专题跟踪检测八工艺流程综合题Word文件下载.docx

专题跟踪检测八工艺流程综合题Word文件下载.docx

《专题跟踪检测八工艺流程综合题Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题跟踪检测八工艺流程综合题Word文件下载.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（4）由图3可得1molS8（s）完全燃烧的热化学方程式为S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g）　ΔH＝8（a－b）kJ·

mol－1。

答案：

（1）2　过滤　CaSO3

（2）2Na2SO3＋O2===2Na2SO4　（3）B

（4）S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g）　ΔH＝8（a－b）kJ·

mol－1

2．镍及其化合物在化工生产中有广泛应用。

某实验室用工业废弃的NiO催化剂（含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质）为原料制备Ni2O3的实验流程如下：

已知：

常温时Ksp（CaF2）＝2.7×

10－11，Ksp（CuS）＝1.0×

10－36；

Fe3＋不能氧化Ni2＋。

有关氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表所示：

氢氧化物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Ni（OH）2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

完全沉淀的pH

3.7

9.7

9.2

（1）调节pH最低值为_______。

（2）加入H2O2的目的是_____________________（用离子方程式表示）。

（3）“电解”制备NiOOH时阳极的电极反应式为____________________________。

（4）加入NaF的目的是除去Ca2＋，当c（F－）＝0.001mol·

L－1时，c（Ca2＋）＝____mol·

L－1。

（5）为了探究操作A中发生的反应，设计如下实验：

①写出B中反应的离子方程式：

_____________________________________。

②为了检验B中生成了FeCl2，取少量B中溶液于试管，滴加下列试剂________（填字母）。

A．酸化的双氧水　　　　B．酸性高锰酸钾溶液

C．K3[Fe（CN）6]溶液D．加入氯水、KSCN溶液

③有人认为用燃烧法处理尾气，你是否同意？

答：

____（填“同意”或“不同意”），简述理由：

________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④如果C中盛装100mL0.05mol·

L－1CuSO4溶液，通入H2S恰好完全反应，产生黑色沉淀。

过滤，得到滤液的pH为________（不考虑体积变化）。

（1）调节pH使Fe3＋完全沉淀而不能使Ni2＋沉淀，所以pH最低值为3.7。

（2）加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋。

（3）阳极上镍离子被氧化，OH－参与反应生成NiOOH和H2O。

（4）c（Ca2＋）＝

＝

mol·

L－1＝2.7×

10－5mol·

（5）①硫化氢是强还原剂，会还原Fe3＋。

②在Cl－存在下，用铁氰化钾检验Fe2＋，因为氯离子可能还原高锰酸钾，干扰Fe2＋的检验；

溶液中可能有未反应的Fe3＋，不能选A、D项。

③如果用燃烧法处理硫化氢，会造成二次污染。

④H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，所得溶液中c（H＋）＝0.1mol·

L－1，pH＝－lgc（H＋）＝－lg0.1＝1。

（1）3.7

（2）2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O

（3）Ni2＋－e－＋3OH－===NiOOH＋H2O

（4）2.7×

10－5

（5）①2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋

②C　③不同意　H2S燃烧产生污染物SO2　④1

3．（2018·

福州质检）目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氰化法提金。

某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如图所示：

HCN有剧毒，Ka（HCN）＝5×

10－10；

Au＋＋2CN－[Au（CN）2]－，平衡常数Kβ＝1×

1038。

（1）磨矿细度对浸出率的影响如图所示，依据浸出率应选择磨矿细度________为宜。

（2）生产中用生石灰调节矿泥pH＞11.5，其目的之一是阻止溶液中的氰化物转化为HCN而挥发，其作用原理是______________________________________________________（用离子方程式表示）。

（3）“氰化”环节，是以NaCN溶液浸取调节pH的矿泥，敞口放置，将Au转化为Na[Au（CN）2]。

①其化学方程式为________________________________________________________。

②“氰化”环节中，金的溶解速率在80℃时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在10～20℃，原因是________________________________________________________

________（答一点即可）。

③已知2H＋＋[Au（CN）2]－Au＋＋2HCN，该反应的K＝________。

（4）用锌还原Na[Au（CN）2]生成金，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为________。

