《2022学年高考化学模拟题汇编专题15化学工艺流程大题【含答案】.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022学年高考化学模拟题汇编专题15化学工艺流程大题【含答案】.pdf（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题1 5 化学工艺流程大题1.(福建泉州市高三模拟)工厂处理电镀废水会产生电镀污泥。某镀锲污泥酸浸的滤液含N i”、A l 、F e 、C r*、C i?.等离子，可用如下工艺流程回收硫酸银晶体。硫酸锲水 层 晶体2+萃 取 +已知：镁的萃取、反萃过程反应为2RH+NV、反 萃 出2砧+2.(1)检验酸浸滤液中含F e 的试剂为。(2)“电解”过程，阴 极 的 电 极 反 应 式 为。(3)滤渣主要成分为A 1P 0,、F e P O,、C r P O,不同电解电压、电解时间下F e C r”离子的检测结果如下表所示，电 解 酸 浸 滤 液 的 最 佳 电 压 和 时 间 分 别 是。电解电
2、压(V)1.01.52.02.53.0F e2t有有有无无C r-无无无无有电解时间(h)2.63.13.64.14.6F e21有无无无无C r 无无有有有(4)“沉淀”后，溶液中 c(P O：)=4.0 X 1 0 m ol L,则 c(Al)=。(已知：P(A 1P O1)=9.84X 10 21)(5)“反萃”中，加入的X是(6)为测定硫酸银晶体(N iS O n 也0)组成，进行如下实验:取5.260g样 品,配 成 250m L 溶液，量取25.00m L溶液，用 0.l O O m ol -L1的 E D T A(N a 此Y)标准液滴定(反应为N F+H2Y2=N iY2-+2
3、H+).重复滴定3 次,平均消耗 E D T A 标准液20.00m L,则 硫 酸 银 的 化 学 式 为。(D K S C N 溶液和氯水或酸性 K M n O 溶液或 K/F e(C N)6 溶液(2)C u +2e =C u (3)2.5V,3.l h(4)2.46 X 10%ol -L1(5)稀硫酸(或(S O。(6)N iS O i 6H20(1)检验F e 2 的实验方法：向溶液中加入K S C N 溶液，溶液中无明显现象，滴加几滴新制氯水振荡后，溶液呈红色，则说明溶液中含有F e ；或者向溶液中滴加酸性K M n O i溶液，若紫色褪去，则说明溶液中含有F e?；或向溶液中滴加
4、K 3 F e(C N”溶液，若溶液中生成蓝色沉淀，则说明溶液中含有Fe*故 K S C N 溶液和氯水或酸性K M n O,溶液或K3 F e(C N)J溶液；(2)电解过程中C i?在阴极上得到电子生成C u,电极反应式为C u2+2e =C u；(3)电解酸浸滤液过程的目的是除去F e2 C r 因此最佳的电压为2.5 V,最佳电解时间为3.l h,故 2.5V,3.l h(4)A 1P O,沉淀后，此时溶液中 c(A 13，)=%(A 1Q4)=9.84xlO OL=2.46X 10 12m ol L ；c(POt)4.0 x10-9(5)加入R H后，N 产溶解于R H中，从有机层中
5、提取N i 时，需同时将NF转化为N iS O“并且不能引入新杂质，因此所加试剂X为稀硫酸(或H60)。(6)滴定过程中反应的关系式为NF山,由此可知250m L 待测液中所含N i,的物质的量/?(N i21)=0.l O O m ol L X 20.00X 10 3L X 2 5 QmL=0.02m ol,则 5.260g 样品中 (N iS O)=O.02m ol,含有 H2025mL5.26g-0.02mol x 155g/mol的物质的量(Hz O)：-;-;-=0.1 2 m o l,/7(N i S 0.)：(压 0)=0.02 m o l：0.1 2 m o l=l：6,18g
6、/mol因此硫酸镇的化学式为N i S O,6 H 2 O。2.(广东高三模拟)金属钛(T i)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料。以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如图所示。请回答下列问题:高温(1)钛酸亚铁(用R 表示)与碳在高温下反应的化学方程式为：2 R+C =2 F e+2 T i O2+C O2 t ,钛酸亚铁中钛元素的化合价为,钛酸亚铁和浓H B 0”反应的产物之一是T i O S O”反应中无气体生成，该反应的化学方程式为。(2)上 述 生 产 流 程 中 加 入 铁 屑 的 目 的 是。(3)此时溶液I中
