《高三化学二轮复习题型专练10化工流程（含解析）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学二轮复习题型专练10化工流程（含解析）.doc（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题专训练10 化工流程1. 锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；常温下：Ksp(CuS)=1.2710-36，Ksp(PbS)=9.0410-29；溶液中离子浓度小于等于1.010-5molL-1时，认为该离子沉淀完全。（1）滤渣1中除了S之外，还有_（填化学式）。（2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为_。（3）“还原”时，被Sb还原的物质为_（填化学式）。（4）常温
2、下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c(S2-)不低于_；所加Na2S也不宜过多，其原因为_。（5）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_。（6）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示：该电池由于密度的不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时，Cl-向_（填“上”或“下”）移动；放电时，正极的电极反应式为_。【答案】 (1). SiO2 (2). Sb2S33SbCl55SbCl33S (3). SbCl5 (4). 9.0410-24 molL-1 (5). 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S
3、3 (6). 32 (7). 下 (8). Mg -2e-Mg2+【解析】（1）二氧化硅与盐酸不反应；正确答案：SiO2；（2）根据题给信息，Sb2S3与SbCl5反应生成单质硫，浸出液中含有SbCl3；因此反应产生SbCl3和S；正确答案：Sb2S33SbCl55SbCl33S；（3）SbCl5 中+价Sb 被还原到+3价；正确答案：SbCl5；（4）由Ksp(CuS)=1.2710-36，Ksp(PbS)=9.0410-29可知，Ksp(PbS)较大，在保证PbS沉淀的前提下，CuS已经沉淀；所以：Ksp(PbS)=9.0410-29=c(Pb2+)c(S2-)=1.010-5c(S2-)
4、；解出c(S2-)=9.0410-24 mol/L；正确答案：9.0410-24；加入过多的Na2S，硫离子与Sb3+形成Sb2S3或者硫离子与氢离子结合成硫化氢气体等；正确答案：产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3；（5）+3价Sb被氧化到+5价，还原到0价；根据电子得失守恒规律：被氧化的Sb与被还原的Sb的量之比为3:2；正确答案：3:2；（6）根据电流方向可知：镁-锑液态金属极为正极，液镁为负极；放电时，氯离子向负极移动，充电时，氯离子向阳极移动，向镁-锑液态金属极方向移动；放电时溶液中的镁离子得电子变为金属镁；正极反应： Mg2+2e-Mg；正确答案：下；Mg2+2e-Mg。2. 钨
5、有“光明使者”的美誉,在自然界中主要以钨(+6价)酸盐的形式存在，黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成(Fe、Mn)WO4,钨酸(B)酸性很弱，难溶于水，黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法，第二阶段则是用还原剂还原出金属钨。化合物A、B、C含有同一元素。请回答下列问题：（1）为提高水浸速率，采取的措施为_(写两种)。（2）用还原剂还原出金属钨。碳和氢气均可还原化合物C得钨,用氢气比用碳更具有优点,其理由是_。如果用金属铝与化合物C反应,还原出1mol钨至少需要铝的质量为_。（3）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为：W(s)+I2(g)WI2(g) H”、“”或“=”)。（
6、4）写出黑钨矿中FeWO4在步骤中反应的化学方程式_。【答案】 (1). 为提高水浸速率， 粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可 (2). 氢气易与产物钨分离且不产生有毒气体 (3). 54g (4). 41 (5). C (6). (7). 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；【解析】（1）粉碎、搅拌、升温等方法都可以达到目的；正确答案：粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可； (2)氢气的氧化产物为水，对环境无危害，且气体易与固体分离；而碳的氧化产物易产生一氧化碳，对环境有危害；正确答案：氢气易与产物钨分离且不产生有毒气体； 根据电子守恒规律：设消耗金属铝xmo
