2020年高考化学三轮冲刺要点突破 专题05 再议化工流程 下载本文

A.“酸溶”时应选用硫酸 B.滤渣2的成分为CuS和FeS C.“操作1”为蒸发结晶

D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用 【答案】B

【解析】含镍废料(主要成分为NiO,含有少量CuO、FeO和SiO2)加入硫酸酸溶,滤渣1为SiO2,滤液1含有NiSO4、CuSO4、FeSO4,加入FeS,可除去Cu2+,生成滤渣2含有CuS,滤液2加入碳酸钠,可生成碳酸亚铁,加入硫酸溶液可生成硫酸亚铁,蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体,滤液3含有NiSO4。A项,根7H2O,为避免生成杂质,所以“酸溶”时应选用硫酸,A正确;B项,据流程图分析最终目的是制备FeSO4·

FeS可转化为溶解度更小的CuS,由于亚铁离子易被氧化,则滤液中可含有Fe3+,Fe3+氧化S2-生成S单质,则滤渣2的成分为CuS、FeS和S,B错误;C项,由溶液得到晶体,可用蒸发结晶的方法,C正确;D项,合理处理废弃物,可减少污染,有利于保护环境和资源再利用,D正确;故选B。

【对点练习】

7.由菱镁矿(主要成分为MgCO3、CaCO3、FeCO3、SiO2)制备高纯Mg(OH)2的一种工艺如下:

下列说法不正确的是( )

A.“煅烧”时FeCO3发生反应为4FeCO3+O2B.“浸取”产生的气体X为NH3 C.“滤渣1”“滤渣2”分别为SiO2、CaSO4

D.“沉镁”所得的固体是否洗涤干净可用BaCl2溶液检验 【答案】C

【解析】菱镁矿通入空气中煅烧,得到MgO、CaO、Fe2O3,SiO2不反应,加入水和氯化铵,得到氨气、氯化镁、氯化钙,过滤,除去不溶解的SiO2、Fe2O3,所以“滤渣1”主要成分为SiO2、Fe2O3,向滤液中加入“滤渣2”为CaSO4,硫酸镁,氯化钙与硫酸镁反应生成硫酸钙的沉淀和氯化镁溶液,然后向滤液中加入氨气,得到氢氧化镁沉淀。过滤,得到高纯度的氢氧化镁。A项,煅烧碳酸亚铁,得到二氧化碳气体和氧化铁固体,反应方程式为:4FeCO3+O2

2Fe2O3+4CO2,A正确;B项,MgCO3经过煅烧得到MgO,加入水

2Fe2O3+4CO2

和氯化铵浸取,得到氯化镁、氨气和水,故“浸取”产生的气体 X 为 NH3,B正确;C项,由分析可知,“滤

渣 1”为 SiO2和Fe2O3、“滤渣 2”为CaSO4,C错误;D项,“沉镁”步骤所得的固体进行洗涤,如果没有洗净,固体表面有残留的SO42-,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,就证明未洗涤干净,否则洗涤干净,D正确;故选C。

八、氧化还原反应和反应方程式的相关信息

1.选择合适的氧化剂:不引入新的杂质,无污染等; 2.离子方程式的书写; 3.氧化还原反应方程式的书写。

思路:(1)、判断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物 (2)配平三部曲 ①电子守恒; ②电荷守恒; ③原子守恒。 九、相关计算

与Ksp、平衡常数相关的计算(计算pH、计算离子浓度)

【例8】(节选)铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如下:

表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1 mol·L1)

氢氧化物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe(OH)3 1.5 3.3 Fe(OH)2 6.5 9.9 Cd(OH)2 7.2 9.5 -

③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。请设计实验方案加以鉴别:______________________________________。

(4)处理含镉废水常用加入碳酸钙实现沉淀转化,该沉淀转化的反应方程式为___________________________________。除去工业废水中的Cd2时,若反应达到平衡后溶液中c(Ca2)=0.1 mol·L1,溶液中c(Cd2)=________mol·L1[已知25 ℃,Ksp(CdCO3)=5.6×10

9]。

-12

,Ksp(CaCO3)=2.8×10

【答案】③取待电解液少量于试管中,向其中滴加H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液变红{或向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀},则待电解液中含有Fe元素(其他合理答案即可) (4)CaCO3(s)+Cd2(aq) ? CdCO3(s)+Ca2(aq) 2.0×10

-4

【解析】③若加入的H2O2不足量,则待电解溶液中有Fe2残余。(4)除去废水中的Cd2时,若反应达到平衡后溶液中c(Ca2)=0.1 mol/L,则溶液中的c(CO2c(Ca2)=2.8×109÷0.1=2.8×103)=Ksp(CaCO3)÷

8mol/L,溶液中

++

c(Cd2)=Ksp(CdCO3)÷c(CO2103)=5.6×

+-

-12

÷2.8×108=2×104 mol/L。

--

【例9】氧化铁黄(化学式为FeOOH)是一种黄色颜料,工业上以废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下:

(1)废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污,其原理是 (填离子方程式)。

(2)氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是 。 (3)检验洗涤是否完全的方法是 。 (4)色光度是产品质量的指标之一,合格氧化铁黄的色光度值范围为-0.5~0.5。 ①氧化过程若温度太高,会导致产品颜色偏红,可能含有的杂质是 。

②氧化过程溶液pH对产率、色光度的影响如右图所示,氧化时应控制pH的合理范围是 ,pH过小导致产率较低的可能原因是 。

【答案】(1)CO32-+H2O ? HCO3-+OH-

(2)4FeSO4+O2+8NaOH==4FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O

(3)取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴入盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全,否则未洗涤完全

(4)①Fe2O3[或Fe(OH)3] ②3.5~4.0 pH过小导致氧化铁黄部分溶于酸(或抑制Fe3+水解等其他答案合理即可)

【解析】(1)纯碱的水溶液因Na2CO3的水解而显碱性,能使废铁表面的油污水解。(2)过量的废铁屑中加入浓硫酸后生成FeSO4,通入空气后,在碱性条件下被氧化成FeOOH。(3)因为在氧化过程中生成了Na2SO4,滤渣是否洗涤干净,主要看洗涤滤液中是否存在SO42-,若含有SO42-则未洗涤干净。(4)①铁的化合物中,Fe2O3、Fe(OH)3呈红褐色,故产品偏红是因为含有Fe2O3或Fe(OH)3。②由图数据看出,pH在3.5~4.0时,色光度值在合格范围内且产率较高;pH过小时,FeOOH能与H+反应,从而使得产率较低。