2020屆高三化學(xué)考前沖刺突破：化學(xué)工藝流程綜合題【考向分析、核心導(dǎo)學(xué)、題組訓(xùn)練】

1、2020屆高三化學(xué)考前沖刺突破:化學(xué)工藝流程綜合題【考向分析】該類試題通常以化工生產(chǎn)流程圖的形式，以陌生元素或陌生化合物知識(shí)為 載體，綜合考查元素化合物知識(shí)、氧化還原反應(yīng) (或復(fù)分解反應(yīng)、電離、水解) 方程式的書寫、通過化工原理的分析判斷流程中殘?jiān)驈U液的成分、反應(yīng)條件 的控制與選擇、物質(zhì)分離提純的方法、產(chǎn)率的計(jì)算、Q的應(yīng)用、綠色化學(xué)思想體體現(xiàn)等。題目綜合性強(qiáng)，難度大，將化學(xué)與社會(huì)、生產(chǎn)、生活聯(lián)系起來，旨 在考查考生閱讀提取信息，遷移應(yīng)用知識(shí)的能力，及科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核 心素養(yǎng)?！竞诵膶?dǎo)學(xué)】1.圖解明晰化學(xué)工藝流程庸人接觸而租.M膚反應(yīng) 速率，提耳法氏率 常用的除雜凈化加t杵： /加化學(xué)試

2、劑施E pHrK：普加熱等【的姑息，維 官化通螳用嬉，四大半赭 理論,電化學(xué)捍論等號(hào)有席科值處理；產(chǎn)品分除雜、凈化 工|漢tdl用再提純分肉提純的軍本方法：. f 玷乩.過渡.后取.將海胞料:無機(jī)礦物U 核心:H-1化學(xué)反應(yīng)r反應(yīng)條件控利抖”莉的尢,比處刑，產(chǎn)品純底番定.汁箕產(chǎn)率所需/ 產(chǎn)品從除料燈嚴(yán)乩對(duì)此分析保 用什幺冗除古什幺雜質(zhì).引入什幺成分？-注從覽料價(jià)態(tài)丐師品保酊元價(jià).隹分行前后價(jià)后他方蜜升扁出是降低(2)循環(huán)物質(zhì)的確定后面反應(yīng)步驟的生成物丁 前向反應(yīng)步售的反應(yīng)物一 從流程圖m簫頭回夫一容幼分崗一印優(yōu)定在流程巴匕標(biāo)注梅戰(zhàn)憫破在流用中加入的物地, 一在后續(xù)步驟中會(huì)產(chǎn)生可以衡環(huán)利用的物質(zhì)

3、(灌清,謔灌)_ 逆反向iw打以循環(huán)利用的物防根據(jù)耦備口的判斷不是主產(chǎn)品副產(chǎn)拈N斷(3)副產(chǎn)品的判斷百尤層土成物, 不足無而仲器咫時(shí)人類生產(chǎn)生.活盯用的.無毒的、不污她環(huán)境的產(chǎn)亂2.原料預(yù)處理的六種常用方法方法目的研磨、霧化減小固體的顆粒度或?qū)⒁后w霧化， 增大反應(yīng)物的接觸面積，加快 反應(yīng)速率或使反應(yīng)更加充分水浸與水接觸反應(yīng)或溶解酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解，使口溶性離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾 除去堿浸除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒 就是為了除去可燃性雜質(zhì)煨燒改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫卜氧化、分 解，如煨燒高嶺土

4、3.常見的操作及目的常見的操作目的加氧化劑氧化某物質(zhì)，生成目標(biāo)產(chǎn)物或除去某些離子判斷能否加其他物質(zhì)要考慮是否引入雜質(zhì)（或影響產(chǎn)物的純度）等分離、提純利用過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸儲(chǔ)、重結(jié)晶等常規(guī)操作從溶液中得到晶體提高原子利用率綠色化學(xué)（減少對(duì)環(huán)境的污染、物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、 原子利用率、能量的充分利用）在空氣中或其他氣體中進(jìn)行的反應(yīng)或操作要考慮Q、代。CO或其他氣體是否參與反應(yīng)；或能否達(dá)到 隔絕空氣、防氧化、防變質(zhì)、防分解、防水解、防潮解等目 的控制溶液的pH調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，使金屬離子形成氫氧化物沉淀析出（或抑制水解）“酸作用”可除去氧化物（膜）“堿作用”可除去油污，除去鋁片氧化膜，