7、含有Fe、Ti()2,和少量Mg等阳离子，常温下，其对应氢氧化物的Ksp如表所示。氢氧化物Fe(OH”TiO(OH)2Mg(OH)2Ksp8.OX 10 161.0X10 291.8X10 1 1常温下，若所得溶液中Mg?的物质的量浓度为0.18mol L-1,当溶液的pH等 于 一 时，Mg(0H)z开始沉淀。若将含有Fe/TiO?和Mg的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为。溶液I经冷却、结晶、过滤，得 到 的 副 产 物 甲 是，过滤需要的主要玻璃仪器是 o(4)Mg还原TiCLi过程必须在1070K的温度下进行，你 认 为 还 应 该 控 制 的
8、反 应 条 件 是。(5)除 去 所 得 金 属 钛 中 少 量 的 金 属 镁 可 用 的 试 剂 是。(1)+4 FeTiO3+2H2SO,()=TiOsOl+FeSO1+2H2O (2)防止 Fe?+被 氧 化(3)9 TiO2+2H2O=TiO(OH)2 J+2H+或 TiO+2H2O=H2TiO3 J+2H FeSOi-7H20 烧杯、漏斗、玻璃棒(4)隔绝空气(5)稀盐酸或稀硫酸【分析】向钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁)中加浓硫酸使其转化为可溶性的硫酸亚铁等：然后加水和加铁粉除消耗多于的氢离子外还可防止亚铁离子被氧化成铁离子；沉降分离后得到TiOSO 以及硫酸亚铁的混合溶液，然后冷却结
9、晶，过滤得到硫酸亚铁晶体和溶液I I,向溶液H中加水并加热过滤得到钛酸和回收硫酸；将钛酸煨烧得到二氧化钛，在高温条件下与碳和氯气反应生成四氯化钛，然后四氯化钛与镁在高温下反应生成钛单质。据此分析可得：高温(1)根据2R+C2Fe+2Ti0z+C02 t以及原子守恒，可得钛酸亚铁的化学式为F e T i。：，根据化合物中各元素化合价代数和为零可得FeT iO s中T i的化合价为+4价；钛酸亚铁和浓HfO,反应的产物之一是TiOSO”反应中无气体生成，则该反应为非氧化还原反应，则其反应为：FeTiO3+2H2SOl()=TiOsO,+FeSO.,+2H；!O,故FeTiO3+2112soi(浓)
10、=Ti0s04+FeS04+2H20；(2)由分析可知，加铁粉的主要目的是为了防止亚铁离子被氧化，故防止Fe?+被氧化；K sp M g(O H)2=c(M g 2+)c 2(O H-)=L 8x lO f,所以有c(O H )-mo l/L=l.0 x 10-5mo l/L .pOH=5,则 pH=14-pOH=9,故 9若将含有Fe、TiO和Mg外 的溶液加水稀释，立即析出大量臼色沉淀，结合表中Ksp数据可知TiO(OII)2的 K sp最小，则所得该白色沉淀为氢氧化氧钛，则该反应的方程式为：T i O 2+2H Q=T i O(O H)2l+2H+或 T i t)，+2H20=H2T i
11、 0.11 +2 的，故 T i CT+Z li z O T i O S H”I +2H+g c T i 02+2H20=H2T i 03 I +2H+；由分析可知，溶 液 I 经冷却、结晶、过滤，得到的副产物甲是为Fe S 047H 2(),过滤时所需的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒以及烧杯，故 Fe S O,7H 20；漏斗、玻璃棒、烧杯：(4)M g 为活泼金属，容易被氧气氧化,所以M g 还原T i CL 过程除必须在1070K 的温度下进行外还应隔绝空气，故隔绝空气；(5)常温时耐酸碱腐蚀，所以除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂为稀硫酸或稀盐酸，故稀硫酸或稀盐酸。3.(北京高三二模)我国
12、每年的钢产量居世界前列，每年产生大量废铁皮。某科研小组利用本地钢厂所产生的废铁皮，探索制备高纯氧化铁的新工艺。该废铁皮的化学多元素分析结果如下表所示。制备流程如下图所示。化学成分Fe OFe2O3FeCa OCa S i O3其他(C、S等)含量酚47.3541.921.072.643.482.68废铁皮250t 300七 20%硫酸氨水焙烧酸溶过 滤*、*-漉液(1)废铁皮在焙烧过程中，单质Fe、C、S都可与。2反应，其中S与 6 反应的化学方程式是一(2)在酸溶过程中，为增加溶解速率，可采取的措施是。(3)过滤操作得到的滤渣中的成分有H2Si O3.。(4)滤液经检验含有F e ,检验方案
13、及现象是。(5)已知：生成氢氧化物沉淀的p HF e (O I D2 F e(0 H)3开始沉淀时6.31.5完全沉淀时8.32.8注：金属离子的起始浓度为0.I m o l-L 1加入氨水以控制溶液的p H 在(选填序号)a.3_5 b.6 _ 8 c.9-1 0(6)在搅拌过程中，产生F e(0 H)3的反应方程式有.(7)对所得高纯氧化铁进行检验，其中F e z O s 含量为9 5.0 2%(高于国家一级品技术要求)；同时发现还含有0.3%的总钙量(以CaO 表示)。产 品 中 含 有 钙 元 素 的 原 因 是。焙烧(l)S+0：=S 02(2)加热(3)CaSO i (4)力 口
