工艺流程大题1. (2019•广西桂林十八中高三月考)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和漂白剂，主要用于棉纺、纸张漂白、 2食品消毒、水处理等已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38 °时析出的晶体是NaClO2 3H2O，高于38 °C时析出 晶体是NaClO2，高于60C时NaClO2分解成NaClO3和NaCl纯ClO2易分解爆炸一种制备亚氯酸钠粗产品的 工艺流程如下：皿和空 倒咨发生器吸收塔…粗产吊剧糜配料(1) ClO2发生器中的离子方程式为，发生器中鼓人空气的作用可能 (选填序号)a. 将SO2氧化成SO3，增强酸性b. 稀释ClO2以防止爆炸c. 将NaClO3还原为ClO2(2) 吸收塔内反应的化学方程式为 ，吸收塔的温度不能超过20C，其原因是3) 从“母液”中可回收的主要物质是 4) 从吸收塔中可获得NaClO2溶液，从NaClO2溶液到粗产品(NaClO2)经过的操作步骤依次为：①减压，55C蒸发结晶；②:③;④低于60C干燥，得到成品5) 为测定粗品中NaClO2的质量分数，做如下实验：准确称取所得亚氯酸钠样品10.00 g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴人适量的稀硫酸，充分 反应(ClO2-+ 4I-+ 4H+= 2H2O+ 2I2+ Cl-)。
将所得混合液配成250mL待测溶液，取25.00 mL待测液，用2.000 mol. L-lN^SO标准液滴定(L+2S2O0= 2I-+S4OQ)，测得消耗N^SO溶液平均值为16.40mL该样品中NaClO,2 2 3 22346 2 3 2的质量分数为答案】2C1O-+SO = 2ClO盘+ SOp- b 2NaOH+2ClO,+H,O,=2NaClO,+2H,O+O盘 防止 HO 分解3 2 2'4 2 2 2 2 2 2 2 2Na2SO4 趁热过滤 38-60C温水洗涤 74.21%【解析】【分析】NaC1O3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成C1O2，同时得到Na2SO4，然后与过氧化氢在碱性条件下反 应生成NaC1O2,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到NaC1O3，母液中主要含有Na2SO4，据此分析解答详解】(1) C1O2发生器中发生反应：2NaClO3+SO2=2ClO2 f+Na2SO4,反应离子方程式为：2ClO3-+SO9=2ClO9 f +SO42-,纯ClO2易分解爆炸，发生器中鼓人空气的作用是稀释ClO2以防止爆炸，故答案为：2ClO3-+SO2=2ClO2 f +SO42-； b；(2) 吸收塔内是ClO2与氢氧化钠、过氧化氢反应生成NaClO2,过氧化氢起还原剂作用生成氧气，反应方程式为： 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 f；低于38°C析出NaClO2・3H2O,实际控制温度20°C,可能是防止温度过 高时过氧化氢发生分解，故答案为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 f ；防止 H2O2 分解；(3) ClO2发生器中反应生成二氧化氯、硫酸钠，从“母液”中可回收的主要物质是Na2SO4，故答案为：Na2SO4；(4) 从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，因为NaClO2饱和溶液在温度低于38C时 析出的晶体是NaClO2・3H2O，高于38C时析出晶体是NaClO2，高于60C时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，若要 得到NaClO2晶体，为防止析出晶体NaClO2・3H2O,应趁热过滤，应控制温度38C〜60C进行洗涤，低于60C干燥， 故答案为：趁热过滤；用38C〜60C热水洗涤；(5) 由 NaClO〜2、〜4Na,S,Ov 可知 25mol溶液中 n(NaClO°) = 1n(N^SO)=! X0.0164LX2mol/L=0.0082mol,0.7421g 250mL则m(NaClO2)=0.0082molX90.5g/mol=0.7421g,得到样品中NaClO2的质量分数=25mL X 100%=74.21%,故答案为：74.21%。
2. (2019-安徽高三月考)错是第四周期第旧人族元素，错是重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置下图为以错锌矿(含GeO2、ZnS及少量Fe2O3)为原料生产高纯度错的工艺流程如下：已知：GeO2可溶于强碱溶液，生成错酸盐GeCl4的熔点为一49・5°C,沸点为84C,在水中或酸的稀溶液中易水解回答下列问题：(1) 步骤①中提高碱浸效率的措施有 (写一种)，NaOH溶液碱浸时发生反应的离子方程式为(2)操作a的名称是 ，GeCl4的电子式为，(3) 滤渣1中除含有ZnS外，还含有少量 滤渣2中除含有CaGeO3外，还含有少量___(4) 步骤⑤中加入浓盐酸，发生反应的化学方程式为 不用稀盐酸的原因是(5) 写出一种证明步骤⑧反应完全的操作方法:Fe2O3将反应生成的气体通入装有无【答案】将矿石粉碎(或加热或充分搅拌)GeO2+2OH-=GeO32-+H2O 过滤Ca(OH)2 CaGeO3+6HCl(浓)=CaCl2+ CeCl4+3H2O GeCl4 在稀盐酸中易水解水硫酸铜的U形管，固体未变蓝 【解析】 【分析】 碱浸锗锌矿(主要成分GeO2和ZnS及少量Fe2O3)，浸出液中含有锗酸盐，加入氯化钙溶液反应形成CaGeO3沉淀， 过滤后得到CaGeO3,将CaGeO3用浓盐酸溶解生成GeCl4，GeCl4在浓盐酸中溶解度低，过滤后得到GeCl4； GeCl4 在纯水中水解生成GeO2-nH2O, GeO2-nH2O脱水后得到GeO2，用氢气加热还原GeO2得到高纯度Ge，据此分析解 答。