5、溶解鋁、二氧化硅等特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件（或堿性條件）調(diào)節(jié)溶液pH,促進(jìn)（或抑制）某些氣體的吸收（或逸出）控制溫度（常用水 浴、冰浴或油?。┓乐垢狈磻?yīng)的發(fā)生使化學(xué)平衡移動(dòng)，提高產(chǎn)率（或轉(zhuǎn)化率）；控制化學(xué)反應(yīng)的 方向控制固體的溶解與結(jié)晶控制反應(yīng)速率；使催化劑達(dá)到最大活性升溫：促進(jìn)溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)加熱煮沸：促進(jìn)水解，聚沉后利于過濾分離趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量降溫：防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā)、升華；降溫 （或減壓）可 以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求洗滌品體水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性雜質(zhì)冰水洗滌：能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且防止晶體在洗 滌過程中的溶解

6、損耗用特定有機(jī)試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低品 體的溶解度、有利于析出，減少損耗等4 .物質(zhì)分離、提純的六種物理方法閂正1_桓王沼補(bǔ)目曲i五淳麗H分函硒禍京7而! 半除去粗鹽也中的不常性固體 nd, . 一一一 一 一 一_ 一 _ _ 一 _， 一 一 jj 三一司力二拈而落再詞隔滿j就毋常露麗而翦舁而蔣麗 耳遢巧質(zhì)進(jìn)行分離近期的方法，如訃。用 “B的分時(shí)前踞:用廣分離滯苴,相差較大的彼體摳介物.如酒精【分母）-j和水的分離:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶翅中溶解度不同，m;一種溶劑把解質(zhì)從它與另一種群相組成的濡液中提聯(lián)出火.如用（X：L從水中草上硼六七分閾兩種互不相解的凝體.分液時(shí)比刖卜層

7、液 畢口體從下門就出，再把上后滯體從上門倒出 恒H甬亍豆前面麻加耳福小更二立我電而由分5 .熟練書寫、配平氧化還原反應(yīng)的方程式(1)明確常見的氧化劑和還原劑常見氧化劑及其還原產(chǎn)物氧化劑C12(X2)Q匚3+Fe酸性KMnOMnO酸性K2C2OHClO還原產(chǎn)物Cl(X )HO/C2/OH2FeMrn+Mri+Cr3+Cl氧化劑ClOT濃 H2SOHNOH2QPbOFeO (H +)NaBiQ還原產(chǎn)物ClSONO(濃)、NO(ffi)H2O/OHPb2+L 3+FeBr常見還原劑及其氧化產(chǎn)物還原 劑金屬單質(zhì)L 2 +FeH2S/S2SO/SO3HI/INHNHCOH氧化產(chǎn)物金屬離子L 3 +FeS

8、、SOso、sOI 2N、NON2COHO(2)掌握氧化還原反應(yīng)方程式配平的步驟配W.小流T標(biāo)變價(jià)H /麗辰應(yīng)前后叁福親而花四疥一一州得失H麗而瞄價(jià)新春花同一求總裁一消記。M小AK教使化合力一降倉拈田等7GL誦樂區(qū)正廠正欣M ：派花用而和而贏 花一口圭比里”理盥道理工共他媽！建黑上建叟T式守忖T和法而下前而而手祎大五麻后(3)流程圖中氧化還原反應(yīng)方程式的書寫技巧新信息或流程圖一判斷反應(yīng)物和部分生成物分析化合價(jià)的變化-確定氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物化合價(jià)升降總數(shù)相等一配平參與氧化還原反應(yīng)的各物質(zhì)計(jì)量數(shù)體系環(huán)境、電荷守恒一補(bǔ)加反應(yīng)物或生成物配平?！把a(bǔ)加” 一般原則：i .酸性條件：補(bǔ) hTH2O,或補(bǔ)H2

9、O 一印。ii .堿性條件：補(bǔ) OH一凡O,或補(bǔ)HO -OH。iii .切勿出現(xiàn)補(bǔ)H+-OH或補(bǔ)OH -H卡的錯(cuò)誤狀況檢驗(yàn)質(zhì)量守恒，勿漏反應(yīng)條件。6.注意簡(jiǎn)答題的答題規(guī)范（1） “操作或措施”類操作或措施答題模板從溶液中得到晶體的操作蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶一過濾一洗滌（包括水洗、冰水洗、熱水洗、 乙醇洗等）一干燥蒸發(fā)結(jié)晶的操作將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，待有大量 晶體出現(xiàn)時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分證明沉淀完全的操作靜置，取上層精液，加入XX試劑（沉淀劑），若沒有沉淀生成， 說明沉淀完全洗滌沉淀 的操作沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中的沉淀上加蒸儲(chǔ)水至沒過沉淀，靜 置使水自然流干，

