《2016届高考化学一轮复习 专题突破2 无机化工流程题的解题策略》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高考化学一轮复习 专题突破2 无机化工流程题的解题策略（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题突破 2 无机化工流程题的解题策略1(2014江苏)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含 Al2O3、SiO 2等)制备碱式硫酸铝Al 2(SO4)x(OH)62 x溶液，并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加 CaCO3调节溶液的 pH 至 3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使 Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62 x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的 pH 偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的 SO2量总是小于吸收的
2、SO2量，其主要原因是_；与吸收 SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的 pH 将_(填“增大” “减小”或“不变”)。答案(1)Al 2O33H 2SO4=Al2(SO4)33H 2OSiO 2(2)CaSO43CaCO 32Al 3 3SO 3H 2O=2Al(OH)33CaSO 43CO 224(3)溶液中的部分 SO 被氧化成 SO 减小23 24解析(1)酸浸时能与 H2SO4反应的是 Al2O3，H 2SO4与 Al2O3反应生成盐和水，SiO 2不和 H2SO4反应，成为滤渣。(2)CaCO3和溶液中的 H2SO4反应生成 CaSO4；如果 pH 偏高，一部分 Al3 会转
3、化为 Al(OH)3沉淀，离子方程式为 3CaCO3 2Al 3 3SO 3H 2O=2Al(OH)33CaSO 43CO 2。24(3)热分解时，一部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐，不能分解成为 SO2；SO 2溶于水生成 H2SO3，会中和溶液中的部分 OH ，使溶液的 pH 减小。2(2014四川)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为 MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的 SO2，又制得电池材料 MnO2(反应条件已省略)。请回答下列问题：(1)上述流程脱硫实现了_(填选项字母)。
4、A废弃物的综合利用B白色污染的减少C酸雨的减少(2)用 MnCO3能除去溶液中 Al3 和 Fe3 ，其原因是_。(3)已知：25 、101 kPa 时，Mn(s)O 2(g)=MnO2(s) H520 kJ/molS(s)O 2(g)=SO2(g) H297 kJ/molMn(s)S(s)2O 2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJ/molSO2与 MnO2反应生成无水 MnSO4的热化学方程式是_。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得 MnO2，其阳极的电极反应式是_。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_
5、。(6)假设脱除的 SO2只与软锰矿浆中 MnO2反应。按照图示流程，将 a m3(标准状况)含 SO2的体积分数为 b%的尾气通入矿浆，若 SO2的脱除率为 89.6%，最终得到 MnO2的质量为 c kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于 MnO2_ kg。答案(1)AC(2)消耗溶液中的酸，促进 Al3 和 Fe3 水解生成氢氧化物沉淀(3)MnO2(s)SO 2(g)=MnSO4(s) H248 kJ/mol(4)Mn2 2H 2O2e =MnO24H (5)MnO2H 2Oe =MnO(OH)OH (6)1 500c 87ab2 500解析(1)该流程中，能将含硫尾
6、气吸收，充分利用了废弃物，同时减少了大气中能形成酸雨的SO2，故 A、C 项符合，该过程对白色污染无影响。(2)软锰矿用稀硫酸溶解且通入 SO2后，溶液中含有反应生成的金属阳离子，其中 MnO2被 SO2还原为Mn2 ，其他金属变成相应的金属阳离子 Fe3 、Al 3 、Cu 2 、Ni 2 ，故加入 MnCO3后发生反应MnCO32H =Mn2 CO 2 H2O 而消耗了溶液中的 H ，使溶液的 pH 升高，使得 Al3 和 Fe3 水解生成氢氧化物沉淀而除去。(3)将给定的三个热化学方程式依次编为，将三个方程式按照处理后可得热化学方程式 MnO2(s)SO 2(g)=MnSO4(s) H2
7、48 kJ/mol。(4)用惰性电极电解 MnSO4溶液制取 MnO2时，在阳极上 Mn2 失电子后生成 MnO2，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式 Mn2 2H 2O2e =MnO24H 。(5)碱性锌锰干电池在放电时，正极上 MnO2得电子生成碱式氧化锰 MnO(OH)，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式 MnO2H 2Oe =MnO(OH)OH 。(6)根据方程式 MnO2(s)SO 2(g)=MnSO4(s)可知 n(SO2) n(MnO2)，又根据：2KMnO43MnSO 42H 2O=5MnO22H 2SO4K 2SO4，可知由硫酸锰生成的 MnO2的物质的量为 mol，1
8、000c87 35则引入的锰元素相当于 MnO2的质量为 kg (c873587 ab%89.6%22.4 87) 1 500c 87ab2 500kg。3(2013课标全国)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有 Fe()、Mn()、Ni()等杂质)的流程如下：提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是 MnO2。回答下列问题：(1)反应中除掉的杂质离子是_，发生反应的离子方程式为_；在加高锰酸钾溶液前，若 pH 较低，对除杂的影响是_。(2)反应的反应类型为_，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有_。(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀
9、是否洗涤干净的方法是_。(4)反应中产物的成分可能是 ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的滤饼 11.2 g，煅烧后可得到产品 8.1 g，则 x 等于_。答案(1)Fe 2 和 Mn2 MnO 3Fe 2 7H 2O=3Fe(OH) 43MnO 25H 、2MnO 3Mn 2 2H 2O=5MnO24H 4铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质(2)置换反应 镍(3)取少量水洗液于试管中，滴入 1 滴2 滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净(4)1解析第步酸浸，得到 Zn2 、Fe 2 、Mn 2 、Ni 2 ；第步氧化，MnO 4 将 Fe2
10、氧化为Fe3 而易于形成 Fe(OH)3沉淀，同时 MnO4 与 Mn2 发生归中反应生成 MnO2沉淀；第步加 Zn，Zn 与滤液中的 Ni2 、H发生置换反应，Ni 经过滤而除去；第步加碳酸钠沉淀 Zn2 ；第步煅烧 ZnCO3(4)11.2 g ZnCO3xZn(OH)2煅烧后得到 8.1 g ZnO，可求得 x1。4(2013课标全国)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO 2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C xLi xe= =LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
11、回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co 元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在 80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替 H2SO4和 H2O2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中，发生 LiCoO2和 Li1 xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中， “放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。答案(1)3(2)2Al2OH6H 2O=2Al(OH)4 3H 2(3)2L
12、iCoO23H 2SO4H 2O2 Li2SO42CoSO 4O 24H 2O、2H 2O2 2H2OO 2= = = = = = = = = = 有氯气生成，污染较大(4)CoSO42NH 4HCO3=CoCO3(NH 4) 2SO4H 2OCO 2 (5)Li1 xCoO2Li xC6=LiCoO26C(6)Li从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH) 3、CoCO 3、Li 2SO4解析 (1)因锂在化合物中通常为1 价，故 LiCoO2中 Co 为3 价。(2)由碱浸后经一系列处理可得到 Al(OH)3及正极材料中含有铝箔知，碱浸时单质铝与 NaOH 溶液反应，由此可写出对应的离子方程式。(3)由流程图知，钴元素最后变成2 价，故酸浸时发生的是
