《通用版2020版高考化学二轮复习题型特训13第9题化学工艺流程综合题A》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通用版2020版高考化学二轮复习题型特训13第9题化学工艺流程综合题A（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题型特训13第9题化学工艺流程综合题A1.(2019全国2,26)立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白),是一种常用的白色颜料。回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为(填标号)。A.黄色B.红色C.紫色D.绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为。 回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为。在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差,
2、其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为。(3)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 molL-1的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 molL-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O32-2I-+S4O62-。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为,样品中S2-的含量为(写出表达式)。2.(2019重庆南开中学一模)高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿
3、(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:(1)浸出时温度控制在9095 之间,并且要连续搅拌3小时的目的是,植物粉的作用是。(2)除杂过程的操作如下:向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.55.5。再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤。操作中使用碳酸锰调pH的优势是;操作中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率。写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式。(3)在3035 下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.57.0,可得到MnCO3沉淀。温度控制在35 以下的原因是;该反应的化学
4、方程式为;生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是。(4)已知室温下,Ksp(MnCO3)=1.810-11,Ksp(MgCO3)=2.610-5,当离子浓度小于1.010-5 molL-1时,表示该离子沉淀完全。若净化液中的c(Mg2+)=10-2 molL-1,试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度。3.银的冶炼有很多方法,在天工开物均有记载,而现代流行的“氰化法”,用NaCN溶液浸出矿石中的银的方法是最常用的方法。该方法具备诸多优点:银的回收率高、对游离态和化合态的银均能浸出、对能源消耗相对较少、生产工艺简便等,但氰化物通常有毒。其炼制工艺简介如下:(1)矿
5、石需要先进行破碎、研磨,其目的是。(2)写出该工艺的一个明显的缺点。(3)用NaCN浸泡矿石(该矿石是辉银矿,其主要成分是Ag2S)时,反应容器处于开口状态,产生的银以Ag(CN)2-形式存在,硫元素被氧化至最高价,试写出主要反应的离子方程式:。(4)在矿石中银往往和锌、铜、金等元素伴生,故氰化法得到的银中往往因含有上述金属而不纯净,需要进一步纯化,从而获得纯净的银。其中方法之一就是进行电解精炼,在精炼过程中,含有杂质的银作(填“阴”或“阳”)极,该电极上发生的主要反应式为,金以形式存在。(5)有人提出了另外的提纯银的方案,先将锌粉还原后的混合金属用略过量的硝酸溶解,通过精确调整溶液的pH来进
6、行金属元素分离,已知:溶解后的离子浓度如下表:Zn2+Cu2+Ag+物质的量浓度/molL-10.0010.0020.5某些金属离子的氢氧化物Ksp如下:Zn2+Cu2+Ag+Ksp1.010-172.010-202.010-8若lg 2=0.3,该设计方案(填“可行”或“不可行”),其原因是。4.(2019全国3,26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+A
7、l3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为6.0之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是。(6)写出“沉锰”的离子方程式。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCo
8、yMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=13时,z=。5.(2019辽宁沈阳高三一模)CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等制取CoCl26H2O的工艺流程如下:已知:浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。酸性条件下,ClO3-不会氧化Co2+,ClO3-转化为Cl-。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表(金属离子浓度为0.01 molL-1):沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开
9、始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8CoCl26H2O熔点为86 ,加热至110120 时,失去结晶水生成无水氯化钴。请回答:(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式。(2)向浸出液中加入NaClO3发生主要反应的离子方程式为。(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀X成分为。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,萃取剂使用的适宜pH范围是。(填选项序号字母)A.1.02.0B.2.53.5C.4.05.0(5)制得的CoCl26H2O在烘干时需减压烘干的原因是。(6)为测定粗产品中CoCl26H2O的含量,称取2
10、g的粗产品溶于水,配成100 mL溶液,取出20 mL置于锥形瓶,加入K2CrO4做指示剂(Ag2CrO4为砖红色沉淀),用0.2 molL-1的AgNO3溶液滴定至终点,重复23次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00 mL。该粗产品中CoCl26H2O的质量分数为。用K2CrO4做指示剂时,需要控制溶液pH为6.510.5,试分析原因是 。参考答案题型特训13第9题化学工艺流程综合题A1.答案 (1)D(2)BaSO4+4CBaS+4COCO+H2OCO2+H2BaCO3S2-+Ba2+Zn2+SO42-ZnSBaSO4(3)浅蓝色至无色(25.00-12V)0.100032m100010
11、0%解析 (1)常见的金属元素在焰色反应中呈现的焰色分别为:钠黄色、钾紫色(透过蓝色钴玻璃观察)、钙砖红色、锶洋红色、铜绿色、钡黄绿色。(2)由于焦炭过量,故C被氧化为CO,反应的化学方程式为4C+BaSO4BaS+4CO;根据生成CO2和一种清洁能源气体的信息可以写出CO与H2O反应生成CO2与H2的化学方程式。根据信息结合框图可知,还原料的主要成分为BaS,BaS表面与空气中的H2O和CO2反应生成有臭鸡蛋气味的H2S和难溶于水的BaCO3。根据立德粉的化学式和框图可知离子反应方程式为Ba2+S2-+Zn2+SO42-ZnSBaSO4。(3)碘单质能使淀粉溶液显蓝色,当I2全部被消耗完后,
12、溶液蓝色褪去。根据反应:I2+S2-S+2I-,I2+2S2O32-2I-+S4O62-,n(S2-)+12n(S2O32-)=n(I2),因此,n(S2-)=(25.000.100010-3-12V0.100010-3)mol,故样品中S2-的含量为(25.00-12V)0.100032m1000100%。2.答案 (1)使软锰矿粉充分反应,提高软锰矿中锰的浸出率作还原剂(2)增加MnCO3的产量(或不引入新的杂质等)MnO2+H2O2+2H+Mn2+2H2O+O2(3)减少碳酸氢铵的分解,提高原料利用率MnSO4+2NH4HCO3MnCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O取最后一次的洗
13、涤滤液12 mL置于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净(4)Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)c(CO32-),当Mn2+沉淀完全时,c(CO32-)=1.810-111.010-5 molL-1=1.810-6 molL-1,若Mg2+也能形成沉淀,则要求c(Mg2+)2.610-51.810-6 molL-114.4 molL-1,Mg2+的浓度为0.01 molL-1,远小于14.4 molL-1,所以Mg2+的存在不会影响MnCO3的纯度。解析 湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰,加入浓硫酸和植物粉浸出、过滤得到滤液并除去杂质,加入碳酸氢铵形成沉淀,再通过一系列操作可得到高纯碳酸锰。(1)升温、搅拌都可以加快物质的溶解反应速率,浸出时温度控制在9095之间,并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率。加入植物粉作还原剂。(2)使用碳酸锰调pH的优势是增加MnCO3的产量且不引入新的杂质。酸性溶