10、重復(fù)操作數(shù)次（2） ”目的或原因”類目的或原因答題模板沉淀水洗的目的除去XX（可溶于水）雜質(zhì)沉淀用乙醇洗滌的目的a.減小固體的溶解度；b.除去固體表面吸附的雜質(zhì)； c.乙醇揮發(fā)帶走水分，使固體快速干燥冷凝回流的作用及目的防止XX蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系，提高XX物質(zhì)的轉(zhuǎn) 化率控制溶液pH的目的防止XX離子水解；防止XX離子沉淀；確保XX離 子沉淀完全；防止XX溶解等；促進(jìn)/抑制XX氣體吸 收/逸出加過量A試劑的原因使B物質(zhì)反應(yīng)完全（或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率）等溫度不圖于XXC的原因溫度過高XX物質(zhì)分解（如H2Q、NH3 - H20濃硝酸、NHHCOI/）或XX物質(zhì)揮發(fā)（如濃硝酸、濃鹽酸）或XX物質(zhì)氧化

11、（如Na2SO等）或促進(jìn)x X物質(zhì)水解（如AlCl 3、FeCl3 等）減壓蒸儲(chǔ)（減壓蒸發(fā)）的 原因減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止XX物質(zhì)受熱分解（如 H2Q、濃硝酸、NHHCO?）蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛 圍抑制X X離子的水解（如加熱蒸發(fā) AlCl 3溶液時(shí)需在HCl氣流中進(jìn)行；加熱MgC2 6HO得MgC2時(shí)需在HCl 氣流中進(jìn)行等）配制某溶液前先煮沸水的原因除去溶解在水中的氧氣，防止XX物質(zhì)被氧化反應(yīng)容器中下口大氣相通 的玻璃管的作用指示容器中壓強(qiáng)大小，避免反應(yīng)容器中壓強(qiáng)過大【題組訓(xùn)練】1. （2019 全國卷I ）硼酸（H3BO）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、 醫(yī)藥、肥料等工業(yè)。

12、一種以硼鎂礦（含MgB2QH2O SiO2及少量FeO、AI2Q）為 原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：溶液 州丁，粒質(zhì)L體 T 吸 中生成 Mg（OH） MgCO沉淀的離子方程式為Kt 1* ；：liZL f M胤 0f h J MgCOjf H itNHJILQ溶液 母漕回答下列問題：（1）在95 C “溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程 式為（2） “濾渣1”的主要成分有 o為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe離子，可選用的化學(xué)試劑是 o（3）根據(jù) HBO的解離反應(yīng)：HBO+ H2OH +B（OH）4,凡=5.81 乂 10 1,可在“沉鎂判斷HBO是酸；在“過

13、濾2”前，將溶液 pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是母液經(jīng)加熱后可返回 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是。_解析(1)硼鎂礦粉中加入(NH4)2SO溶液反應(yīng)生成NH, NH與NHHCO液反 應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4HCO3 NH3=(NH4) 2CO3。 (2) 硼鎂礦中的SiO2、 Fe2O3、 Al2O3與(NH)2SO溶液不反應(yīng)，也不溶解，過濾后形成濾渣1。因?yàn)镵SCN容液遇Fe3+變?yōu)榧t色，所以KSCN容液常用于Fe的檢驗(yàn)。(3)根據(jù)題目信息中HBO的電離 方程式和Ka 的數(shù)值可知H3BO3 為一元弱酸。在“過濾2”前，將溶液pH 調(diào)節(jié)至3.5,目的是將溶液中的硼酸根轉(zhuǎn)化為 HBO

14、沉淀析出。(4)根據(jù)工藝流程中的原 料進(jìn)入情況及生成物情況可知， “沉鎂”時(shí)加入的原料為(NH4)2CO3 溶液、MgSO4溶液，產(chǎn)物為 Mg(OH) MgCO,因此反應(yīng)的離子方程式為2Mg +3C(O +2HO=Mg(OH) MgCO； + 2HCOmE 2Mg+ +2C + H2O=Mg(OH) MgC3X + CO to母液的主要成分為(NH)2SO,可以返回到“溶浸”工序循環(huán)使用。堿式碳酸 鎂熱穩(wěn)定性差，可以在高溫焙燒的條件下制取氧化鎂，化學(xué)方程式為 高溫Mg(OH) - MgCO=2MgG COT + Hd答案(1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3 (2)SiO 2、 Fe2

