高考化学专题强化训练---化学工艺流程

A．ZnO 和 ZnSiO3 B．ZnO C．ZnSiO3 (3)“除砷”过程中生成 Fe3(AsO4)2 沉淀，其中铁元素的化合价是 ________；沉淀剂为 FeSO4·H2O、(NH4)2S2O8，添加(NH4)2S2O8 的目的是 ____________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是________(填 名称)。 (5)“蒸氨”的产物主要是 ZnSO4 和 NH3，写出所发生反应的化学方 程式_______________________________________________。 [解析] (1)根据“主线主产品，分支副产品，回头为循环”知，该工 艺流程中可循环使用的物质有 NH3·H2O 或 NH3、(NH4)2SO4、CO2。 (2)①“浸出”时，温度过高，氨气挥发而使溶液浓度下降，因此浸出率 下降。②ZnO 既可以用 NH3·H2O 浸出，又可以用(NH4)2SO4 浸出，生成 [Zn(NH3)4]2＋，n(NH3)∶n[(NH4)2SO4]＝6∶4 之后，(NH4)2SO4 的浓度下 降，浸出率下降，说明 ZnSiO3 的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。 (3)Fe3(AsO4)2 中阴离子为 AsO34－，故铁元素的化合价为＋2。锌焙砂所含 杂质 As2O3 中砷元素的化合价为＋3，除砷过程中生成 Fe3(AsO4)2 沉淀， 砷元素的化合价升高，被氧化，故添加(NH4)2S2O8 的目的是把＋3 价砷氧 化成 AsO34－以便除去砷元素。(4)根据锌焙砂所含杂质，“除重金属”和 “深度除重金属”除去的重金属是铜和铅。(5)“蒸氨”时 Zn(NH3)4SO4
金属钨的一种流程如图所示，该流程同时获取副产物 Fe2O3 和 MnCl2。
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已知：Ⅰ.过程①～④中，钨的化合价均不变；
Ⅱ.常温下钨酸难溶于水； Ⅲ.25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38、 Ksp[Mn(OH)2]＝4.0×10－14。
回答下列问题：
(1)上述流程中的“滤渣 1”除 MnO2 外还有________，“气体”除水
高温
高温
程式为 PbCO3=====PbO＋CO2↑、2PbO＋C=====2Pb＋CO2↑(或 PbO
高温 ＋C=====Pb＋CO↑)。(5)物质的量之比相同时，Na2CO3
溶液中
c(CO23－)
比 NaHCO3 溶液中的大，故Ⅱ中 PbSO4 的转化率比Ⅰ中的略大。
焙烧
[答案] (1)2PbS＋3O2=====2PbO＋2SO2 (2)2NH3·H2O＋SO2===2NH＋4 ＋SO23－＋H2O (3)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O AB
(5)过程⑧要获得 MnCl2 固体，在加热时必须同时采取的一项措施是
_____________________________________________________。
(6)钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为 NaxWO3，
其中 0<x<1，这类化合物具有特殊的物理化学性质，是一种低温超导体。
蒸气、HCl 外还有________(均填化学式)。
(2) 过 程 ① 中 MnWO4 参 与 反 应 的 化 学 方 程 式 为
____________________________________；FeWO4 参与的反应中氧化剂
与还原剂的物质的量之比为________。
(3)已知：WO3(s)＋3H2(g)===W(s)＋3H2O(g) WO3(s)===WO3(g) ∆H＝b kJ·mol－1
应用惰性电极电解熔融的 Na2WO4 和 WO3 混合物可以制备钠钨青铜，写
出
WO
2－
4
在
阴
极
上
放
电
的
电
极
反
应
式
：
_______________________________________________________。
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[解析] (1)分析整个流程图可知，精制黑钨矿经过程①、②处理后， 其中的 Fe、Mn 转入滤渣，而 W 转入滤液。碱性条件下，Fe2O3 稳定， 故滤渣 1 中还应有 Fe2O3。滤渣 1 中的 MnO2 与浓盐酸在加热条件下生成 Cl2，故气体中还含一定量的 Cl2。(2)由“过程①～④中，钨的化合价均 不变”及滤渣 1 中含 MnO2 可知，过程①中 O2 为氧化剂，同时生成了 Na2WO4 和 CO2，故过程①中 MnWO4 参与反应的化学方程式为：
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示：
已知：醋酸铅易溶于水，难电离。火法炼铅是将方铅矿(主要成分为 PbS)在空气中焙烧，生成 PbO 和 SO2。
回答下列问题：
(1)用方铅矿火法炼铅的反应的化学方程式为_______________
________________________________________________________。
①浸出率与温度的关系如图 2 所示，请解释温度超过 55℃后浸出率 显著下降的原因：________________________________________。
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②浸出率与 n(NH3)∶n[(NH4)2SO4]的关系如图 3 所示，6∶4 之后浸 出率下降，说明________(填编号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。
(2)火法炼铅的废气中含 SO2，可将废气通入过量氨水中进行处理，
反应的离子方程式为____________________________________
________________________________________________________。
(3)冶铅废渣用硫酸洗涤后，生成的 PbSO4 表面常含有铜单质，为了
斯定律，由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：WO3(g) ＋3H2(g)===W(s)＋3H2O(g) ∆H＝(a－b) kJ·mol－1。(4)过程⑦的目的是 使 Fe3＋完全转化为 Fe(OH)3 沉淀而不使 Mn2＋沉淀，当 Fe3＋沉淀完全时