14、入 K：F e(CN)6,产生蓝色沉淀/加入K SCN,溶液变红，再加氯水，红色加深(5)c (6)F e +3N%H Q=F e(0 H)M+3N H：、4F e(0 H)z+0 2+2 H 2 0=4F e(0 H)3(7)CaS0,微溶【分析】废铁皮加入稀硫酸，氧化亚铁、四氧化三铁、铁、氧化钙、硅酸钙均反应，硅酸、硫酸钙微溶于水，过滤操作得到的滤渣中的成分有&Si。,、CaSO”溶液中有三价铁离子和二价铁离子，加入氨水生成氢氧化铁，氢氧化铁焙烧得到氧化铁，据此分析解题。(1)废铁皮在焙烧过程中，单质F e、C、S 都可与反应，S 与“反应生成二氧化硫，S 与 6反应的化学方程焙烧式是：S
15、+02=S 02o(2)在酸溶过程中，为增加溶解速率，可采取的措施是加热。(3)废铁皮加入稀硫酸，氧化亚铁、四氧化三铁、铁、氧化钙、硅酸钙均反应，硅酸、硫酸钙微溶于水，过滤操作得到的滤渣中的成分有“Si。,、CaS0lo(4)滤液经检验含有Fe,检验方案及现象是：加入L F e lCN”，产生蓝色沉淀/加入K SCN,溶液变红，再加氯水，红色加深(5)由流程图可看出，加入氨水是为了沉淀Fe得到氢氧化铁，而不沉淀F e ,所以加入氨水以控制溶液的 p H 在 9-1 0。(6)在搅拌过程中，溶液中有三价铁离子和二价铁离子，产生F e(O H)3的反应方程式有：F e +3N H：,H2O=F e
16、(O H)31 +3N H：、4F e (O H)2+02+2 H20=4F e (O i l)3o(7)对所得高纯氧化铁进行检验，其中F e z O s 含量为9 5.0 2%(高于国家一级品技术要求)；同时发现还含有0.3%的总钙量(以CaO 表示)。产品中含有钙元素的原因是：抽滤得到的氢氧化铁中含有少量的氢氧化钙，且未洗涤直接干燥焙烧，产品中有氢氧化钙。4.(广东高三模拟)C o Q 主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用一种钻矿石(主要成分为C o Q,含少量F e G、Si O z 及铝、镁、钙等金属元素的氧化物)制取Co,。,的工艺流程如图所示。NaC103.加Na,CO,调节稀H2s
17、OQ Na2s。3 pH#.O晶右 NaF 草酸佞溶液诂 I I II 400 600 七矿-溶浸-氧化除杂 一沉 淀 除 杂 一-滤液-CoC,O4 2H,0-Co,O,右 I I I *煨烧滤渣1 滤渣2 滤渣3已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH如下表:回答下列问题:沉淀物Fe(0H)3Fe(0H)2Co(0H)2Al(0H)3完全沉淀的pH3.79.69.25.2(1)溶浸过程中，可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是一(写出1种即可)；加入Na2sQ,的主要作用是o(2)氧化除杂过程中金属离子与NaClOs反应的离子方程式为，加入Na2C03的主要目的是_。(3)配制80mL
18、l.Omol L 的(NH,)0溶液，需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外，还有_ _ _O(4)已知某温度下%(CaFz)=3.4X 10，A；P(MgF2)=7.1X 10飞。该温度下，沉淀除杂时加入足量的NaF溶液可将Ca2、Mg2沉淀除去,若所得滤液中c(Mg2)=l.OXlOmol L,则滤液中c(Ca)为(保留2位有效数字)。(5)取CoCO 2HQ晶体在空气中加热至400 600充分燃烧得到产品，反应中CoC20,2H20与02的化学计量数之比为。若取CoC。2HQ晶体5.49g在空气中加热至300,得到钻的某种氧化物2.4 1 g,则该反应的化学方程式为。(1)适
19、当升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等 将C。“、Fe还原为Co、Fe2(2)6Fe2t+CIO,+6H=6Fe3t+Cl+3H20 使 Fe和 AM全部转化为 Fe(0 0和 Al(0叽沉淀(3)100 mL 容量3 00瓶(4)4.8X10 mol L (5)4：3 3CoC204 2H20+202-Co304+6C02+6H20【分析】钻矿石中加入稀硫酸和Na2s0 3,可得C。、Fe、Al、Mg、Ca2+,加入的Na2sQ,主要是将Co、Fe还原为Co、F e ,后向滤液中加入NaClOs将Fe氧化为F e ,加入Na2cO3调p H,可以使Fe、Al沉淀,过滤后所得滤液主要含有C