15、O3、 Al2O3 KSCN (3) 一元弱 將 硼 酸 根 轉(zhuǎn) 化 為 H3BO3 沉 淀 ， 促 進(jìn) 析 出(4)2Mg (2019 全國卷H )立德粉ZnS- BaSO(也稱鋅鋼白)，是一種常用白色顏 料?；卮鹣铝袉栴}：(1) 利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時(shí)，鋇的焰色為 (填標(biāo)號(hào) ) 。A.黃色B.紅色C.紫色D.綠色(2) 以重晶石(BaSO4) 為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉： 3CO32 2h2O=Mg(OH) MgCU +2HCO或 2Mg+ + 2CO + H2O=Mg(OH) MgCO； + CO T 溶浸高溫焙燒水濕出

16、糟1魏畫史1起胡料恁央華k際QOOd 2Mt上德的T ._l | .滓當(dāng)I. 凈化的一成品 桁腑 . 邯警.一 13心溶液瑞徽錦I在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋼，該過程的化學(xué)方程式為回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO和一種清潔能源氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 在潮濕空氣中長(zhǎng)期放置的“還原料”，會(huì)逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶 性變差，其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的 （填化學(xué)式）。沉淀器 中反應(yīng)的離子方程式為1 mol2 molni0.100 0 mol L1XVX 10 3L1、，3則 n1=/Vx 0.100 0 X10 mol設(shè)樣品中S2的

17、含量為w,則由反應(yīng)12+S2=2+ Sj可得:S21 mol25. 00X 10 3LX 0.100 0 mol L 1-32 gmg xw由此可得:w=1、，25.002V x 0.100 0 X32rriX 1 000X 100%1Vx 0.100 0 X 10 3 mol 2答案 (1)D BaSO)+ 4C900=20= C BaS+ 4C6CO HO(g)=CQ+ 凡 BaCO S2 +Ba2 +Zn2 +SC4 =ZnS BaSQj1、，（3）淺藍(lán)色至無色X100%25.00 - 2V x 0.100 0 X32mx 1 0003. （2020 湖北重點(diǎn)中學(xué)新起點(diǎn)聯(lián)考）以銘鐵礦（主

18、要成分為FeO和CmQ, 含有Al 2。、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)化工原料紅磯鈉（主要成分i.常溫下，NaBiO不溶于水，有強(qiáng)氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉(zhuǎn)化NaCm。- 2HO）,其主要工藝流程如下：查閱資料得知:為 CrO2 oii .金屬離子匚3+FeAlCr3+匚2 +FeBi3+開始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列問題： 反應(yīng)之前先將礦石粉碎的目的是步驟加的試劑為,此時(shí)溶液pH要調(diào)到5的目的 寫出反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式中酸化是使CrO轉(zhuǎn)化為Cr2O7 ,寫出該反應(yīng)的離子方程式(5)將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過

19、濾，洗滌，干燥即得紅帆鈉粗晶 體，精制紅研鈉則對(duì)粗晶體需要采用的操作是 (填操作名稱)。解析 銘鐵礦加入過量的硫酸，反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸銘、硫酸鋁，二 氧化硅不溶于硫酸，所以固體 A為二氧化硅，溶液B中加入過氧化氫，將亞鐵 離子氧化成鐵離子，調(diào)節(jié)pH使鐵離子和鋁離子沉淀，根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，控制 pH到5,固體D為氫氧化鐵和氫氧化鋁，溶液 E中加入鈿酸鈉和少量氫氧化鈉 溶液，反應(yīng)生成NaCrQ,酸化將其變成重銘酸鈉，最后重結(jié)晶得到紅磯鈉。(1)為了增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高銘鐵礦的浸取率，反應(yīng)之前 先將礦石粉碎。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，步驟加的試劑為氫氧化鈉溶液(或NaOH 溶液

