1、題型二化學工藝流程題型限時訓練1.(2018 北京卷，26)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：a ggj AT粗磷酸_ 'T精制磷酸脫有機碳 脫硫磷精礦喬磷精礦粉,黑件一磷石膏(主要成分方0口5%"3%01已知：磷精礦主要成分為 Cs5(PO4) 3(OH),還含有Ca5(PO4) 3 F和有機 碳等。 溶解度：Ca5(PQ)3(OH)<CaSO- 0.5H2O(1)上述流程中能加快反應速率的措施有 。(2)磷精礦粉酸浸日發生反應：2Ca(PO4) 3(OH)+3H2O+10HSO10CaSO - 0.5H2O+6HPO該反應體現出酸性關系：H3PO-SO(填“ &

2、gt;”或“ <”)。結合元素周期律解釋中結論：P和S電子層數相同， 酸浸時，磷精礦中Ca(PO4)3F所含氟轉化為 HF,并進一步轉化為 SiF4除去。寫出生成 HF的化學方程式：(4)H2Q將粗磷酸中的有機碳氧化為CO脫除，同時自身也會發生分解。相同投料比、相同反應時間，不同溫度下的有機碳月除率如圖所示。80 C后脫除率變化的原因：(5)脫硫時，CaCQ稍過量,充分反應后仍有 系4殘留，原因是;加入 BaCO可進一步提高硫的脫除率，其離子方程式 是 O(6)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酬:作指示劑，用b mol L-1 NaOH§液滴 定至終點時生成 N&

3、amp;HPQ消耗NaOH容?c mL精制磷酸中HPO的質量分數是 。(已 知:H3PO摩爾質量為 98 g - mol-1)解析：(1)可通過增大接觸面積和升高溫度等措施加快反應速率。通過題給流程可知，能夠加快反應速率的措施有研磨和加熱。(2)由強酸制弱酸規律可知，硫酸的酸性強于磷酸的酸性。根據兩者電子層數相同，可判斷兩者處于同一周期，且S在P的右側，核電荷數P<S,原子半徑P>S,得電子能力P<S,非金屬 性P<S,根據非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強的規律可知，硫酸的酸性強于磷酸的酸性。已知反應物為 Ca(PQ)3F和H2SQ,生成物為 CaSO

4、0.5H2。HsPQ和HF,再根據原子個數 守恒可寫出該反應的化學方程式：2Ca 5(PO4) 3F+10HSO+5H2。10CaSO - 0.5H2O+6HPQ+2HF。(4)由題意可知，H2Q在氧化有機碳時，自身也會發生分解，且分解速率隨溫度的升高而加快 ，因此80 C后脫除率降低。(5)硫酸鈣是微溶物，存在溶解平衡，因此反應后的溶液中仍含有十7。由題給信息可知，反2 _應物為BaC S' 4和H3PO,生成物為BaS CO、HkP'4和水，由此可寫出該反應的離子方程式：BaCQ+S+2HPO BaSO+COT +H2O+2HP% 。be(6)由題意知，消耗氫氧化鈉的物質的

5、量為I。mol,當生成NS2HPO時，參加反應磷酸的物be98bc0,049bc質的量為2 00。mol,即磷酸的質量為2°0。g,則磷酸的質量分數為2 000。= a答案:(1)研磨、加熱(2)<核電荷數P<S,原子半徑P>S,得電子能力P<S,非金屬性P<S(3)2Ca 5(PO4) 3F+10HSQ+5HO10CaSO - 0.5H2O+6HPO+2HF(4)80 C后,H2Q分解速率大，濃度顯著降低_ _ ,，八 0L _ _ O.(5)CaSO4 微溶 BaCO+S + +2HPO=_: BaSO+COT +H2O+2HP"0.049

6、%(6)2.(2018 寧夏銀川一中一模)硫化鋅(ZnS)是一種重要的化工原料，難溶于水，可由煉鋅的廢 渣鋅灰制取。其工藝流程如圖所示：倍7/、附NajS(1)為提高鋅灰的浸取率，可采用的方法是(填序號)。研磨多次浸取升高溫度 加壓攪拌(2)步驟n所得濾渣中的物質是 (寫化學式)。(3)步驟出中可得 Cd單質，為避免引入新的雜質，試劑X應為 (4)步驟IV還可以回收 Na2SQ來制取Ns2S檢驗ZnS固體是否洗滌干凈的方法是 ;Na2s可由等物質的量的 NaSO和CH在高溫、催化劑條件下制取，化學反應方程式為;已知NaSO- 10H2O及NaS。的溶解度隨溫度變化曲線如圖，從濾液中得到 NaS

