(化学)高三化学专项训练【化工流程02】

1高三化学专项训练【化工流程02】1．（16分）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的流程如下：硫铁矿烧渣具有极高的利用价值。烧渣中主要成份含Fe2O3（20～50％）、SiO2（5～10％）、Al2O3(10％左右)，CuO(5～13％)，还含有少量金、银等。现在以硫铁矿烧渣作原料综合利用，变废为宝的流程如下：请回答下列问题：还原性烧渣中含有还原性较强的FeCl2、Na2SO3，滤渣A中含有Cu(OH)2,同还含有少量的游离态的铜、金、银等.请回答下列问题：(1)NaClO中氯的价态为，K2FeO4中铁元素的价态为。还原性烧渣与NaClO反应可制取高铁酸盐，试写出该反应的离子反应方程式：(2)焙烧氯化时发生以下反应为：___FeS2+___Fe2O3+___NaCl高温___FeCl2+___Na2SO3+Na2O，配平该反应方程式。(3)写出滤渣A中的Cu(OH)2、Cu溶于混合酸的离子反应方程该过程不适合用浓硝酸代替混合酸，其理由是(4)分析右图溶解度曲线回答：①为了获得CuCl2·2H2O晶体，可对滤液C进行的操作是：蒸发浓缩、______、滤液冷却结晶、过滤得到产品。②“冷却结晶”过程中，析出CuCl2·2H2O晶体的合适温550～650℃焙烧氯化①NaCl②FeS2硫铁矿烧渣粉碎造团加水、NaClO、浸取过滤滤渣A稀硝酸、稀硫酸混合酸浓缩结晶KOH滤液E过量CO2还原性烧渣K2FeO4滤渣F过滤滤渣D滤液C过滤B黄金（Au）粗铜（含少量Zn、Ag）滤液GZn粉2度或温度范围是_____________。高铁酸钾与Zn、KOH可用作开发一种绿色环保的高能碱性可充电电池，放电时反应为Zn+K2FeO4+H2O→Zn(OH)2+Fe(OH)3+KOH，该电池的放电的正极电极反应方程式，充电时阴极反应为，每当电路中通过3mol电子时，【思考】(1)粉碎的目的是_________________。(2)焙烧的目的是_________________。(3)酸浸的目的是_________________。(1)废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为____________。4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8NaOHK2FeO4+3/2Zn----→1/2Fe2O3+1/2ZnO+K2ZnO2Zn+2OH----→ZnO+H2O+2e3Zn+2K2FeO4+8H2O=放电=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH请回答下列问题：(1)废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为____________。(2)高温煅烧时CuS发生的反应为：___CuS+___NaCl+___O2高温___CuCl2+___Na2SO4，配平该反应方程式。(3)试剂A最好选用下列三种物质中的______（填序号），理由是_______________。a．NaClOb．Cl2c．浓硫酸(4)分析右图溶解度曲线回答：①为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩、______、滤液冷却结晶、过滤得到产品。②“冷却结晶”过程中，析出CuCl2·2H2O晶体的合适温度或温度范围是_____________。③上述流程中，还可以得到的副产品是__________（填名称）。【思考】(1)粉碎的目的是_________________。(2)焙烧的目的是_________________。(3)酸浸的目的是_________________。2．（14分）铬酸铅俗称铬黄，不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等过滤粉碎造团过滤滤渣粉碎造团3工业。实验室模拟工业上用铬污泥（含有Cr2O3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等）制备铬黄的工艺流程如下：(1)将铬污泥粉碎的目的是_________，操作a的名称为_______________________________。(2)废渣的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。已知25℃时Al(OH)3的Ksp＝1.3×10－33，则该温度下反应：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡常数为____________________________。(3)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式：_______________________________。(4)实验室洗涤铬黄沉淀的方法：__________________________________________________。(5)写出浓盐酸与Al2O3反应的离子方程式：________________________________________。3．（16分）随着社会的发展，铅的冶炼、加工、废铅蓄电池量急剧增加等引起的铅污染应当得到重视与关注。废铅蓄电池回收铅和含铅废水的处理工艺流程如下：已知：Ksp(PbSO4)＝1.6×10－5；Ksp(PbCO3)＝3.3×10－14回答下列问题：(1)写出步骤①转化还原提高反应速率和铅浸出率的2条措施________________________。(2)写出步骤①PbSO4转化的离子方程式__________________________________________；PbO2转化的化学方程式____________________________________________________。(3)写出步骤②证明已经洗涤干净的实验操作方法：_______________________________；(4)步骤③从母液可获得副产品为_______________________________________________；(5)写出步骤④用惰性电极电解的阴极反应式：___________________________________；写出铅蓄电池放电时正极反应离子方程式：___________________________________。4．（16分）亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：4(1)提高“反应1”反应速率的措施有_______________、____________等。(2)“反应2”的的氧化剂是_________，该反应的化学方程式为________________________。(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是_____________________________________。(4)从“母液”中可回收的主要物质是_______________________________________________。(5)“冷却结晶”后经_________（填操作名称）即可获得粗产品。【规律提升】关于原料预处理的考查：(1)粉碎或研磨的目的：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。(2)煅烧或灼烧的目的：高温下使固体分解；不易转化的物质转为容易提取的物质（如灼烧海带提取碘）；其他矿物转化为氧化物；除去热不稳定的杂质。(3)浸出：固体加水（酸）溶解得到离子。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的大小。(4)酸的作用：溶解、除去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）。(5)碱的作用：除去油污，除去铝片氧化膜，溶解Al或SiO2，调节pH促进水解（沉淀）。5参考答案1．（16分）(1)2H2O+O2+4e－＝4OH－（3分，电荷不守恒、化学式任错一个0分）(2)1221l（2分，错1个0分）(3)a（2分）NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+（1分），且NaClO溶液显碱性（1分），能增大溶液pH（1分）(4)①趁热过滤（2分。趁热1分，过滤1分）②30～35℃（2分，没单位扣1分）③硫酸钠（2分。写化学式给1分）【思考】(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，增大原料的转化率(2)使CuS转化为CuO，Fe2+转化为Fe3+(3)使CuO、Fe的化合物溶解2．（14分）(1)增大接触面积，提高浸取率（2分），过滤。（2分）(2)7.7×10－10（2分）(3)2CrO2－+3H2O2+2OH－===2CrO42－+4H2O（3分）(4)加蒸馏水浸没铬黄沉淀，等蒸馏水流尽后，再重复操作1～2次（3分）(5)Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O(2分)3．（16分）(1)充分搅拌，适当升高温度，增大碳酸钠和亚硫酸钠的浓度（写2条，各2分共4分）(2)PbSO4+CO32－===PbCO3+SO42－(2分)PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O===PbCO3+Na2SO4+NaOH(2分)(3)取少最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸，再滴入少量氯化钡溶液，若无沉淀产生，则证明已经洗涤干净。（2分）(4)Na2SO4(或硫酸钠)（2分）(5)Pb2++2e－==Pb（2分）PbO2+2e－+4H++SO42－==PbSO4+H2O（2分）32．（16分）(1)适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条，4分）(2)ClO2（2分）H2O2+2ClO2+2NaOH＝2NaClO2+2H2O+O2（3分）(3)常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解（2分）(4)Na2SO4（3分）(5)过滤（2分）