详解】(1) 步骤①中提高碱浸效率的措施有将矿石粉碎或加热或充分搅拌，NaOH溶液碱浸时，将GeO2溶解生成锗酸盐，反应的离子方程式为GeO2+2OH-=GeO32-+H2O,故答案为：将矿石粉碎(或加热或充分搅拌)；GeO2+ 2OH-=GeO32-+H2O；(2) 操作a为分离溶液与沉淀，为过滤操作；GeCl4的熔点为一49.5°C，沸点为84°C,为分子晶体，含有共价键，电:n: :n:子式为,「• ••’,，故答案为：过滤；；• ••' ・，・•■■・ ■ ifi1 ■ ■ ■ ■:
点睛】充分理解题中信息是解题的关键本题的易错点为(4)中方程式的书写，要注意流程图中加入浓盐酸，反应生成CeCl4 的提示3. (2019-福建省漳平第一中学高三月考)2019年10月9日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝 尔化学奖颁发给来自美国、英国、日本的三位科学家，表彰他们在锂离子电池方面的研究贡献钻酸锂(LiCoO2)2 电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质实验室尝试对废旧钻酸锂电池回收再利用实验过程如下：已知：①还原性：Cl->Co2+；®Fe3+和 C2O42-结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+回答下列问题：(1) 废旧电池初步处理为粉末状的目的 2) 从含铝废液得到Al(OH)3的离子反应方程式为3) 写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式 滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有 (填化学式)4) 滤渣的主要成分为 (填化学式)5) 从FeCl3溶液中得到FeCl3・6H2O固体的操作：先，再蒸发浓缩、冷却结晶6) 在空气中加热一定质量的CoC2O4・2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。
已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2②固体失重率=对应温度下样品失重的质量样品的初始质量序号温度范围/°c化学方程式固体失重率I120-220CoC.O4・2H「O^_ CoCQ.+2HO 2 4 2 - ~2 4 219.67%II300~350—59.02%【答案】增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3l+ HCO3-2LiCoO2+8HCl==2CoCl2+ClJ+4H2O+2LiCl FeCl* CoCl2 C 加入适量盐酸(或通入适量氯化氢气体)2CoC2O4+O2 @2CoO+4CO 2 【解析】【详解】（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是增大接触面，加快反应速率，提高浸出率，答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率;（2）铝废液含有[A1（OH）4]-，通入过量的CO?得到碳酸氢根离子和氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为:[Al（OH） ]+C02=A1（0H） +HCO3-，故答案为「Al（OH） ]-+CO =A1（OH） +HCO -；42 33（3）因还原性Cl->Co2+，且滤液A中含有的是C02+，所以LiCoO2和盐酸发生氧化还原反应生成氯气和C02+，方程式为：2LiCoO2+8Hd=2CoCl 2+Cl2个+4"+2药以，碱浸后的固体残渣不含铝，钻酸锂中的三价Co有强氧化性，把铁氧化为三价铁离子，本身被还原为C02+，碳单质一般性质稳定，不与酸碱盐反应成为滤渣，故滤液A中还含有CoC12和FeC13，故答案为：2LiCoO +8HC1==2CoC1 +C1 个 +4H O+2LiC1 ； CoC1、FeC12 22 2 2 3（4） 碳单质一般性质稳定，不与酸碱盐反应成为滤渣，故滤渣的主要成分是C，故答案为：C ；（5） 氯化铁易水解得到氢氧化铁沉淀，所以要先加盐酸或通入氯化氢气体，抑制氯化铁的水解，故答案为：加入适量盐酸（或通入适量氯化氢气体）；（6） 由①可知，在120〜220。
时，CoC2O4g2H2O完全失去结晶水生成CoC2O4，然后继续升高温度加热，则 CoC2O4分解生成氧化物，其分解失去的质量为183gX59.02%=108g，乘U余的质量为183g-108g=75g，设产物的化 学式为CoO，则59+16x = 75 ，解得x = 1，则化学式为CoO，故方程式为：2CoC2O4+O2 @2CoO+4CO 2， 故答案为：2CoC2O4+O2 @2CoO+4CO24. （2019-荆门市龙泉中学高三月考）五氧化二钒（V2O5）是接触法生产硫酸中常用的催化剂从废钒催化剂中回 收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V。