高考广东各市模拟无机化工生产工艺流程题汇编Word下载.docx
《高考广东各市模拟无机化工生产工艺流程题汇编Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考广东各市模拟无机化工生产工艺流程题汇编Word下载.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Fe(OH)2
pH
3.2
6.7
8.0
9.7
(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是_____________________________。
(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42-,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。
先加入___________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。
经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol·
L-1,则每升溶液中至少应加入__________molKMnO4。
(3)杂质Cu2+可利用置换反应除去,应选择的试剂是___________。
(4)“沉淀”得到ZnCO3·
2Zn(OH)2·
H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为_____________________________________。
32.(16分)
(1)增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率(4分)
(2)Na2CO3(2分)0.003(3分)
(3)锌粉(3分)
(4)(4分)
(佛山一模)32.(16分)多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。
研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)制备BaCl2·
2H2O,工艺流程如下。
已知:
①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:
3.4、12.4。
②M(BaCO3)=197g/mol,M(BaCl2·
2H2O)=244g/mol
(1)SiCl4水解反应的方程式为__________________。
SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)ΔH1=+47kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)ΔH2=+189kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为________________________________。
(2)加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和________________。
(3)加20%NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是__________________。
(4)BaCl2滤液经__________、_______、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·
2H2O。
(5)10吨含78.8%BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·
2H2O__________吨。
32.(16分)
(1)SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl(本空符号不作扣分要求)(3分)SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)ΔH=+236kJ/mol(3分)
(2)使Fe3+完全沉淀(3分)
(3)Mg(OH)2(2分)
(4)蒸发浓缩、降温结晶(2分)
(5)9.76(3分)
(佛山二模)32.(16分)
二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。
工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。
部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
Al(OH)3
Pb(OH)2
Mn(OH)2
PbS
CuS
ZnS
MnS
FeS
5.2
8.7
10.4
≥0.1
≥-0.42
≥2.5
≥7
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。
(2)滤渣B的主要成分是
。
(3)加入MnS的目的是除去杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为
。
(1)MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(4分)
(2)Fe(OH)3Al(OH)3(各2分)
(3)Cu2+Zn2+(各2分)
(4)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-(或2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-)(4分)
(肇庆一模)32.(18分)某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的组成如下:
软锰矿:
MnO2含量≥65%,SiO2含量约20%,Al2O3含量约4%,其余为水分;
闪锌矿:
ZnS含量≥80%,FeS、CuS、SiO2含量约7%,其余为水分。
科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,工艺流程如下图所示。
MnCO3、ZnCO3
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。
试完成反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式:
MnO2+CuS+=↓++CuSO4+。
(2)反应Ⅱ加入适量锌的作用是;
如果锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为。
开始沉淀pH
2.3
4.0
5.4
完全沉淀pH
4.1
(3)反应Ⅲ要调节pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3,中过量的H+所使用的物质是,调节的pH范围是(pH数据见右表)。
(4)本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、、MnCO3和。
32.(18分)
(1)(4分)2H2SO4S↓MnSO42H2O(后两种物质顺序可颠倒)
(2)(3分)将溶液中的硫酸铜转化为铜(2分)Zn+Fe2+=Fe+Zn2+(2分)
(3)(6分)MnCO3(2分)ZnCO3(2分)5.2~5.4(或其中的数值,2分)
(4)(2分)MnO2
(肇庆二模)32.(17分)请回答有关锌及其化合物的问题。
(1)高温锻烧时,闪锌矿(ZnS)与氧气反应生成ZnO和SO2。
其反应方程式为:
,该反应1mol还原剂失去电子mol。
(2)已知Zn(OH)2具有两性,在过量的强碱性溶液中生成可溶于水的Zn(OH)42-。
右图是Zn2+在某温度时水解、沉淀、溶解的曲线图。
①当pH=7、c(Zn2+)=0.01mol·
L-1,Zn2+主要存在形式为、(写化学式)。
②向c(Zn2+)=1×
10-5mol·
L-1的溶液中加入固体NaOH到pH=13,其反应的离子方程式为。
③已知该温度下的Ksp[Zn(OH)2]=1×
10-17、Ksp(ZnS)=1.6×
10-24。
当向新生成的Zn(OH)2浊液中滴入足量的Na2S溶液,振荡后Zn(OH)2会全部转化为ZnS,其原理是:
高温
32.(17分)
(1)(5分)2ZnS+3O2=====2ZnO+2SO2(3分)6(2分)
(2)①(4分)写为Zn2+、ZnOH+或Zn(OH)2之中的两个都给分,每个2分
②(4分)Zn2++4OH-==Zn(OH)42—或分步写:
Zn2++2OH-==Zn(OH)2↓(2分)、Zn(OH)2+2OH-==Zn(OH)42—(2分)
③(4分)由于在Zn(OH)2浊液存在溶解平衡:
Zn(OH)2(s)
Zn2+(aq)+2OH-(aq)(1分),而Ksp[Zn(OH)2]>
Ksp(ZnS)(1分),滴入的S2-与Zn2+结合生成了更难溶(或溶度积更小)的ZnS,使Zn2+浓度减小,(1分)溶解平衡继续向右移动直至全部转化为ZnS(1分)。
[合理叙述参照给分]
(汕头一模)
32.(16分)我国某大型电解铜生产企业,其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。
下图表示其冶炼加工的流程:
冶炼中的主要反应:
⑴烟气中的主要废气是,从提高资源利用率和减排考虑,其综合利用方式是:
⑵电解法精炼铜时,阳极是(填“纯铜板”或“粗铜板”);
粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽(填“阳极”或“阴极”)的槽底,阴极的电极反应式是。
⑶在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。
几种物质的溶度积常数(Ksp)
物质
Ksp
8.0×
10-16
4.0×
10-38
3.0×
10-17
2.2×
10-20
①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。
根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液,随pH升高最先沉淀下来的离子是。
②一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右,加入H2O2的目的是
加入H2O2后发生反应的离子方程式为。
32.(16分)
(1)SO2(2分)制硫酸(2分)
(2)粗铜板(2分)阳极(2分)Cu2++2e-=Cu(2分)
(3)①Fe3+(2分)②将Fe2+氧化为Fe3+(2分),2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O(2分)
(汕头二模)
32.(16分)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl—、和SO42—等杂质,提纯工艺线路如下:
Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
Na2CO3·
10H2ONa2CO3·
7H2ONa2CO3·
H2O
3236t(℃)
Ⅱ、有关物质的溶度积如下:
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2