20、)；此時(shí)溶液pH要調(diào)到5的目的使Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為 溶(OH)3和Al(OH)3 沉淀而除去，而Cr3+不沉淀。(3)反應(yīng)中鈿酸鈉將硫酸銘氧化生成銘酸鈉同時(shí) 生成氫氧化鈿，離子反應(yīng)方程式為3NaBiO+2Cr3+ + 7OH + HO=3Bi(OH)+ 3Na + + 2Crd o (4)中酸化是使 CrCt轉(zhuǎn)化為Cr2O2 ,離子方程式為 2CrC2 +2H+Cr2O2 + HQ (5)精制紅磯鈉需對(duì)紅磯鈉粗晶體采用操作為重結(jié)晶。答案(1)增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高銘鐵礦的浸取率 氫氧化鈉溶液(或NaOH液)使Fe、AI3+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3

21、 沉淀而除去3NaBiO3+ 2Cr3+ + 70H + HO=3Bi(OH)+ 2Crd + 3N成 (4)2CrO 4 + 2HCr2O7 + H2O (5)重結(jié)晶4. NaBiO可作為鋼鐵分析中測(cè)定鈕的氧化劑,Bi 203在電子行業(yè)有著廣泛應(yīng) 用，可利用浮選過的輝鈿礦(主要成分是Bi2s3,還含少量SiO2等雜質(zhì))來制備。 其工藝流程如下：iMTIjCO,燧艇I日血不正但必卬| *回答下列問題:輝鈿礦的“浸出液”中鈿元素主要以 Bi形式存在，寫出Bi2s3與FeCb溶液反應(yīng)的離子方程式： 既可提高鈿的浸出率，又可;濾謂1的主要成分是和硫。(2)NaBiO3是為數(shù)不多的鈉鹽沉淀之一，由溶液

22、 3制得純凈的NaBiQ,操作2包括(3)Bi 2。與NaQ可在熔融狀態(tài)下反應(yīng)制得 NaBiO,其副產(chǎn)物為。(4)寫出“煨燒”中由堿式碳酸鈿 (BiO) 2CO制備BizQ的化學(xué)方程式：(5)某工廠用m kg輝鈿礦(含Bi2& 60%)制備NaBiQ,最終得到產(chǎn)品m2 kg, 產(chǎn)率為。解析 由題中信息可知，輝鈿礦經(jīng)FeCl3和鹽酸的混合液浸取后，硫化鈿中 的硫離子被氧化為硫單質(zhì)，過濾后除去二氧化硅和硫等濾渣，向?yàn)V液中加入足 量鐵粉把鈿置換出來得到海綿鈿，海綿鈿經(jīng)鹽酸和雙氧水溶解得到氯化鈿溶液, 向氯化鈿溶液中加入氫氧化鈉溶液和次氯酸鈉溶液，氯化鈿被氧化為鈿酸鈉； 向氯化鈿溶液中加入碳酸俊可以生

23、成堿式碳酸鈿沉淀，堿式碳酸鈿經(jīng)煨燒得到 氧化鈿。(1)輝鈿礦的“浸出液”中鈿元素主要以Bi形式存在，則Bi24與FeCb 溶液反應(yīng)的離子方程式為 Bi24+ 6Fe3+ =2Bi3+ + 6Fe2+3S;加入鹽酸，既可提 高鈿的浸出率，又可抑制溶液中 Bi3+的水解；濾渣1的主要成分是SiO2和硫。(2)由題中信息可知，NaBiO難溶于水，故溶液3中生成的鈿酸鈉沉淀需經(jīng)過濾、 洗滌、干燥才能制得純凈的 NaBiO。(3)Bi 2O3與N&Q可在熔融狀態(tài)下反應(yīng)制得 NaBiQ, Bi的化合價(jià)升高，根據(jù)化合價(jià)的升降規(guī)律，可以推斷O的化合價(jià)由一1降低到一2,故其副產(chǎn)物為 Nad (4) “煨燒”中由

24、堿式碳酸鈿(BiO) 2CG制備 Bi 2O3的化學(xué)方程式為(BiO) 2c屋=BizQ+COT。(5) m kg輝鈿礦含Bi 2s的質(zhì) 量為0.6 m kg,若其完全轉(zhuǎn)化為NaBiQ,可以得到NaBiQ的質(zhì)量為 jmx 2X 280 kg=168m1 kg,最終得到產(chǎn)品m2 kg,故產(chǎn)率為 瑞;x 100險(xiǎn)257m2X 100% 25 7I68H1I68H1257答案 (1)Bi 24+6Fe3 + =2Bi “濾液”中的溶質(zhì)主要是 調(diào)pH 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。+ + 6Fe2+ + 3S 抑制溶液中 Bi的水解 SiO2(或二氧化硅)