（5）氰化物有剧毒，经合理处理就可以基本消除对环境的负面影响。

H2O2可消除水中的氰化物（如NaCN），经以下反应实现：

NaCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑。

①生成物A的化学式为______________________________________________。

②某废水用H2O2处理40min后，测得剩余总氰为0.16mg·

L－1，除氰率达80%，计算

0～40min时间段反应速率v（CN－）＝________mg·

L－1·

min－1。

（结果保留两位有效数字）

（1）根据图示，选择磨矿细度87%为宜。

（2）用生石灰调节矿泥pH＞11.5，溶液呈碱性，能抑制氰化物中的CN－水解。

（3）①“氰化”环节，Au转化为Na[Au（CN）2]，Au被氧化，显然有O2参与反应，其化学方程式为4Au＋8NaCN＋O2＋2H2O===4Na[Au（CN）2]＋4NaOH。

②“氰化”环节，有O2参与反应，温度升高，O2的溶解度减小；

同时温度升高，促进了氰化物的水解，增加了HCN的挥发速度；

随温度的升高，Ca（OH）2的溶解度反而下降，部分碱从溶液中析出。

③根据HCNH＋＋CN－、Au＋＋2CN－[Au（CN）2]－，由第二个反应＋第一个反应×

2，可得Au＋＋2HCN2H＋＋[Au（CN）2]－，此反应的K＝

K

（HCN）·

Kβ，则2H＋＋[Au（CN）2]－Au＋＋2HCN的K＝

＝4×

10－20。

（4）用锌还原Na[Au（CN）2]生成金，根据Zn

Zn2＋、[Au（CN）2]－

Au及得失电子守恒知，消耗的锌与生成的金的物质的量之比为1∶2。

（5）①根据原子守恒，可推知生成物A的化学式为NaHCO3。

②0～40min时间段，除氰率达80%，则除去的CN－为剩余的CN－的4倍，除去的CN－为0.16mg·

L－1×

4＝0.64mg·

L－1，则v（CN－）＝

＝0.016mg·

（1）87%　

（2）CN－＋H2OHCN＋OH－

（3）①4Au＋8NaCN＋O2＋2H2O===4Na[Au（CN）2]＋4NaOH　②氧气在溶液中的溶解度随着温度的升高而下降；

温度的升高，促进了氰化物的水解，增加了HCN的挥发速度；

随温度的升高，Ca（OH）2的溶解度反而下降，部分碱从溶液中析出　③4×

10－20　（4）1∶2

（5）①NaHCO3　②0.016

4．PFS是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

（1）酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是______________________________________；

PFS中铁元素的化合价为________；

在酸浸槽中，为了提高浸出率，可以采取的措施有___________________________________________________________________（写两条）。

（2）若废铁屑中含有较多铁锈（Fe2O3·

xH2O），则酸浸时反应的化学方程式有______

（3）如果反应釜中用H2O2作氧化剂，则反应的离子方程式为________________________

___________________________________；

生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是__________________________________________。

（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。

如果溶液酸性过强，造成的后果是________________________________________________________________________。

如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。

若溶液中Fe3＋的浓度为1mol·

L－1，当Fe3＋开始沉淀时，溶液的pH约为________。

[已知Fe（OH）3的Ksp≈1.0×

10－39]。

（1）PFS是硫酸盐，制备时不能引入杂质，要用硫酸酸浸；

根据

[Fe2（OH）x（SO4）3－x/2]y中各元素正、负化合价的代数和为0，得铁的化合价为＋3。

（2）Fe2O3·

xH2O和Fe均与硫酸反应，且氧化性：

Fe3＋＞H＋。

（4）PFS中含有OH－，若酸性过强，c（OH－）降低，影响Fe3＋与OH－结合形成PFS；

L－1，当Fe3＋开始沉淀时，Ksp[Fe（OH）3]＝1.0×

10－39＝c（Fe3＋）·

c3（OH－），则1.0×

10－39＝1mol·

c3（OH－），解得c（OH－）＝10－13mol·

L－1，则c（H＋）＝0.1mol·

L－1，所以pH＝1。

（1）H2SO4　＋3　加热、搅拌、多次浸取等

xH2O＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋（3＋x）H2O、Fe2（SO4）3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　（3）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　H2O2与Fe2＋的反应为放热反应，加入的H2O2过多，且生成的Fe3＋能作H2O2分解的催化剂，H2O2发生分解反应，生成了O2　（4）影响Fe3＋与OH－的结合（合理答案均可）　1