20、o、Mg、C，滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝，再用NaF溶液除去钙、镁，过滤后，向滤液中加入草酸镀溶液得到二水合草酸钻，煨烧后制得CO2。”据此分析解答。(1)溶浸过程中，适当升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等均可以加快反应速率和提高原料利用率；N a 2 s是还原剂，主要是将Co/、Fe还原为Co*、Fe，故适当升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等;将 C。、F b还原为 Co、Fe；(2)氧化除杂过程中加入NaClOs可将Fe氧化为Fe。其离子方程式为：6Fe2*+CI O,+6H=6Fe34+Cr+3H20；用N a2c调节溶液p H,使Fe和A产全部转化为Fe(0H)3和A1(0 0
21、沉淀,达到除去Fe和A1的目的，故6Fe2t+CI O；+6H=6Fe3+Cl+3H20；使 Fe和 A l全部转化为 Fe(0H)3 和 Al(0H)3 沉淀;(3)配制80mL的溶液需选用100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等仪器，故100mL容量瓶；(4)c(Ca2)：c(Mg21)=c(Ca2)-c(F 0:c(Mg2*)-c(F l=A；p(CaF2)：A；P(M gF2)=34：7 1,所以34c(Ca2)=l.OXlOmol l/X 一 x 4.8X K T6 mol L；故 4.8X10+mol L；71400-600(5)400600 燃烧时发生反应：4coezOi
22、 2H，0+302 2Co203+8C02+8H20,CoCaO,2H20 与 02的化学计量数之比为4：3；故4:3；300 燃烧时，钻的氧化物中，(Co)=4 9 g o 0 3皿。1,则=*航 口 吗*眺,mol 183g x mol 16g/mol=0.04 m o l,故钻的氧化物的化学式为Cos。”。钻元素的化合价部分升高，则空气中的参与反应，产物还有300C0?、&0,故其化学方程式为：3coe。2H20+202=C o30t+6C02+6H205.(山东泰安市高三模拟)错G Z r)是现代工业中重要的金属原料，具有良好的可塑性，其抗蚀性能强于钛。以错英石(主要成分是ZrSiO”
23、还含有少量AI Q3、SiOz、Fe?()3等杂质)为原料生产错及其化合物的流程如图所示：足 量Ch残渣足量石油焦(C)(1)分 馆 属 于(填“物理变化”或“化学变化”)。(2)错英石(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分储，理由是(3)“高温气化”中ZrSiO,发生反应得到Z rC*的反应的化学方程式为。(4)流程中Z r C l”与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得Z r OC L 8也 0,检验该物质是否洗涤干净的实验操作为 o(5)工业上使用惰性电极电解K l r F s 与 K C 1 组成的熔盐来制取金属错。阳 极 上 的 电 极 反 应 式 为,每转移 0.4 m o
24、 l e,理论上阴极增加的质量为一(1)物理变化(2)不能 Z r S i O,难溶于盐酸，后续依然需要用氯气和石油焦与错英石反应，浪费药品高温(3)Z r S i 0.1+4 C l2+4 C=Z r C l.1+S i C L+4 C 0 (4)取少许最后一次的洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的 A g NOa 溶液，若无沉淀产生，则已洗涤干净(5)2 C l-2 e =C 12 t 9.1 g【分析】该工艺流程图中，在高温气化过程中反应物是Z r S i Oi、C、C k,生成物有Z r C L、S i C L 和 C O,故反应方程式高温为：Z r S i O,1+4 C l2+4 C
25、=Z r C l.1+S i C l.,+4 C O,分僧出Z r C L 1 后，与水反应生成Z r OC l j 81 L 0,反应方程式为：90 0 Z r C L+9H 2。=Z r OC l/8H Q+2 H C 1,然后再受热分解，反应方程式为：Z r OC l2-8H2O =ZrO2+2 H C l+7 H2O,据此分析解题。(1)分储是利用互溶液体中各组分沸点的不同将各组分分离的过程，没有新物质的生成，故属于物理变化；(2)由于Z r S i O,难溶于盐酸，后续在高温气化的过程中依然需要用氯气和石油焦与错英石反应，浪费药品稀盐酸；(3)由题干流程图可知，“高温气化”中 Z r