25、(2)過濾、洗滌、干燥(3)Na2O (4)(BiO) 2CO=Bi2O3+ COT257n2麗x100%5. (2018 全國卷田)KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘 劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)KIO3的化學(xué)名稱是。(2)利用“KCIQ氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：H,O12_ _._jp慧潞蠹 +K兒。亍 健液“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式 電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為 ,其遷移方向是與“電解法”相比，“ KC1Q氧化法”的主要不足之處有 肯出一點(diǎn))。解析(1)KIO3的化學(xué)名稱為

26、碘酸鉀。(2)Cl 2的溶解度隨溫度的升高而降低， 所以可以用加熱的方法來達(dá)到“逐 C12”的目的；KH(IO3)2和KCl的分離可以根 據(jù)溶解度的不同，采用結(jié)晶法分離，濾液中的溶質(zhì)主要是KCl,要使KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIQ,可以加入KOHM節(jié)pH。發(fā)生反應(yīng)：KH(IO)2+KOH=2KQ H2O或HIQ + KOH=K3Q H2Q 電解液是 KOH溶液，陰極的電極反應(yīng)式為 2HO+ 2e =2OH+ HJ。電解過程中陽極反應(yīng)為I + 6OH 6e=IQ + 3HQ陽極的 K+通過陽離子交換膜由電極 a遷移到電極bo“KC。氧化法”的主要不足之 處是產(chǎn)生C12,易污染環(huán)境。答案(1)碘酸鉀

27、(2)加熱 KCl KH(Q)2+KOH=2K3。HO(或 HIC3 + KOH=KO HO)(3)2H2O+ 2e =2OH+個(gè) 由a到b 產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等6.錢是制作高性能半導(dǎo)體的重要原料。在工業(yè)上經(jīng)常從鋅礦冶煉的廢渣中 回收錢。已知鋅礦渣中含有 Zn、Fe、PB Ga的化合物以及二氧化硅等，目前綜 合利用鋅礦渣的流程如圖：已知：Ga性質(zhì)與鋁相似；lg 2 =0.3 , lg 3 =0.48 ;溶度積數(shù)據(jù)如表：Zn(OH)2Ga(OH)Fe(OH)2Fe(OHKsp1.6 X10 17312.7 X108X 10 (6)在工業(yè)上，經(jīng)常用電解NaGaO容液的方法生產(chǎn)Ga,寫出陰極的電極

28、反應(yīng) 式：解析 Ga的性質(zhì)與Al相似，鋅礦渣中加入 HSO,充分反應(yīng)，其中Zn、Fe、 Ga的化合物轉(zhuǎn)化為可溶于水的 ZnSO FeS Ga(SO)3, Pb轉(zhuǎn)化成難溶于水的 PbSQ SiO2與HSO不反應(yīng)，則經(jīng)過濾得到的濾渣 1的成分為PbSQ SiO2；向浸 出液中加入HO, HO將Fe2+氧化成Fe 然后調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe、6a+轉(zhuǎn)化 為氫氧化物沉淀，與Zn2+分離；濾渣2的成分為Fe(OH和Ga(OH),根據(jù)圖示 應(yīng)向?yàn)V渣2中加入NaOH$ Ga(OH)溶解轉(zhuǎn)化為NaGaO(1)Ga位于元素周期表中第四周期第mA族，原子序數(shù)為31, Ga的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)根據(jù)上述分析，濾渣

29、1的成分為SiO2、PbSQ (3)Fe 2+具有還原性，加入H2O將Fe2+ 氧化成 Fe: 2Fe2+HO + 2H+=2Fe+ +2HO,便于與 Zn2+分離。(4)操作 B調(diào)2.8 義 10 39(1)寫出Ga的原子結(jié)構(gòu)示意圖：(2)濾渣1的成分為(3)加入H2O2的目的是(用離子方程式和簡(jiǎn)潔文字回答 廣(4)室溫條件下，若浸出液中各種陽離子的濃度均為0.01 mol/L ,且某種離子濃度小于1X105 mol/L即認(rèn)為該離子已完全除去，則操作 B調(diào)節(jié)pH的范圍(5)操作C中，需要加入氫氧化鈉溶液，其目的是 州離子方程式解釋)；能否用氨水代替NaOH液，為什么？ ;如何檢測(cè)Fe(OH)

