）NH4HCO3属于酸式盐，与氨水反应生成（NH4）2CO3，反应的化学方程式为NH4HCO3+NH3H2O=（NH4）2CO3+H2O或NH4HCO3+NH3H2O （NH4）2CO3+H2O

18、，离子方程式为HCO3-+NH3H2O=NH4+CO32-+H2O（或HCO3-+NH3H2O NH4+CO32-+H2O）；浸取废渣时，加入的（NH4）2CO3属于弱酸弱碱盐，溶液中存在水解平衡：CO32-+NH4+H2OHCO3-+NH3H2O，加入适量浓氨水，水解平衡逆向移动，溶液中CO32-的浓度增大，反应CaSO4（s）+CO32-（aq） CaCO3（s）+SO42-（aq）正向移动，促进CaSO4的转化。（3）由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，（NH4）2CO3 分解，从而使CaSO4转化率下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应（或发生沉淀的转化），保持温度

19、、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4 转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率（即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率）。（4）工业废渣主要含CaSO42H2O，还含有少量SiO2、Al2O3和Fe2O3，加入（NH4）2CO3溶液浸取，其中CaSO4与（NH4）2CO3 反应生成CaCO3和（NH4）2SO4，SiO2、Al2O3 和Fe2O3都不反应，过滤后所得滤渣中含CaCO3、SiO2、Al2O3 和Fe2O3；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液，根据题给试剂，首先要加入足量盐酸将CaCO3完全转化为

20、CaCl2，发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2，与此同时发生反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，SiO2不反应，经过滤除去SiO2；得到的滤液中含CaCl2、AlCl3、FeCl3，根据“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”，为了将滤液中Al3+、Fe3+完全除去，应加入Ca（OH）2调节溶液的pH介于58.5加入Ca（OH）2的过程中要边加边测定溶液的pH，然后过滤即可制得CaCl2 溶液。【点睛】本题以工业废渣为原料制取轻质CaCO3和（NH4）2SO

21、4晶体的实验流程为载体，考查溶度积的计算、影响盐类水解的因素、实验条件的控制、制备实验方案的设计和对信息的处理能力等。难点是第（4）问实验方案的设计，设计实验方案时首先要弄清水洗后滤渣中的成分，然后结合题给试剂和已知进行分析，作答时要答出关键点，如pH介于58.5等。95.(2018江苏，19，15分) 以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下:N2H4H2O沸点约118 ，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)步骤制备NaClO溶液时，若温度超过40 , Cl2 与NaOH溶液反应生成NaCl

22、O3和NaCl，其离子方程式为 ;实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是 。(2)步骤合成N2H4H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 以下反应一段时间后，再迅速升温至110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 ;使用冷凝管的目的是 。(3)步骤用步骤得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。10边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为 。请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方

23、案： ，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。1.（1）3Cl2+6OH- 5Cl-+ClO3- +3H2O（3分）缓慢通入Cl2（2分）(2)NaClO碱性溶液（2分） 减少水合肼的挥发（2分）(3)测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2（2分）边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34 条件下趁热过滤（4分）【解析】 本题考查物质制取的实验知识，考查的化学核心素养是科学探究与创新意识。（1）由题给条件，反应物为Cl2和NaOH，生成物为NaClO3、NaCl、H2O，根据离子方程式书写规则、原

24、子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子反应为：3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O；Cl2与碱反应放热，所以要控制温度还要控制通入氯气速度。（2）步骤是尿素和次氯酸钠反应合成水合肼，由题给信息水合肼能与次氯酸钠剧烈反应，所以滴液漏斗中盛装的是次氯酸钠碱性溶液，由水合肼沸点约为118，题给实验反应温度为110，故使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发。（3）由题图2所给pH与各粒子摩尔分数关系可知，在pH约为4时，溶液中HSO3-浓度最大，此时可停止通SO2气体；由NaHSO3制备Na2SO3，是向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，由题图2可知在pH约为10时，SO32-浓度最大，

25、此时停止加入NaOH，再由Na2SO3 的溶解度曲线可知，过滤温度应高于34 。实验方案为：边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在温度高于34 条件下趁热过滤。116.【2017年高考全国卷卷26题】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是，还可使用代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是，其不溶于强酸但