7、l,钨由+6价降到0价。铝由0价升高到+3价； 3x=61，x=2mol,m(Al)= 227=54g, 正确答案：54g；（3） W(s) + I2(g) WI2(g) H0。 起始量 2 0变化量 220% 220%平衡量 1.6 0.4则平衡时c（I2(g)）c（WI2(g)）=4:1 ；平衡常数为温度的函数，温度不变，平衡常数不变，A错误；增大反应物的浓度，反应速率加快，但不是成正比关系，B错误；该反应为反应前后气体的总量不变的反应，I2(g)的物质的量浓度增大2倍，相当于加压，平衡不动，平衡时I2(g)的物质的量浓度是原平衡的2倍，平衡时WI2(g)的体积分数保持不变；C正确，D错误
8、；正确答案：41 ；C； 碘单质受热易升华，温度升高，碘固体变为碘蒸气，从固体中分离；所以温度T1小于T2； 正确答案：；（4）黑钨矿在氢氧化钠、空气的条件下，高温发生反应，+2价铁变为+3价（氧化铁），发生氧化反应，氧由0价降低到-2价，发生还原反应，然后根据电子得失守恒进行配平，正确答案： 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；3. 随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为了回收利用含钢催化剂(V2O5、VOSO4及不溶性杂质)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。该工艺的主要流程如图所示:已知:部
9、分含钒物质在水中的溶解性:物质V2O5VOSO4NH4VO3(VO2)2SO4溶解性难溶可溶难溶易溶(1)由V2O5冶炼金属钒采用铝热剂法，反应的化学方程式为:_(2)V2O5通常用作为反应2SO2+O22SO3的理想催化剂，其催化的机理可能是加热时可逆地失去氧的原因，其过程可用两个化学方程式表示:_、4V+5O22V2O5.(3)反应的目的是_.(4)将滤液1与滤液2混合后用氯酸钾氧化，氯元素被还原为最低价，其反应的离子方程式为_。(5)反应的沉淀率(又称沉钒率) 是回收钒的关键之一，下图是反应温度与沉钒率的关系图，则控制温度的方法是_.(6)反应在NH4VO3的焙烧过程中，固体质量的减少值
10、(纵坐标) 随温度变化的曲线如图2所示，则其分解过程中_(填字母代号)。A.先分解失去H2O，再分解失去NH3B.先分解失去NH3， 再分解失去H2OC.同时分解失去H2O 和NH3D.同时分解失去H2和N2和H2O(7)全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+V2+2H+VO2+H2O+V3+。电池充电时阳极的电极反应式为_【答案】 (1). 3V2O5+10Al6V+5A12O3 (2). 5SO2+V2O55SO3+2V (3). 将V2O5转化为可溶性的VOSO4 (4). C1O3 -+6VO2+3H2O=6VO2+6H+C1- (5). 将反应容器置于80的水
11、浴中 (6). B (7). VO2+H2O-e- =VO2+2H+【解析】(1)高温下，用金属铝从活泼性比铝差的金属氧化物中置换出该金属，既为铝热剂法；正确答案：3V2O5+10Al 6V+5A12O3。 (2)用2SO2+O22SO3反应减去4V+5O22V2O5反应，消去氧气，即可得到第一个反应的方程式；正确答案：5SO2+V2O55SO3+2V。(3) 根据题给信息，V2O5 不溶于水，因此在酸性条件下，用亚硫酸钠把 V2O5还原为可溶性的VOSO4，便于氯酸钾把VOSO4氧化为(VO2)2SO4；正确答案：将V2O5转化为可溶性的VOSO4 。 (4) 易溶于水VOSO4被氧化为易溶
12、的(VO2)2SO4，而氯酸钾中氯元素被还原到Cl-；正确答案： C1O3 -+6VO2+3H2O=6VO2+6H+C1-。(5)从图像中看出，温度为80时，沉钒率最高，因此可以用水浴加热进行操作；正确答案：将反应容器置于80的水浴中。 (6)由图像中曲线变化可知：200时左右时，固体质量大约减少17克，应该为氨气的质量；400左右时，固体质量大约又减少18克，应该为水的质量；所以NH4VO3在焙烧过程中200时左右先失去氨；在400左右再失去水，最终NH4VO3在焙烧发生分解反应，最终产物为V2O5、NH3和H2O；正确答案：B。(7)充电过程为电解的过程，阳极发生氧化反应，VO2+中钒为+
13、4价，氧化为+5价的VO2+；正确答案：VO2+H2O-e- =VO2+2H+。4. 二氧化锆(ZrO2)是最重要的氧离子固体电解质，用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。可由锆英砂（主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2SiO2；含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质）通过如工艺流程法制得。已知：ZrO2具有两性，高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3，与酸反应生成ZrO2+。部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。金属离子Fe3+Al3+ZrO2+开始沉淀时pH1.93.36.2沉淀完全时pH3.25.28.0请回答下列问题：（1）已知Zr元素的原子序数是40，请写出它在周期表中的位置：_。（2）烧结时ZrSiO4发生反应的化学方程式为_；滤渣1的化学式为_