5．金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。

钼（Mo）的常见化合价为＋6、＋5、＋4。

由钼精矿（主要成分是MoS2）可制备单质钼和钼酸钠晶体（Na2MoO4·

2H2O），部分流程如图1所示：

钼酸微溶于水，可溶于液碱和氨水。

回答下列问题：

（1）钼精矿焙烧时，每有1molMoS2反应，转移电子的物质的量为________。

（2）钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是___________________________

________________，请你提出一种实验室除去该尾气的方法_______________________

_______________________________________________。

（3）操作2的名称为________。

由钼酸得到MoO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是________。

（4）操作1中，加入碳酸钠溶液充分反应后，碱浸液中c（MoO

）＝0.80mol·

L－1，c（SO

）＝0.04mol·

L－1，在结晶前需加入Ba（OH）2固体以除去溶液中的SO

。

当BaMoO4开始沉淀时，SO

的去除率是________。

[Ksp（BaSO4）＝1.1×

10－10、Ksp（BaMoO4）＝4.0×

10－8，溶液体积变化可忽略不计]

（5）焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉，图2为各炉层固体物料的物质的量的百分数（φ）。

①x＝________。

②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应，若该反应转移6mol电子，则消耗的氧化剂的化学式及物质的量分别为________、________。

（2）由流程图可知，钼精矿焙烧产生的二氧化硫为大气污染物，其对环境的主要危害是形成酸雨，实验室可用氨水或氢氧化钠溶液吸收SO2。

（3）灼烧用到的硅酸盐材料仪器为坩埚。

（4）根据Ksp（BaMoO4）及c（MoO

）可计算出MoO

开始沉淀时溶液中c（Ba2＋），再根据c（Ba2＋）和Ksp（BaSO4）计算出此时溶液中c（SO

），进而可求出SO

的去除率。

（5）①根据题图2可知，在炉层序号为6时，MoS2和MoO3的物质的量的百分数均为18%，则MoO2的物质的量的百分数为100%－18%×

2＝64%。

②根据反应MoS2＋6MoO3

7MoO2＋2SO2↑，则消耗的氧化剂的化学式为MoO3，反应转移6mol电子时，消耗MoO3的物质的量为3mol。

（1）14mol　

（2）形成酸雨　可用氨水或氢氧化钠溶液吸收（其他合理答案均可）　（3）过滤　坩埚（4）94.5%　（5）①64　②MoO3　3mol

6．（2018·

唐山质检）二硫化钨（WS2，其中W的化合价为＋4）可用作润滑剂，还可以在石油化工领域中用作催化剂。

由钨铁矿（其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3）制备二硫化钨的工艺流程如图所示：

（1）FeWO4中铁元素的化合价为________。

（2）FeWO4在“熔融”过程中发生反应的化学方程式为____________________________

____________________________________________；

“熔融”过程中为了提高熔融速率，可采取的措施有______________________________（写出一条即可）。

（3）过量CO2通入粗钨酸钠溶液中发生反应的离子方程式为_______________________

______________________________，操作Ⅰ中用作引流的玻璃仪器是________。

（4）生成二硫化钨的化学方程式为2（NH4）2WS4＋3O2

2WS2＋4NH3＋2S＋2SO2＋2H2O，若反应中转移8mol电子，则生成WS2的质量是________g。

（1）FeWO4中O、W分别为－2价和＋6价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0可求出铁元素的化合价为＋2。

（2）结合题给流程图可知钨铁矿在熔融时与NaOH、O2反应生成Fe2O3和钨酸钠，根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式为4FeWO4＋O2＋8NaOH