7、Q 10HO的操作方法是。溶解度“914? 若步驟n加入的ZnCO為b mol,步驟出所得Cd為d mol,最后得到V L、物質的量濃度為 c mol/L的NkSQ溶3 ,則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質量為 。解析：(1)將廢渣碾細成粉末、多次浸取、適當升高溫度、攪拌均可以提高鋅灰的浸取率，加壓對固液反應的反應速率無影響，故選。(2)根據工藝流程圖可知，加入雙氧水將Fe2+氧化生成Fe3+,使用ZnCO調節溶液pH,使得Fe3+ 完全沉淀生成Fe(OH)3,過濾后得到含有 Zn2+、Cd2+的溶?，因此步驟n所得濾渣中的物質是 Fe(OH)3。 溶液I中含有Zn，Cc2+,步驟m中可得 Cd

8、單質，為避免引入新的雜質，可直接使用鋅置換 出Cd單質，因此試劑X應為鋅。(4)ZnS固體從硫酸鈉溶液中析出，因此可以檢驗是否含有S%來確定ZnS固體是否洗滌干凈，方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現渾濁則未洗凈，反之則已洗凈；等物質的量的NkSQ和CH在高溫、催化劑條件下反應生成Na2S,根據元素守南溫恒，則該化學反應方程式為 NkSO+CH僚化劑N32S+2HO+CO根據溶解度隨溫度變化的曲線 可知，從濾液中得到NaSO 10H2O的操作方法是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。(5)步驟出中所得 Cd單質的物質的量為 d mol,則用于置換Cd單質的鋅的物

9、質的量為 d mol, 硫酸鈉的物質的量為 cV mol,則硫酸鋅的物質的量為 cV mol,根據鋅元素守恒，則樣品中鋅元 素的物質的量為(cV-d-b)mol, 所以鋅灰中鋅元素的質量為65 g/mol x (cV-d-b)mol=65(cV-d-b) g 。答案：(1)(2)Fe(OH) 3 (3)Zn(4)取少量最后一次洗滌液于試管中，先加入HCl酸化，再加入氯化銀,若無白色沉淀生成，則已洗凈N32SO+CH催化劑N&S+CO+2H20 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥(5)65(cV-b-d)g3.(2018 廣東廣州測試)高氯酸俊(NH4Cl04)可用作火箭推進劑等。制備

10、NHCl04的工藝流程如下：飽和食鹽水_Ni-uao.型9丫皿始由曲鳴珂粗品含少量NaCl。4L母液電解 NaClQ溶液時,Cl 03在 極發生反應，其電極反應式為。(2) “除雜”有兩種方案。方案1:加入鹽酸和H2Q溶液,NaCl03轉化為Cl02,化學方程式為 _O方案2:加入氨水和FeCl2 dHONaClQ轉化為Cl-,離子方程式為 ,如果 FeCl 2 4H20過量會出現黑色磁性沉淀，該沉淀可能是。(填化學式)比較氧化性：Cl嗎(填“ >”或“ <")Cl 0。兩種方案相比,方案1的優點是。(答一條即可)(3) “反應”時用 NaCQ和NHCl在90 C制備NH

11、CQ。如果用濃鹽酸和液氨代替NHCl,則無需加熱,原因是。(4)該流程中可循環利用白物質是 (填化學式)。解析:(1)Cl 口鼻生成Cl"i ,氯由+5價變成+7價,失電子，被氧化，所以在陽極反應,電極方程式為 Cl0a +H2O-2e-：_:Cl°4+2H+。(2)Cl ° &被還原成 C1O2,所以H2C2被氧化生成氧氣，反應的化學方程式為 2NaClO3+2HCl+H2Q2C102 T +2NaCl+2H2O+O T ;加入氨水和 FeCl2 - 4H2O中 Fe2+被氧化成 Fe3+, 反應的離子方程式為 6Fe2+C|0a+3H2O+12NH。H

12、O_6Fe(OH)3 J +CI-+12N'：;因為是黑色磁性沉淀，所以猜測沉淀可能是Fe3C4。由的除雜可知，被還原的是 Cl°而不是Cl°4,所以氧化性C|U*>Cl0%。方案1操作步驟簡單，而且反應中過量的H2C2易除去。(3)因為濃鹽酸與液氨反應會放出大量熱，所以不用加熱。(4)由流程圖可知NaCl是可以循環利用的。答案：(1)陽 Cl+H20-2e-：_：c/?4+2H+(2)2NaClQ+2HCl+HQ=_：2CIO2T+2NaCl+2HO+OT6Fe2+Cl03+3H2O+12NH- H2O_6Fe(OH)3 J+Cl-+12附：Fe3。>