26、可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为。(3)加氨水过程中加热的目的是。沉淀B 的主要成分为、(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为:MnO42- +H+H2C2O4 Mn2+CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol L-1 的KMnO4 溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为。【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF SiF4+2H2O(或H2SiO3+4HF SiF4+3H2O)(

27、3)防止胶体生成，易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%【解析】本题结合实验室测定水泥样品中钙含量的流程考查元素化合物、物质分离提纯等知识的应用。(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新杂质，还可用H2O2代替硝酸。(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF4和H2O。(3)加入氨水调节溶液的pH=45的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3 和Fe

28、(OH)3。(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系式2 MnO42-5H2C2O4，结合消耗KMnO4 溶液的浓度和体积可求12出n(H2C2O4)= =4.510-3 mol，则该水泥样品中钙的质量分数为 100%=45.0%。7，【2017年高考全国卷卷27题】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3 的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器，原

29、因是。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是，滤渣2的主要成分是及含硅杂质。(3)步骤调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”)，原因是(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7 固体产品最多。13a.80 b.60 c.40 d.10 步骤的反应类型是。(5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2 kg，产率为。【答案】(1)27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)FeAl(OH)3(3)小2Cr2O42-+2H+ Cr2O

30、72-+H2O(4)d复分解反应(5) 100%【解析】本题考查以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的工艺流程分析。(1)1 mol FeOCr2O3 参与反应共失去7 mol电子，而1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子，根据得失电子守恒，二者的系数比为27。由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应，所以该步骤不能使用陶瓷容器。(2)步骤中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1，所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe。结合流程图可知，滤渣2的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。(3)滤液2中存在平衡:2Cr2O42-+2H+ Cr2O72-+H2O，氢离子浓度越大(pH越小)，越有利于平衡正向移动，

31、所以步骤应调节滤液2的pH使之变小。(4)根据题图，可知温度越低，K2Cr2O7的溶解度越小，析出的重铬酸钾固体越多，故d项正确。步骤中发生的反应为Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl，其属于复分解反应。(5)该铬铁矿粉中Cr2O3 的物质的量为，根据Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理论质量m0= 294 gmol-110-3 kgg-1= kg，所以产品的产率为 100%= 100%。8.【2017 高考海南卷17 题】（10 分）以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO47H2O的过程如图所示：14硼镁泥的主要成分如下表：MgO SiO2 FeO、Fe2O3 CaO

32、 Al2O3 B2O330%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）。（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是_、_。（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是_。（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是_。【答案】（1）H2SO4（1分）SiO 2（1分）（2）将Fe2+氧化为Fe3+（2分）调节溶液pH，使Fe3+、Al3+形成氢氧化物沉淀除去（2分）（3）取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全（2分）（4）防止MgSO47H 2O结晶析出（2分）【解析】（1）由于

33、制取的产品是MgSO47H2O，所以“酸解”时应加入硫酸。“滤渣1”的成分是难溶于硫酸的物质，根据硼镁泥的主要成分可知“滤渣1”中主要含有SiO2，当然也会有少量的B2O3以及“酸解”时生成的微溶性的CaSO4。（2）次氯酸钙具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，便于沉淀分离。加入MgO可以消耗过量的硫酸，调节溶液的pH，使Fe3+、Al3+形成氢氧化物沉淀而除去。（3）“除杂”基本完成时，溶液中不存在Fe3+，可以通过检验溶液中是否含有Fe3 +来判断“除杂”是否完成。（4）较低温度下，MgSO47H2O的溶解度减小，会结晶析出，造成损失。所以分离滤渣3应趁热过滤。【名师点睛】快速解答化

34、工流程题的技巧：（1）化工流程题中，一般情况下各个问题相对独立，无连带效应，一个问题解决不了一般不会影响下一个问题的解决。所以遇到不会做的题目，要舍得放弃。（2）对于超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与答题无关，不必细究。（3）每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。例如过滤或洗涤沉淀的操作、方程式的书写以及有关计算等。159【2016年高考北京卷】（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4 为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下:(1) 过程中，在Fe2+ 催化下，Pb 和PbO2 反应生成Pb