26、 S i O,与 C、C k 发生反应得到Z r C 和 S i C L”根据元素守恒可知高温另一种产物是C o,故该反应的反应的化学方程式为：Z r S i O计 4 c l 2+4 C=Z r C L+S i C L+4 C O；(4)流程中Z r C L 与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得Z r OC b -8H，0,此时Z r OC b -8H，0晶体表面混有杂质H C 1,故检验该物质是否洗涤干净的实验操作为取少许最后一次的洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的A g NOs 溶液，若无沉淀产生，则已洗涤干净，故取少许最后一次的洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的A g NOa 溶液
27、，若无沉淀产生，则已洗涤干净：(5)工业上使用惰性电极电解K z Z r F e 与 K C 1 组成的熔盐来制取金属错。阳极上发生氧化反应，故电极反应式为 2 c l-2 e =C k t ,阴极反应为：ZrF-+4 e =Z r+6 F 每转移0.4 m o l e ,理论上阴极生成0.I m o l Z r,故阴极上增加的质量为0.l m o l X91 g/m o l=9.1 g。6.(辽宁沈阳市高三三模)磷酸亚铁锂(L i F e PO4 离子电池具有寿命长和高安全性的优点，是新能源汽车的动力电池之一、从废旧的磷酸亚铁锂电池中提取锂、铁等金属材料意义重大。下图是废旧磷酸亚铁锂电池材料
28、(主要成分为L i F e P O”含少量炭黑，有机物和A 1等杂质)回收工艺流程:废旧正极粉末N a O H溶液 N a 2s 4溶液 N a C O,滤液1F e P O4滤液2L i O H(1)焙烧的目的是(2)写出氧化时的化学方程式(3)黄血盐(配离子结构如下图所示)溶液遇F e 3+立即产生深蓝色普鲁士蓝沉淀，可用其检验“氧化”后溶液中F e 3+是否沉淀完全，沉淀反应的离子方程式为CN(4)碳酸锂溶解度随温度变化情况如下图所示，“沉锂”采用的提纯方法为,洗涤，干燥。1.71.51.31.10.90.70.5100(5)沉锂过程中，向100m L c(L T)=0.1 m o l-
29、L 的溶液中加入10.6 g N a 2cO 3固体，L i，是否沉淀完全(c(L i+)10-5 mol/L,故没有沉淀完全 2H,O-4e=O2+4H+制得的氢氧化锂 7 V 1-0.05会夹带硝酸锂杂质【分析】废旧磷酸亚铁锂电池材料(主要成分为LiFePO 含少量炭黑，有机物和A1等杂质)，放电拆解后焙烧，去除正极材料粉末中的炭黑和有机物，加入氢氧化钠溶液碱浸发生2A1+20H+2H冷一2A10J+3H2 t,过滤得到滤液1中偏铝酸钠溶液，滤渣LiFePOq加入Na2szOs溶液氧化亚铁滤渣生成FePO“调节溶液pH生成磷酸铁沉淀，滤液2中加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，经过滤、洗涤、干
30、燥等操作得到碳酸锂。(1)焙烧的目的是去除正极材料粉末中的炭黑和有机物。故去除正极材料粉末中的炭黑和有机物；(2)LiFePO4加入NazSzOs溶液氧化亚铁滤渣生成FePO4,氧化时的化学方程式Na2S2O8+2LiFePO4=2FePO4+Na2SO4+Li2SO4。故Na2S2O8+2LiFePO4=2FePO4+Na2SO4+Li2SO4；(3)Fe(CN)(,黄血盐溶液遇Fe3+立即产生深蓝色普鲁士蓝沉淀F ejF elC N%,可用其检验“氧化”后溶液中Fe3+是否沉淀完全，沉淀反应的离子方程式为3Fe(CN)61+4Fe3+=Fe/Fe(CN)6 故3Fe(CN)6 r +4Fe
31、3+=Fe4 Fe(CN)63 L ；(4)碳酸锂溶解度随温度升高而降低，“沉锂”采用的提纯方法为蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤，干燥，趁热过滤，可以减小碳酸锂的损失。故蒸发浓缩，趁热过滤；(5)沉锂过程中，向100 mL c(Li+)=0.1 mol L 的溶液中加入10.6 g Na2cO3固体，10.6g 0.1m/.L_|xO.lLKsp(Li2CO3)=c2(Li+)c(CO)=2.5 x IO2,c(CO；)=106g W。尸 2-(1-0.05)0.1Amol ，c(Li+)=10，mol/L,故没有沉淀完全。故c(L i+)=J iW 10，mol/L，故没v V 1-0.05 1