13、操作步驟簡單(或過量的HbQ易除去等合理答案) (3)濃鹽酸和液氨的反應為放熱反應 (4)NaC14.(2018 河南六市第一次聯考)工業生產硫酸的黃鐵礦燒渣(主要成分為 FezQ及少量的FeS SiO2、Clk Au、Ag等)是工業三廢之一，其綜合利用是一條變廢為寶的重要途徑。L混液f 回收(NIU1so褊液 桃紅過I .以黃鐵礦燒渣為原料制備顏料鐵紅(Fe 2C3)和回收(NH) 2SO的生產工藝流程如圖過渡請回答下列問題：(1)能提高“廢渣溶解”速率的措施有 (寫出一條即可),“氧化”的目的是 (2)(NH 4)2Fe6(SO4)4(OH)12 中 Fe 的化合價是 。(3)該工藝流程圖

14、中，第二次加入氨水后，反應的離子方程式為 n.如圖是以黃鐵礦燒渣為原料制備顏料鐵紅的另外一種生產工藝流程:書+胃號區*醒口甚酩簧一詡 周午 亍源液I波裱濾沿 H £ 域線情品、蛆觸.(4)在濾液I中加入廉價的熟石灰 ,反應的化學方程式是 (5) “氧化”反應較多，其中FeS可以看作被水溶液中C12氧化，氧化后的溶液中滴加BaCl2溶液有不溶解于鹽酸的白色沉淀生成，則水溶液中FeS與C12反應的離子方程式為 (6)試劑X為過量鐵粉,其作用是 。解析：I .黃鐵礦燒渣(主要成分為FezQ及少量的FeS、SiOz、Cu、Au、Ag等)用硫酸溶解后 的溶液中含有硫酸鐵和硫酸亞鐵，將+2價鐵氧

15、化為+3價鐵,氧化后，加入氨水，生成堿式硫酸鐵俊沉淀，堿式硫酸鐵俊沉淀用水溶解后的溶液中加入氨水，生成氫氧化鐵沉淀，過濾后灼燒得到氧化鐵；兩次過濾后的濾液中主要含有硫酸錢，可以回收得到硫酸俊晶體。(1)能提高“廢渣溶解”速率的措施可以有將廢渣粉碎、提高溶解溫度、攪拌等，黃鐵礦燒渣的主要成分為F&O及少量的FeS S。、Cu> Au、Ag等，溶解后“氧化”過程中可以將 +2價鐵氧化為+3價 鐵。(2)(NH 4)2Fe6(SO)4(OH)i2中N'l、S'、OH整體顯+1價、-2價、-1價，根據化合物中 各元素正負化合彳的代數和為0,Fe的化合價是+3價。(3)第二

16、次加入氨水后，反應的離子方程式為 3NH - H2O+F鼠_=Fe(OH)3 J +3”式。n.根據流程圖，黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3及少量的FeS、SQ、Cu> All Ag等)用氫氧 化鈉溶解，生成的溶液中含有硅酸鈉 ，濾渣中含有Fe2Q及少量的FeS、Clk Au、Ag等,濾渣用 硫酸溶解，同時用次氯酸鈉氧化生成的亞鐵離子，濾渣中含有Au、Ag等，濾液中含有鐵離子和銅離子，需要除去銅離子，為了不引入新雜質，需要加入鐵粉將銅離子還原，得到的濾液為硫酸亞鐵，加入氫氧化鈉生成氫氧化亞鐵，被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，灼燒得到氧化鐵。(4)濾液I中含有硅酸鈉，加入廉價的熟石灰，發生

17、復分解反應，生成硅酸鈣沉淀，反應的 化學方程式為Na2SiO3+Ca(OH>2NaOH+CaSiOj。 (5) “氧化”反應較多，其中FeS可以看 作被水溶液中 Cl 2氧化，氧化后的溶液中滴加 BaCl2溶液有不溶解于鹽酸的白色沉淀生成，說明生成了硫酸根離子，則水溶液中FeS與 Cl 2反應的離子方程式為2 _2FeS+9Cl2+8H2O-2Fe3+2S' + +18CI-+16。(6)試齊X為過量鐵粉，目的是把 Cu2+還原為Cu, 還可以還原Fe3+為Fe2+。答案：(1)將廢渣粉碎、提高溶解溫度等將+2價鐵氧化為+3價鐵(2)+3(3)3NH3 - HbO+Fe：Fe(O

18、H)3 J +3# 中 (4)Na 2SiOs+Ca(OH)2 2NaOH+CaSiOX(5)2FeS+9CI 2+8H2=2Fe3+2寸 + +18CI-+16H+ (6)把 Cu2+ 還原為 Cu,還可以還原 Fe3+為 Fe2+ 5.(2018 山西第一次適應性考試 )鉆酸鋰(LiCoO 2)電池是一種應用廣泛的新型電源，電池中含有少量的鋁、鐵、碳等單質。實驗室嘗試對廢舊鉆酸鋰電池回收再利用。實驗過程如下：初驢處期一黃四泡一 為粉末狀已知：還原性:Cl ->C(2+;2 _Fe3+和G。4結合生成較穩定的Fe(C 2O) 3 3-,在強酸性條件下分解重新生成Fe3+。回答下列問題：