2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O。

“熔融”时为了提高熔融速率，可采取的措施有将钨铁矿粉碎或搅拌等。

（3）粗钨酸钠溶液中含有少量的NaAlO2，通入过量CO2时，NaAlO2与CO2、H2O反应生成Al（OH）3和NaHCO3。

操作Ⅰ为过滤操作，实验中需要用到引流的玻璃仪器是玻璃棒。

（4）结合题给流程图可知（NH4）2WS4中W和S分别为

＋6价和－2价，根据化合价变化可知，每生成2molWS2时转移16mol电子，则反应中转移8mol电子时，生成1molWS2，其质量为（184＋32×

2）g·

mol－1×

1mol＝248g。

（1）＋2

（2）4FeWO4＋O2＋8NaOH

2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O　粉碎矿石（或搅拌等）

（3）AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

玻璃棒

（4）248

卷——重点增分练

1．镧系金属元素铈（Ce）常见有＋3、＋4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。

请回答下列问题：

（1）雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO

、NO

，若生成的NO

物质的量之比为1∶1，试写出该反应的离子方程式：

_________________

___________________________________________________________________________

（2）用电解的方法可将上述吸收液中的NO

转化为稳定的无毒气体，同时再生成Ce4＋，其原理如图所示。

①无毒气体从电解槽的________（填字母）口逸出。

②每生成标准状况下22.4L无毒气体，同时可再生成Ce4＋________mol。

（3）铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿形式存在，其主要化学成分为CeFCO3。

工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：

①焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。

②假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为3∶1，试写出相应的化学方程式：

________________________________________________________________________

③向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是________________________________________

__________________________________________。

④常温下，当溶液中的某离子浓度≤1.0×

10－5mol·

L－1时，可认为该离子沉淀完全。

据此，在生成Ce（OH）3的反应中，加入NaOH溶液至pH至少达到________时，即可视为

Ce3＋已完全沉淀。

（Ksp[Ce（OH）3]＝1.0×

10－20）

⑤加热CeCl3·

6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是________________________________________________________________________。

（1）由于NO

物质的量之比为1∶1，每生成NO

各1mol时转移电子4mol，据此可写出反应的离子方程式。

（2）无毒气体应为N2，由2NO

＋8H＋＋6e－===N2↑＋4H2O知，N2在阴极区产生，每生成1molN2，转移6mol电子，在阳极可生成

6molCe4＋。

（3）①焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂分别为O2和CeFCO3，通

过分析化合价变化可知，O2和CeFCO3的物质的量之比为1∶4。

②酸浸过程中Ce的化合价从＋4变为＋3，则必有元素被氧化，分析知，只能是－1价Cl被氧化生成Cl2，据此可写出反应的化学方程式。

④常温下，若要使c（Ce3＋）≤1.0×

L－1，则需使c（OH－）

≥1.0×

L－1，c（H＋）≤1.0×

10－9mol·

L－1，所以pH至少达到9时，可视为Ce3＋已完全沉淀。

⑤利用NH4Cl固体分解产生的HCl来抑制CeCl3的水解，从而得到无水CeCl3。

（1）4Ce4＋＋2NO＋3H2O===4Ce3＋＋NO

＋NO

＋6H＋

（2）①c　②6

（3）①1∶4　②9CeO2＋3CeF4＋45HCl＋3H3BO3===Ce（BF4）3↓＋11CeCl3＋6Cl2↑＋27H2O

③避免Ce3＋以Ce（BF4）3形式沉淀而损失（或将Ce3＋全部转化为CeCl3，提高产率）　④9　⑤NH4Cl固体分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解

2．金属钴是一种非常稀缺的战略资源。

工业上通过电解法从废旧硬质合金刀具[含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及少量杂质铁]中回收钴。

工艺流程简图如下：

金属离子

开始沉淀pH

沉淀完全pH

Co2＋

5.6

9.5

Fe2＋

7.6

Fe3＋

2.7

（1）电解时，废旧刀具接电源________（填电极名称）。

（2）净化过程加双氧水的目的是_______________________________________

（3）通氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素。

由表中的数据可知，理论上可选择的pH最大范围是____________________________________________________________。

（4）