35、SO4 的化学方程式是。(2)过程中，Fe2+催化过程可表示为:i.2Fe2+PbO2+4H+ 2Fe3+PbSO4+2H2Oii. 写 出 ii 的 离 子 方 程式: 。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b.。(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程中重复使用，其目的是(选填序号)。A.减少PbO的损失，提高产品的产率B.重复利用NaOH，提高原料的利用率C.增加

36、Na2SO4 浓度，提高脱硫效率16过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程的操作: 。【答案】(1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O(2)2Fe3+Pb+ 2Fe2+PbSO4b.取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去(3)A、B向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液，加热至110，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体【解析】(1)根据题给化学工艺流程知，过程中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4 反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4+ 2H2O。(2)催化剂通过参加反应，改变反应

37、历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。根据题给信息知，反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+，则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+，离子方程式为2Fe3 +Pb+ PbSO4+2Fe2+。a实验证明发生了反应i，则b实验须证明发生了反应ii，实验方案为:取a中红色溶液少量，加入过量铅粉，充分反应后，红色褪去。(3)过程的目的是除硫，操作过程中会加入过量的NaOH，通过题给条件可知，部分PbO溶解在NaOH溶液中，故滤液1中会有过量的NaOH和PbO溶解在NaOH溶液中产生的NaHPbO2，重复使用滤液1，可减少PbO的损失，提高产率，且NaO

38、H也得到了重复利用，提高了原料的利用率。过程是从粗产品中得到纯产品，结合溶解度曲线，可选用重结晶操作。根据条件可知，粗品中含有炭黑，需要趁热过滤，然后冷却结晶，过滤得到纯产品。【考点定位】本题主要是考查化学工艺流程分析，催化剂，离子方程式书写，化学实验方案的设计，物质的分离、提纯，平衡移动原理的应用等。【名师点晴】化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系，但不管如何灵活多变，工业生产离不开反应原理中的方向、速率和限度问题。该题以铅的再生利用为载体，考查了陌生方程式书写、元素化合物性质、速率平衡、转化率等问题，综合性较强。第（3）问不太好分析，需要结合图像及题目的前后信息来解决。1

39、0【2016年高考海南卷】（8分）KAl(SO4)212H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：17（1）为尽量少引入杂质，试剂应选用_（填标号）。AHCl溶液 BH2SO4溶液 C氨水 DNaOH溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。（3）沉淀B 的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。（4）已 知：Kw=1.010-14，Al(OH)3 AlO2-+H+H2O K=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_。【答案】（8

40、分）（1）d （2分）（2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 （2分）（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+浓度增大（每空1分，共2分）（4）20 （2分）【解析】试题分析：（1）易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质），它们都是比较活泼的金属，都可以与酸发生反应，而Al可以与强碱溶液反应变为NaAlO2 进入溶液，而Fe、Mg不能与碱发生反应，所以要以含Al的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱NaOH溶液溶解，选项d正确；Mg、Fe是固体杂质留在滤渣中；（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，反应

41、的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2；（3）滤液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3 溶液，AlO2-、NH4+发生盐的双水解反应，产生Al(OH)3 沉淀和NH3H2O，反应的方程式是AlO2-+2H2O+NH4+= Al(OH)3+NH3H2O，所以沉淀B化学式为Al(OH)3；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是该盐是强酸弱碱盐，Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的H+，当最终达到平衡时溶液中c(H+)c(OH-)，所以溶液显酸性。（4）已知：Kw=1.010-14，Al(OH)3 AlO2-+H+H2OK=2.0 10-13 。 A

42、l(OH)3 溶 于 NaOH 溶 液 反 应 的 平 衡 常 数 K=- - + -13c( AlO AlO H ) 2. 10) c( ) c( 02 = = =2- + - -14c(OH ) c( ) 1.0 10Hc(OH ) 20。【名师点睛】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。18审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化

43、学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)根据什么理论所以有什么变化结论。11【2016年高考江苏卷】（12分）以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2 的反应，Ca(ClO)2 进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。 生 成 Ca(ClO)2 的 化 学 方 程 式 为 。提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有(填序号)。A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为(填化学式)。