c(OH－)＝ 3 Kspc[F(Fe(eO3＋H) )3]＝1.0×10－11 mol·L－1，此时若使 Mn2＋沉淀，则
[答案] (1)Fe2O3 Cl2
焙烧 (2)2MnWO4＋O2＋2Na2CO3=====2Na2WO4＋2MnO2＋2CO2 (3)WO3(g)＋3H2(g)===W(s)＋3H2O(g) ∆H＝(a－b) kJ·mol－1
(4)3.0 (5)通入 HCl 气体，在 HCl 气氛中加热 (6)WO24－＋xe－===WOx3－＋O2－
溶解铜单质，常需要同时加入一定量的 H2O2 溶液，写出溶解铜单质发生
反应的离子方程式____________________________；为加快此反应的速
率，下列方法合理的是________(填标号)。
A．搅拌
B．பைடு நூலகம்当加热
C．减压
(4)将饱和 Na2CO3 溶液加入滤渣 1 中发生的反应为 CO23－(aq)＋
的量之比不同时，PbSO4 的转化率如表所示。
n(PbSO4)∶n(NaHCO3) 1∶1.5 1∶2 1∶3
Ⅰ PbSO4 的转化率%
95.5 96.9 97.8
Ⅱ n(PbSO4)∶n(Na2CO3) 1∶1.5 1∶2 1∶3
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PbSO4 的转化率%
98
98
98
依据表中数据，物质的量之比相同时，Ⅱ中 PbSO4 的转化率比Ⅰ中
过 量 的 氨 水 反 应 生 成 亚 硫 酸 铵 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 2NH3·H2O＋ SO2===2NH＋4 ＋SO23－＋H2O。(3)酸性条件下铜被 H2O2 氧化为 Cu2＋，反应 的离子方程式是 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；搅拌能加快反应速率，
适当升高温度可使反应速率加快，该反应没有气体参与，减压对反应速 率无影响，故选 AB。(4)以 PbCO3 和焦炭为原料制备 Pb 的反应的化学方
∆H＝a kJ·mol－1
写出 WO3(g)与 H2(g)反应生成 W(s)的热化学方程式：
______________________________________________________。
(4)过程⑦在 25℃时调 pH，至少应调至________(当离子浓度等于 1.0×10－5 mol·L－1 时，可认为其已沉淀完全)。
的略大，原因是__________________________________________
__________________________________________________________。
[解析] (1)由火法炼铅是将方铅矿在空气中焙烧，生成 PbO 和 SO2，
焙烧 可知发生反应的化学方程式为 2PbS＋3O2=====2PbO＋2SO2。(2)SO2 与
PbSO4(s)PbCO3(s)＋SO24－(aq)，以 PbCO3 和焦炭为原料在高温条件
下可制备金属铅，用化学方程式表示制备过程____________。
(5)工业上常用等体积的饱和 NaHCO3 溶液代替饱和 Na2CO3 溶液，
将一定量的 PbSO4 转化为 PbCO3。PbSO4 与 NaHCO3 或 Na2CO3 的物质
1∶4
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拔高练(25 分钟) 1．(2019·武汉调研)亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]·3H2O}俗称黄血盐，常 用于检验 Fe3＋，也是食盐防结剂。以生产电石的副产物氰熔体[Ca(CN)2 和 NaCN 的混合物]为原料，制备亚铁氰化钾的流程如下：
△ 发生分解反应：Zn(NH3)4SO4=====ZnSO4＋4NH3↑。
[答案] (1)NH3·H2O 或 NH3 (NH4)2SO4 CO2 (2)①温度升高，氨气挥发，溶液浓度下降，浸出率下降 ②C (3)＋2 把＋3 价砷氧化成 AsO34－以便除去砷元素
△ (4)铜和铅 (5)Zn(NH3)4SO4=====ZnSO4＋4NH3↑ 2．(2019·长沙四校二模)一种从冶铅废渣中提取铅的工艺流程如图所
焙烧 2MnWO4＋O2＋2Na2CO3=====2Na2WO4＋2CO2＋2MnO2。过程①中，
FeWO4 中的＋2 价 Fe 被氧化为＋3 价 Fe,1 mol FeWO4 反应失去 1 mol 电
子，氧化剂为 O2,1 mol O2 反应得到 4 mol 电子，根据得失电子守恒可知，
FeWO4 参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶4。(3)根据盖
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---化学工艺流程 1．(2019·南昌 NCS 项目第二次模拟测试)氧化锌主要用作催化剂、脱 硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂(含 ZnO、ZnSiO3 和少量 As2O3、 CuO、PbO 杂质，其中 As 与 N 同主族)为原料制备氧化锌的流程如图 1 所示：
请回答下列问题： (1)循环使用的物质有________、________和________(填化学式)。 (2)“浸出”时，锌以[Zn(NH3)4]2＋进入滤液。
所需 c(Mn2＋)＝Kspc[M2(On(HO－H) )2]＝4×108 mol·L－1，不存在此浓度的含 Mn2＋ 溶液，即此时 Mn2＋不会生成沉淀，故至少应调至 pH＝3。(5)MnCl2 在水
溶液中水解生成 Mn(OH)2 和 HCl，加热会促进 MnCl2 水解，故要获得 MnCl2 固体，需在 HCl 氛围中加热，以抑制其水解。(6)由题意可知 WO24－ 在阴极上放电的产物为 WOx3－，对比 WO24－、WOx3－的元素组成，结合物 质为熔融状态，可知另外一种生成物为 O2－，故电极反应式为 WO24－＋xe －===WOx3－＋O2－。
高温
高温
(4)PbCO3=====PbO＋CO2↑、2PbO＋C=====2Pb＋CO2↑(或 PbO
高温 ＋C=====Pb＋CO↑)
(5)物质的量之比相同时，Na2CO3 溶液中 c(CO23－)比 NaHCO3 溶液中
的大 3．(2019·济南模拟)工业上，从精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中提取