30、洗滌干凈？節(jié)pH的目的是將Fe、G4+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，而 Zn2+不形成Zn(OH) 沉淀。Ga(OH)、Fe(OH)3屬于同種類型且 KpGa(OHM KpFe(OH)3 , G寸完全沉 淀時(shí)Fe3+已經(jīng)完全沉淀，GeT完全沉淀時(shí)c(Ga3 )1 x 10 5 mol/L , c(OHI )=KspGa OH33 27 X10 31c Ga+1X10 59+1mol/L =3X10 7 * 9 mol/L, c(H ) =-x310 5 mol/L ,pH=Ig c(H)=Ig 3X 10 5 = 5.48; Zn2+開始沉淀時(shí)c(OH );KspZn OH2c Zn2+- 二1.6

31、 X10 1780-01mol/L =4X10 mol/L ,6c(H ) =4x10 6 mol/L+1 .一-6、一，.一pH= -lg c(H ) = lg 4X 10 =6.6;操作 B調(diào)節(jié)的 pH范圍是 5.48 & pH PbSO (3)2Fe 2+ + H2C2+ 2HI+=2F(e+ 2H.O,便于與 Zn分離 (4)5.48 pH 6.6 (5)Ga(OH%+ OH=CaO + 2HO 不能， 因?yàn)镹H H2O為弱堿，與Ga(OH)不反應(yīng) 取最后一次洗滌液，用pH試紙測(cè)pH, 若為中性，則洗滌干凈(6)GaO2 + 2HO+ 3e =Gak 40HHRO,MfKX 威卡 Na

32、aS MnF; NHJICO,油酒1除雜-MnCDrMnSOd除雜T金屬離子Mrn+L 2 +FeL 3 +FeAl3+Mg+r 2+ZnNi2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9健海2濾清三漁渣相關(guān)金屬離子C0(Mn+) = 0.1 mol L形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:(1) “濾渣1”含有S和;寫出“溶浸中二氧化鈕與硫化鈕反應(yīng)的化學(xué)方程式(2) “氧化”中添加適量的 MnO的作用是(3) “調(diào)pH除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為6之間?！俺s1”的目的是除去Zn2+和Ni”, “濾渣3”的主要成分是(5

33、) “除雜2”的目的是生成MgF沉淀除去Mg o若溶液酸度過高，Mg卡沉 淀不完全，原因是(6)寫出“沉鈕”的離子方程式 (7)層狀鍥鉆鉆三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為一，八，1，LiNi xCoyMnQ,其中 Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為 + 2、+3、+4。當(dāng) x = y=3時(shí)， 3z =O解析(1)硫化鈕礦及二氧化鈕粉末中加入硫酸后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)：MnO+ Mna 2HSO=2MnSG S+ 2HQ 故濾渣1的主要成分為 S和SiOz(不溶性雜 質(zhì))。(2)Fe2+沉淀完全時(shí)，Mn卡已經(jīng)開始沉淀，故加入MnO是為了將溶液中的Fe2 +氧化為Fe3+,便于除去。(3)除

34、去Fe3+及Al3+,應(yīng)使二者沉淀完全，故pH應(yīng)大 于4.7。鋅和鍥的硫化物都難?于水，故“濾渣 3”的主要成分為ZnS NiS0 (5) “除雜1”步驟結(jié)束后，雜質(zhì)金屬陽離子只有 Mg+,加入MnF形成MgF沉淀 而除去Mg+,若溶液酸度過高，即濃度偏大，F(xiàn)與即結(jié)合形成HF,使MgF沉淀 溶解平衡正向移動(dòng)而重新溶解。(6) “沉鈕”時(shí)加入NHHCO發(fā)生反應(yīng)：Mrn +2HC0=MnCO + COT + HOb根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0的原則，求/曰 1得2 =可。3答案 (1)SiO2 MnO+ MnS 2HSO=2MnSQ S+ 2Ho (2)將 Fe2+氧化為 Fe (3)4.7

35、 (4)NiS 和 ZnS(5)F 與HT結(jié)合形成弱電解質(zhì) HF,促進(jìn)MgFMg+ + 2F平衡向右移動(dòng)2+ 木-1(6)Mn +2HCO=MnGO + COT + H2O (7)-38. (2018 全國卷R )我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以 閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS CdS PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如 圖所示：稀硫翻OZflO 作精.季卡阿儂H.f康雜H8色町雜卜上彼強(qiáng)斗一價(jià)氣體源液I 濾渣2 企海3相關(guān)金屬離子c(Mn+) = 0.1 mol L-形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子匚3 +Fe匚2+Fe2 +ZnC/開始沉淀的pH1.56.

