2020版高考化学二轮复习专题强化训练17化学工艺流程含解析

2020版高考化学二轮复习专题强化训练17化学工艺流程含解析

专题强化训练(十七)‎ 能力练(20分钟)‎ ‎1．(2019·南昌NCS项目第二次模拟测试)氧化锌主要用作催化剂、脱硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂(含ZnO、ZnSiO3和少量As2O3、CuO、PbO杂质，其中As与N同主族)为原料制备氧化锌的流程如图1所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)循环使用的物质有________、________和________(填化学式)。‎ ‎(2)“浸出”时，锌以[Zn(NH3)4]2＋进入滤液。‎ ‎①浸出率与温度的关系如图2所示，请解释温度超过55℃后浸出率显著下降的原因：________________________________________。‎ ‎②浸出率与n(NH3)∶n[(NH4)2SO4]的关系如图3所示，6∶4之后浸出率下降，说明________(填编号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。‎ A．ZnO和ZnSiO3　　B．ZnO　　C．ZnSiO3‎ ‎(3)“除砷”过程中生成Fe3(AsO4)2沉淀，其中铁元素的化合价是________；沉淀剂为FeSO4·H2O、(NH4)2S2O8，添加(NH4)2S2O8的目的是____________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(4)“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是________(填名称)。‎ 9‎ ‎(5)“蒸氨”的产物主要是ZnSO4和NH3，写出所发生反应的化学方程式_______________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)根据“主线主产品，分支副产品，回头为循环”知，该工艺流程中可循环使用的物质有NH3·H2O或NH3、(NH4)2SO4、CO2。(2)①“浸出”时，温度过高，氨气挥发而使溶液浓度下降，因此浸出率下降。②ZnO既可以用NH3·H2O浸出，又可以用(NH4)2SO4浸出，生成[Zn(NH3)4]2＋，n(NH3)∶n[(NH4)2SO4]＝6∶4之后，(NH4)2SO4的浓度下降，浸出率下降，说明ZnSiO3的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。(3)Fe3(AsO4)2中阴离子为AsO，故铁元素的化合价为＋2。锌焙砂所含杂质As2O3中砷元素的化合价为＋3，除砷过程中生成Fe3(AsO4)2沉淀，砷元素的化合价升高，被氧化，故添加(NH4)2S2O8的目的是把＋3价砷氧化成AsO以便除去砷元素。(4)根据锌焙砂所含杂质，“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是铜和铅。(5)“蒸氨”时Zn(NH3)4SO4发生分解反应：Zn(NH3)4SO4ZnSO4＋4NH3↑。‎ ‎[答案]　(1)NH3·H2O或NH3　(NH4)2SO4　CO2‎ ‎(2)①温度升高，氨气挥发，溶液浓度下降，浸出率下降　②C ‎(3)＋2　把＋3价砷氧化成AsO以便除去砷元素 ‎(4)铜和铅　(5)Zn(NH3)4SO4ZnSO4＋4NH3↑‎ ‎2．(2019·长沙四校二模)一种从冶铅废渣中提取铅的工艺流程如图所示：‎ 已知：醋酸铅易溶于水，难电离。火法炼铅是将方铅矿(主要成分为PbS)在空气中焙烧，生成PbO和SO2。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)用方铅矿火法炼铅的反应的化学方程式为_______________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎(2)火法炼铅的废气中含SO2，可将废气通入过量氨水中进行处理，反应的离子方程式为____________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎(3)冶铅废渣用硫酸洗涤后，生成的PbSO4表面常含有铜单质，为了溶解铜单质，常需要同时加入一定量的H2O2溶液，写出溶解铜单质发生反应的离子方程式____________________________；为加快此反应的速率，下列方法合理的是________(填标号)。‎ 9‎ A．搅拌　　　B．适当加热　　　C．减压 ‎(4)将饱和Na2CO3溶液加入滤渣1中发生的反应为CO(aq)＋PbSO4(s)PbCO3(s)＋SO(aq)，以PbCO3和焦炭为原料在高温条件下可制备金属铅，用化学方程式表示制备过程____________。‎ ‎(5)工业上常用等体积的饱和NaHCO3溶液代替饱和Na2CO3溶液，将一定量的PbSO4转化为PbCO3。PbSO4与NaHCO3或Na2CO3的物质的量之比不同时，PbSO4的转化率如表所示。‎ Ⅰ n(PbSO4)∶n(NaHCO3)‎ ‎1∶1.5‎ ‎1∶2‎ ‎1∶3‎ PbSO4的转化率%‎ ‎95.5‎ ‎96.9‎ ‎97.8‎ Ⅱ n(PbSO4)∶n(Na2CO3)‎ ‎1∶1.5‎ ‎1∶2‎ ‎1∶3‎ PbSO4的转化率%‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎98‎ 依据表中数据，物质的量之比相同时，Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大，原因是__________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)由火法炼铅是将方铅矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2，可知发生反应的化学方程式为2PbS＋3O22PbO＋2SO2。(2)SO2与过量的氨水反应生成亚硫酸铵，反应的离子方程式为2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O。(3)酸性条件下铜被H2O2氧化为Cu2＋，反应的离子方程式是Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；搅拌能加快反应速率，适当升高温度可使反应速率加快，该反应没有气体参与，减压对反应速率无影响，故选AB。(4)以PbCO3和焦炭为原料制备Pb的反应的化学方程式为PbCO3PbO＋CO2↑、2PbO＋C2Pb＋CO2↑(或PbO＋CPb＋CO↑)。(5)物质的量之比相同时，Na2CO3溶液中c(CO)比NaHCO3溶液中的大，故Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大。‎ ‎[答案]　(1)2PbS＋3O22PbO＋2SO2‎ ‎(2)2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O ‎(3)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　AB ‎(4)PbCO3PbO＋CO2↑、2PbO＋C2Pb＋CO2↑(或PbO＋CPb＋CO↑)‎ ‎(5)物质的量之比相同时，Na2CO3溶液中c(CO)比NaHCO3溶液中的大 ‎3．(2019·济南模拟)工业上，从精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中提取金属钨的一种流程如图所示，该流程同时获取副产物Fe2O3和MnCl2。‎ 9‎ 已知：Ⅰ.过程①～④中，钨的化合价均不变；‎ Ⅱ.常温下钨酸难溶于水；‎ Ⅲ.25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38、‎ Ksp[Mn(OH)2]＝4.0×10－14。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)上述流程中的“滤渣1”除MnO2外还有________，“气体”除水蒸气、HCl外还有________(均填化学式)。‎ ‎(2)过程①中MnWO4参与反应的化学方程式为____________________________________；FeWO4参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。‎ ‎(3)已知：WO3(s)＋3H2(g)===W(s)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ WO3(s)===WO3(g)　ΔH＝b kJ·mol－1‎ 写出WO3(g)与H2(g)反应生成W(s)的热化学方程式：‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(4)过程⑦在25℃时调pH，至少应调至________(当离子浓度等于1.0×10－5 mol·L－1时，可认为其已沉淀完全)。‎ ‎(5)过程⑧要获得MnCl2固体，在加热时必须同时采取的一项措施是_____________________________________________________。‎ ‎(6)钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为NaxWO3，其中0

查看更多