专题15 无机化工流程(高考押题)-2018年高考化学二轮复习精品资料(解析版)

________________________________________________________________________。 (5)25 ℃,H3AsO4电离常数为K1=5.6×103,K2=1.7×107,K3=4.0×10

-12

。当溶液中pH调节到8~9时,

沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。

①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是______________________________________。 ②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为_________________________________。

32③已知:AsO34+2I+2H===AsO3+I2+H2O,SO2+I2+2H2O===SO4+2I+4H。上述两个反应中还原

性最强的微粒是__________。

4.9 g-+(1)硫酸的浓度为4.9g·L1,c(H2SO4)==0.0 5mol/L,c(H)=0. 1mol/L,pH=-lg0.1=1。

98 g/mol1 L(2)如c[(NH4)2SO4]=c(NH4Cl),则(NH4)2SO4溶液中c(NH4)较大,因c(NH4)越大,NH4水解程度越小,则(NH4)2SO4溶液中c(NH4)小于NH4Cl溶液中c(NH4)的2倍,如等于2倍,则c(NH4Cl)应较大。 [NH3·H2O]-

(3)随着向废液中投入生石灰,c(OH)增大,c(NH3·H2O)减小,则溶液中减小。 -

[OH]

(4)提纯CaSO4·2H2O,可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3,且防止CaSO4·2H2O的溶解,过滤后洗涤、干燥。 (5)①H3AsO4是弱酸电离出来的AsO34较少,所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀,当溶液中pH调节

3到8左右时AsO34浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。②Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为AsO4+

H2OHAsO

2-

4

+OH

,该步水解的平衡常数

c(HAsO2c(OH)4)·

Kh==-

c(AsO34)

c(HAsO2c(OH)·c(H)Kw10144)·-

==103。 +-12=2.5×3-K34.0×c(AsO4)·c(H)10

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③已知:AsO34+2I+2H===AsO3+I2+H2O,SO2+I2+2H2O===SO4+2I+4H。还原剂还原性大于还

原产物的还原性,则还原性SO2>I>AsO33,两个反应中还原性最强的微粒是SO2。

答案:(1)1 (2)< (3)减小

(4)稀硫酸 晾干或干燥

(5)①H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右,c(AsO34)增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀

②2.5×103

③SO2

14.业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题:

(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:________________________。 (2)固体X的成分是__________,反应Ⅰ的化学反应方程式________________________________。 (3)试剂Y为__________,加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。 (4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。

(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途:_____________________________________。

(2)废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]加热情况下发生的化学反应方程式为:

Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑则固体X的成分是CuO、SiO2。能与CuO反应的为乙醇和正丁酸,由于正丁酸在液体C和D的混合物中,所以液体A为乙醇。反应Ⅰ的化学反应方程式:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。学@科%网

(3)试剂Y是氢氧化钠溶液;增大氢氧化钠溶液(试剂B)的浓度、将固体粉碎、升高温度等。 (4)液体B为正丁酸乙酯,反应方程式为:

2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO23+2H2O2CH3CH2CH2COO+2CH3CH2OH+H2SiO3↓。

(5)硅胶的用途:催化剂载体(或干燥剂)。 答案:(1)Al3+3H2O

Al(OH)3(胶体)+3H

(2)CuO SiO2

CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu

(3)氢氧化钠溶液 增大氢氧化钠溶液的浓度、将固体粉碎(或升高温度等合理答案) (4)2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO23+2H2O2CH3CH2CH2COO+2CH3CH2OH+H2SiO3↓

(5)催化剂载体(或干燥剂)

15.以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3,流程图如下。

(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO2清液pH>11时CaSO4转化的离4)随时间变化见如下图。

子方程式为________;能提高其转化速率的措施有________(填序号)。

A.搅拌浆料 B.加热浆料至100 ℃ C.增大氨水浓度 D.减小CO2通入速率

(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为________和__________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是________________________________________。 (3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2)增大的原因是

________________________________________________________________________。

A.搅拌浆料,可增大反应物的接触面积,加快化学反应速率;B.加热浆料,由于NH3的挥发,导致NH3·H2O

2浓度降低,不利于CO23的生成,降低了CaSO4的转化速率;C.增大氨水浓度,有利于提高CO3的浓度,

从而提高CaSO4的转化速率;D. 减小CO2通入速率,不利于CO23的生成,从而降低CaSO4的转化速率。

(2)由图象可知,pH=6.5时,溶液中的c(Ca2)已经很小,此时通入的CO2与溶液中浓度较低的氨水反应生

成NH4HCO3,故溶液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO24和HCO3。过滤得到的CaCO3沉淀上会附

着SO24、NH4、HCO3等杂质离子。检验洗涤是否完全时,可取少量最后一次从过滤器中流出的洗涤液于

试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,检验是否存在SO24即可。若不产生白色沉淀,表明沉淀已洗

涤完全。

(3)NH4Cl溶液中存在水解平衡:NH4+H2O大,导致部分CaCO3溶解。

22答案:(1)CaSO4+2NH3·H2O+CO2===CaCO3+2NH4+SO24+H2O或CaSO4+CO3===CaCO3+SO4 AC

NH3·H2O+H,温度升高,上述水解平衡右移,c(H)增

++

(2)SO24 HCO3 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,若不产生

白色沉淀,则表明已洗涤完全

(3)浸取液温度上升,溶液中c(H)增大,促进固体中Ca2浸出

16.为了充分利用铜资源,某工厂拟用黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得副产物锌盐,其生产流程如下:

(1)滤渣1的主要成分为__________。稀硫酸溶解黄铜灰过程中,可能发生多个氧化还原反应,其中没有Zn参加的反应的离子方程式是____________________________________________________________ (2)滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是________,实验室通常用__________溶液吸收。 (3)稀硫酸通过浓硫酸稀释得到,稀释浓硫酸的正确操作方法是____________________________。 过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有_______________________________

(4)用惰性电极电解滤液4可制取金属铜,若制得金属铜12.8 g,则同时阳极得到______L气体(标准状况)。 向滤液1中加锌粉发生的反应为Zn+Fe2===Fe+Zn2、Zn+Cu2===Cu+Zn2,过滤,滤液2为硫酸锌溶

液,滤渣2为铁、铜混合物;铁、铜和二氧化硅的混合物与浓硫酸混合加热生成硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁及二氧化硫和水,过滤,滤渣3为二氧化硅,滤液3为硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁的混合液,加入稀硫酸、H2O2后亚铁离子被氧化为铁离子,调节pH,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤,滤渣4为氢氧化铁,滤液4为硫酸铜溶液,处理后得铜单质。

(1)滤渣1的主要成分为Cu和SiO2。稀硫酸溶解黄铜灰过程中,可能发生多个氧化还原反应,其中没有Zn参加的氧化还原反应的离子方程式是:2Fe3+Cu===2Fe2+Cu2。

(2)滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是SO2,实验室通常用NaOH溶液吸收。

(3)稀释浓硫酸的正确操作方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中,同时不断地用玻璃棒搅拌。过滤

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