32、7 V 1-0.05有沉淀完全；(6)电解碳酸锂制取L iO H,阳极水失电子发生氧化，反应方程式为2H2O4e-N)2+4H+。用该方法制取LiOH的缺点是制得的氢氧化锂会夹带硝酸锂杂质。故2H2(D-4e一=O2+4H+;制得的氢氧化锂会夹带硝酸锂杂质。7.(广东茂名市高三三模)氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸，俗 称“固体硫酸”，易溶于水和液氨,不溶于乙醇，溶于水时有存在如下反应：H2NSO3H+H2O =iN H4HSO4,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有sc3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:溶剂 磊而加一|而 演|一忌 晶 卜 啊 氨
33、 基 磷 酸 粗 品蟹螫co?稀硫酸已 知“磺化”步骤发生的反应为：C O(N H)(s)+SC)3(g)=H2NCONHSO3H(s)AH c n(An)。常温下,Ksp(F e PC)4)=1 3 x 1(T2 2,“沉铁”中为了使c(F e3+)lx 10 5mol/L,c(PO：)最小为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mo1/L o(1)A1(0 I I)3 (2)避免在除去 Af+时 F e，+一并沉淀 A13+3 H2O A 1 (0 I I)；(+3 H+,F e O+2 ir=F e2+H2O(或 2 Al+3 F e O+3 HzO=2 Al(O H)3+3 F
34、e )(3)C (4)取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氟化钾溶液(或酸性高钵酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(或酸性高锯酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有F e?+(5)1.3 X 10 17【分析】硫铁矿中含有物质是F e S z、A I M、S i02 F e Q”，焙烧时F e S,转化成F e zO s,F e Q 为碱性氧化物,AL O,为两性氧化物,S iO z为酸性氧化物，能与稀硫酸反应的是F e Q、AI 2 O 3、F e30o S iO,不与硫酸反应，滤 渣 1 为 S iO z,滤液中阳离子是F e 、Al3 F e2+H*等,加 入 F e S 将F+还原成F e?+,加入F e
35、 O 调节p H,使 A产转化成A1(O H)3 沉 淀,除 去 A/+,然后加入氧化剂，将 F e 氧化成F e +,据此分析;(1)加入F e O 调节p H,可以使Al元素以Al(O H%形式沉淀除去时，所用滤渣3的主要成分为Al(0 H)3；(2)依据表格中的数据以及流程，让 A1元素以Al(O H),形式沉淀除去时，F e 必先沉淀，因此用F e S 还原F e 十的目的是避免在除去AU+时 F e 3+一并沉淀；加入F e O 的目的是调节pH,让+以 Al(0 H),形式沉淀而除去，A U+发生水解：A13+3 H2O A1(O H)3+3 H+,F e O+2 H+=F e2+
36、H2O,促使平衡向正反应方向进行，得到氢氧化铝沉淀，总反应为 2 Al +3 F e O+3 HzO=2 Al(0 H)a+3 F e ；(3)A.K MnO,溶液作氧化剂，容易引入Mr?+、K+,故 A 不适宜；B.稀硝酸作氧化剂，得到N O,N O 有毒，污染环境，且容易引入硝酸根成为新杂质，故 B不适宜；C.双氧水作氧化剂，还原产物是H2 0,不引入杂质，对环境无影响，故 C适宜；D.次氯酸钠作氧化剂，引入新杂质C、Na+,故 D不适宜；答案：C；(4)F e?.可以和铁鼠酸钾溶液反应得到蓝色沉淀，还可以使酸性高镐酸钾溶液褪色，所以检验F e?+：取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氟化钾溶
37、液(或酸性高镒酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(或酸性高镒酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有F e ；A fsp(FePO4)1.3 x 1 0-2 2当 c (F e )W 1 X 1 0 mo l/L 时，c (P 0 =)2.Fe3+)=lxl(V=1 3 X 1 0 “mo l/L。10.(江苏盐城市高三三 模)水合朋(Nz HjHQ)常用作航天器燃料，也广泛应用于医药生产。实验室制取水合股，并模拟处理铜氨 C u(Nlh)4 2*废液回收铜粉的实验流程如图：C12 CO(NH2)2 铜氨溶液NaOH溶 液-!反应I J-合成水合游 反应II卜 铜粉(1)反 应 I 中温度升高时易产生副产物Na