19、(1)廢舊電池初步處理為粉末狀的目的是 O(2)從含鋁廢液得到 Al(OH) 3的離子反應方程式為 (3)濾液A中的溶質除HCl、LiCl外還有(填化學式)。寫出LiCoO2和鹽酸反應的化學方程式：(4)濾渣的主要成分為 (填化學式)。(5)在空氣中加熱一定質量的CoCQ 2H2O固體樣品時，其固體失重率數據見下表，請補充完整表中問題。已知：CoCQ在空氣中加熱時白氣體產物為CO固體失重率=對應溫度下樣品失重的質量 /樣品的初始質量序 號溫度范 圍/ c化學方程式固體失 重舉I120220CoCQ - 2H2醛工CoCQ+2H2O19.67%n30035059.02%(6)已知LizCO的溶度

20、積常數 Ksp=8.64 X 10-4，將濃度為0.02 mol L-1的Li 2SQ和濃度為0.02mol L-1的NaCO溶液等體積混合，則溶液中的Li+濃度為 mol L-1。從FeCl3溶液得到FeCl3 6H2O固體的操作關鍵是 。解析：(1)增大接觸面積，可加快反應速率，提高浸出率。(2)CO2過量生成 HC*。(3)由題干 可知還原性Cl->Co2+,又因為還原性Fe2+>Cl-,所以LiCoO2中的+3價Co將Fe2+和Cl-氧化，而本 身被還原成+2價Co,所以溶質為FeCH CoCL (4)C不溶于水和鹽酸。(5)由題目所給的已 知可知，假設1 mol CoC

21、2O4 - 2H2O(183 g mol-1)受熱分解，固體失重率為 59.02%,所以固體 的殘留率為40.98%,質量為75 g,因為1 mol Co(59 g mol-1),全部留在固體中，所以O的質 量為16 g,Co和O的原子個數比為1：1,固體產物為CoO,已知氣體產物為 CQ再根據電子守 恒可寫出化學方程式：2CoC2Q+O=2CoO+4CO (6)因為兩溶液混合后，溶液體積變為原來的 2倍,濃度變為原來的一半，再根據 Q=0.02 2X 0.01=4 X 10-6<Ksp,所以不產生沉淀，Li +濃度為 0.02 mol L-1。(7)加入適量鹽酸(或通入適量氯化氫氣體)

22、抑制Fe3+水解。答案:(1)增大接觸面積，加快反應速率，提高浸出率(2)Al+CO+2H2OAl(OH) 3 J +HC(3)FeCl 3、CoCl2 2LiCoO2+8HCl2CoCl2+Cl2 f +4H2O+2LiCl(4)C (5)2CoC2Q+Q2CoO+4CO(6)0.02(7)加入適量鹽酸(或通入適量氯化氫氣體)6.(2018 內蒙古呼和浩特一調)廣泛用于紡織工業的連二亞硫酸鈉(Na2s204),俗稱保險粉是一種強還原劑，可溶于水，但不溶于乙醇，在堿性介質中穩定。I .工業上制備連二亞硫酸鈉的流程如下：請回答下列問題：(1)步驟中的化學方程式為 (2)步驟中沉淀為(填化學式)。

23、步驟中加入 NaCl固體的作用是 ,分離出保險粉方法為 、洗滌、干燥，洗滌所用試劑是。陽離f交換膜n .工業上也可用如圖裝置電解NaHSM液制Ns2Sa04oNhOH溶液(4)惰性電極a連接電源的 (填“正極”或“負極”),其電極反應式為 O(5)若不加隔膜，則得不到連二亞硫酸鈉，其原因是 m.探究Na與Q的性質：某課題小組常溫下測定0.050 mol L-1 Na28Q溶液在空氣中的 pH變化如圖所示(6)0t1段主要生成hS9,根據pH變化圖，寫出0t1發生反應的離子方程式為。 .-,，一一八 5 一，、一一若11時溶液中 Na&Q 全部被氧化成 NaHSO此 時溶液中 c(S 3 )-c(H 2sO)= mol L-1 (填具體數值，不考慮溶液體積變化)。解析：I .鋅粉加水形成分散系，再通入二氧化硫反應得到 ZnS2O4,加入18% NaOH§液反應得 到氫氧化鋅沉淀、 NaSQ,最后加入NaCl降低N&SQ的溶解度，析出N&S2Q，溶液D中含有 NaCl。(1)根據上述分析，步驟中的化學方程式為Zn+2SO-ZnS2Q。(2)步驟中沉淀為Zn(OH)2。 步驟中加入 NaCl固體可以降低 NaS2。的溶解度，使更多Na&Q析出，然后過濾、洗滌