36、36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題：(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有;氧化除雜工序中ZnO的作用 是 , 若不通入氧氣，其后果是(3)溶液中的C才可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為 工序 繼續(xù)使用。解析(1)閃鋅礦的主要成分是ZnS,所以高溫焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)、./唇，因ZnQ還存萬程式為2ZnS+ 3Q2=2Zna 2SO。(2)閃鋅礦焙燒后的主要成分為在少量SiO2、FeQ、CdO PbQ加稀HSO后，SiO2不溶于酸，其他物質(zhì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng):

37、ZnO+ HSO=ZnSO HQ FeQ+ 3HSO=Fe(SO4)3 + 3HQ CdO + HSO=CdSOk HO Pba H2SO=PbSa H2a 其中 PbSO不溶于水，以沉淀的 形式沉降下來，所以濾渣1的主要成分是SiO2和PbSQ氧化除雜工序中ZnO的 作用是調(diào)節(jié)溶液的pH在2.86.2,使Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀；通入Q的 目的是使溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,有利于除雜，若不通入 Q,無法除去溶液 中的雜質(zhì)Fe2+。(3)溶液中的CcT與加入的Zn粉反應(yīng)而被除去，反應(yīng)的離子方 程式為Zn+ Ccf+=Zn+ + C& (4)電解ZnSO溶液制備單質(zhì)Zn時(shí)，陰極放電

38、的是 Zn2+,電極反應(yīng)式是Zn2+ 2e =Zrj陽極放電的是OH,電極反應(yīng)是4OH 4e=2I2O+ Q3 沉積鋅后的溶液應(yīng)該是 ZnSO和稀WSO,可返回到溶浸工序循 環(huán)使用。一、/喀，生 答案 (1)2ZnS+3O上=2ZnO 2SO (2)PbSO4調(diào)節(jié)溶減的pH,以便除去Fe3 無法除去雜質(zhì) Fe2(3)Cd2 + Zn=CdP Zn2(4)Zn 2 + 2e =Zn 溶浸可利用鈦鐵礦(主要成分9.Li 4Ti5O2和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,為FeTiO3,還含有少量MgO SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下:I HI醯浸41帆加淀LEG, Li/ji T. T

39、.沉庭而贏T，ll 11Hi-1. Hj II,高川順燒20回答下列問題：(1) “酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%寸，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為 “酸浸”后，鈦主要以Tioci4一形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:(3)TiO 2 xHO沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng) 40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:溫度/ c3035404550TiC2 xHC轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析 40 c 時(shí) TiO2 - xHO轉(zhuǎn)化率最高的原因(4)Li 2F5O5中Ti的化合價(jià)為+ 4,其中過氧鍵的數(shù)目為 (5)若“濾液中“Mg) =0.02 mol - L 1,加入雙氧水和磷

40、酸(設(shè)溶液體 積增加1倍)，使Fe恰好沉淀完全即溶液中c(Fe) = 1.0X10 5mol L 1,此 時(shí) 是 否 有Mg(PQ)2沉 淀 生 成？(列式計(jì) 算)。FeP Mg(PO4)2 的 Kp分別為 1.3 X 10 22、1.0 X 10 24。(6)寫出“高溫煨燒中由FePO制備LiFePQ的化學(xué)方程式：磷酸鎂沉淀生成。(6)草酸中碳為+ 3價(jià)，高溫煨燒過程中鐵的化合價(jià)降低，碳 的化合價(jià)升高，有CO生成。答案 (1)100 C、2 h,90 C、5 h (2)FeTiO 3+4H+ 4Cl =53+ TiOCl2+ 2HO (3)低于40 C, TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增力口；超過 40 C ,雙 氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致 TiO2 xHO轉(zhuǎn)化率下降 (4)4 (5)Fe 恰好沉淀完全,Q 1.3 X 10 221,71Q 以 0 Q時(shí)，c(PC3 )mol - L =1.3 x 10 17 mol - L 1,則 c3(Mg2 ) c2(PO4 )1.0 x 10= 0.013X(1.3 X10 17)2= 1.7 X 10 40KpMg3(PO)2,因此不會(huì)生成 Mg(PQ)2沉淀 高溫.(