38、 C l()3。为提高Na C lO 产率，实验中可采取的措施有一A.反应容器浸入热水中 B.适当减慢通入C L 的速率 C.不断搅拌溶液(2)Na C lO 与 C O(NHJ2 反应合成水合肿的离子方程式为一。、合成过程中需控制 mCO(cNcH：,)2 七一1 ,比理论值一1；略大的原因是。m(NaC10)1.22 1.24(3)检验分离出水合肿后的溶液中的实验操作是一。(4)铜粉沉淀率与水合腓溶液浓度的关系如图所示。请设计由铜氨废液回收铜粉的实验方案：取一定量5 mo i/水合啡溶液，静置、过滤、洗涤、干燥。实验中可选用的试剂：5 mo i!?水合阴溶液、2 mo i!/硫酸、2m o
39、i Na O H溶液、铜氨废液、蒸储水。A已知：2 C u (NH3)12 t+N2H,H20+4 0 H2 C u I +N2 t +8 NH3 t +5H20O(1)B C (2)C O(NH2)2+C 1 0 +2 0 H=N2H)H20+C1+CO适当增加还原剂0)(灿”用量，减少生成物水合肺的氧化损耗量，为反应n提供更多的反应物水合胧(3)取少量合成后的溶液，向其中加入稀硝酸至不再产生气泡，再滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀(4)加入蒸储水稀释至3m o i!?3.25 m o lL 加入适量2m o i”N a O H 溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液，加热使其充分反应，同时用2 moi
40、硫酸吸收反应中放出的 N%,直至溶液中无气泡产生，停止滴加(D N a O H 溶液与C L 在一定温度下反应生成N a C l O、N a C l,该反应为放热反应，温度升高时易产生副产物N a C 103,为提高N a C l O 产率，可适当减慢通入C L 的速率以减缓反应速率，或者不断搅拌溶液增大热量散失速率，故 B C；N a C l O 与 C 0(N H 3反应合成水合明的过程中，C 1 元素化合价由+1降低至T,N元素化合价由-3升高至-2,反应过程中溶液为碱性，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知反应方程式为C O (N H2)2+C 10+20H W L,H-O+C
41、 1+C 0；N J I/l b O 中 N元素化合价为-2,具有还原性，能够被N a C l O 氧化，附乩也0 被氧化会导致的1广 也 0 产率降低,因此通过增大C 0(N H z)2的量防止N2H,-H20 被氧化，故适当增加还原剂C 0(N H 2)2用量，减少生成物水合肺的氧化损耗量，为反应n提供更多的反应物水合脱；(3)检验C 1 的试剂为硝酸银溶液，但硝酸银同时能与N 2H m i 2。反应生成难溶物会干扰C 1检验，因此可加入稀硝酸将N z H j H#氧化为N z,然后再加入硝酸银进行检验，故取少量合成后的溶液，向其中加入稀硝酸至不再产生气泡，再滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀；
42、(4)由图可知，当水合肿溶液浓度为3.0 3.25 m o l/L时铜粉沉淀率最高，因此可利用3.0 3.25 m o l/L的水合肺溶液与铜氨废液在碱性并加热条件下反应回收铜粉，反应过程中生成N H：,、弗，N H：,不能排放至空气中，可利用2m o i 口硫酸吸收，当溶液中不再生成N?时，说明铜氨废液回收基本完全，故加入蒸镭水稀释至3m o l L-3.25 m o l L,加入适量2m o i N a O H 溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液，加热使其充分反应，同时用2m o i 硫酸吸收反应中放出的N I L 直至溶液中无气泡产生，停止滴加。1 1.(江苏扬州市高三模拟)实验室研究从炼铜
43、烟灰(主要成分为C u O、C u Q、Z n O、P b O 及其硫酸盐)中分别回收铜、锌、铅元素的流程如下。稀 硫 酸 空 气 铁屑 MnO2,ZnO烟 灰 少 酸浸 一*过 滤 一 置换 一 a 过漉 一 a 除铁 一 过滤.*ZnSO4 7H2O酸浸渣 海绵状铜 含铁渣(1)酸浸过程中，金属元素均由氧化物转化为硫酸盐，其中生成C u S O,的化学方程式为：C u O +H 2s 0产 C u S O,+&0、0(2)铁屑加入初期，置换速率随时间延长而加快，其可能原因为：反应放热，温度升高；。铁屑完全消耗后，铜的产率随时间延长而下降，其可能原因为。(3)已知：25 时，Ks p(P b
44、 S 0,)=2.5 X 10 s；P b S O,+2C 1 P b C 12+SO,一定条件下，在不同浓度的 N a C l图-I图-2浸出后溶液循环浸取并析出P b C h的实验结果如下表所示。参数循环次数0123结晶产品中P b C k纯度/%9 9.9 9 9.39 8.79 4.3为提高原料N a C l溶液利用率，请补充完整利用酸浸渣制备化学纯(纯度9 8.5%)P b C k晶体的实验方案:取一定质量的酸浸渣，,将所得晶体洗涤、干燥。(可选用的试剂：5 moi I?N a C l溶液，1mol 1/N a C l 溶液，N a C l 固体)循环一定次数后的溶液中加入适量C a
45、 C k溶液，过滤并加水稀释至其中N a C l浓度为1 mol L 的目的是 2CU20+02+4H 2S 0=4CUS 0+4H 2。（2）置换出的Cu与铁屑形成原电池，加快反应速率 铁屑消耗后，随时间延长，生成的Fe4被空气氧化为Fe,Fe”与置换出的Cu反应，降低了 Cu的 产 率（3）加入一定量5 mol LNaCl溶液，在90条件下搅拌使其充分反应，一段时间后趁热过滤；将滤液冷却至室温结晶，过滤；向滤液中补充适量NaCl固体，循环浸取酸浸渣2次 加入Ca，将SO：转化为CaSO,沉淀，避免影响后续析出PbCk的纯度；加水稀释NaCl浓度至Imol ，使溶液中的PbCh充分析出【分析
46、】烟灰（主要成分为CuO、CuQ、ZnO、PbO及其硫酸盐）加入稀硫酸、通入空气进行酸浸，金属元素均由氧化物转化为硫酸盐，Cu?。被氧化为C/,酸浸渣主要为难溶于稀硫酸的硫酸铅，加入铁屑置换出铜，过滤得到海绵状铜，然后加入MnOz氧化Fe生成Fe”,再加入ZnO调节pH生成Fe（OH）”从而除去Fe。过滤后的滤液经系列操作得到ZnSOt 740。（1）酸浸过程中，氧气在稀硫酸环境中会将Cu20氧化得到硫酸铜，化学方程式为2Cu20+02+4H2S（h=4CuSO,+4H20；（2）铁置换出的Cu附着在铁屑表面，与铁屑形成原电池，加快反应速率；铁屑消耗后，随时间延长，生成的Fe，被空气氧化为Fe
47、,Fe，与置换出的Cu反应，降低了 Cu的产率；（3）根据分析可知酸浸渣中主要含有硫酸铅，根据表格数据可知当NaCl溶液的浓度为5moi儿、温度为90时，铅的浸出率最大，而PbCL在5m oi/L的NaCl溶液中的溶解度受温度影响较大，为防止PbCk提前析出，要趁热过滤，同时还要注意循环浸取的次数不能超过2次，具体操作为：取一定质量的酸浸渣，加入一定量5 moi LTNaCl溶液，在90条件下搅拌使其充分反应，一段时间后趁热过滤；将滤液冷却至室温结晶,过滤；向滤液中补充适量NaCl固体，循环浸取酸浸渣2次；加入C a ,将SO；转化为CaSO,沉淀，避免影响后续析出PbCk的纯度；加水稀释Na
48、Cl浓度至Imol-L-1,使溶液中的PbCL充分析出，从而提高PbCk的产率。1 2.（河北沧州市高三二模）用含格不锈钢废渣（含SiO 2、5 O 3、Fe2O3,A LO3等）制取5 0 3（铭绿）的工艺流程如图所示:滤渣pH=7-8加热近沸涯渣S 6回答下列问题：(1)“碱熔”时，为 使 废 渣 充 分 氧 化 可 采 取 的 措 施 是、oC r2O3,KOIL反应生成K?C r O 4的化学方程式为。(3)“水浸”时，碱熔渣中的K F e O 2强 烈 水 包 解 生 成 的 难 溶 物 为(填 化 学 式，下同)；为检验“水浸”后的滤液中是否含有F e 3*,可 选 用 的 化 学
49、 试 剂 是。常温下，“酸化”时p H不 宜 过 低 的 原 因 是；若此时溶液的p H=8 ,则C(A 13+)=m o l/L o 已知：常温下，Ks p A l(O H)3 =1.3 x l Q-3 3)(5)“还原”时 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(6)“沉铭”时 加 热 近 沸 的 目 的 是；由C r(O H)3制 取 铭 绿 的 方 法 是。(1)粉碎废渣 充分搅拌(或通入足量空气等其他合理答案)(2)2 C r20;5+8 K 0 H+3 02 4 K2C r 01+4 H20 (3)F e(O H)3 K S C N (4)p H 过低，A l*进入滤液1.3
50、 x 1 0 (5)C r2O；+3 S O +8 H+=2 C r3+3 S O；+4 H2O (6)提高沉淀物纯度 高温煨烧【分析】含铝不锈钢废渣(含S i O?、G O、F e203,A I 2 O 3等)经过碱熔,生成了 K z C r O,、K2S i O3,K A 1 O2,K F e O2,加水溶解，F e O；结合H 2。电离出的H+及H 2。生成F e(O H%沉淀和K O H,可以把不溶的固体通过过滤除去，调p H,K A I。2转化为A l(0H)3沉淀，K?S i O 3转化为H z S i O s沉淀，K C r O,转化为K z C j O;，LC m O 7与 N