2020届高三化学二轮复习工业流程图专题训练

2020届高三化学二轮复习工业流程图专题训练

1、炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离会

减小环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用，其流程图如下。已知FeAsO4难溶于水和酸；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。

常温下金属离子沉淀的pH

金属离子Fe3＋Zn2＋Mn2＋Cu2＋Cd2＋

开始沉淀pH 2.7 6.5 7.7 5.2 6.9

沉淀完全pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4

请回答下列问题：

(1)提高浸出速率可以采用的方法是(写出其中一点即可)________。

(2)滤液Ⅰ中有少量AsO3－3，若不除去，则AsO3－3与Cd反应会产生一种有毒氢化物气体，其分子式为

________，向滤液Ⅰ中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可与AsO3－3反应生成FeAsO4，完成并配平下列反应的

离子方程式：

Fe2＋＋AsO3－3＋MnO－4＋________－FeAsO4↓＋Mn2＋＋________判断该滴定终点的现象是_____________。

(3)流程中②调节pH时可以选用的试剂为________，滤渣Ⅱ的成分为________。

(4)常温下Zn(OH)2的溶度积K sp＝________。

(5)制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时可选用试剂为________。

答案：(1)增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等合理答案均可(2)AsH3(写成H3As也给分)14H＋＋5Fe2＋＋5AsO3－3＋3MnO－4===5FeAsO4＋3Mn2＋＋7H2O滴最后一滴高锰酸钾，溶

液变为浅紫色(或紫色或紫红色粉红色)且半分钟内不恢复为原色，则反应到终点(3)Zn、ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等合理答案均可FeAsO4、Fe(OH)3(4)1×10－17(5)乙醇或饱和硫酸锌溶液

2、钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O

3、Al2O3、MnO、MgO、CaO 等)制取CoCl2·6H2O粗品的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；

②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表：

沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2

完全沉淀的

3.7 9.6 9.2 5.2 9.8

pH

③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃，加热至110 ℃～120 ℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。

请回答下列问题：

(1)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式：____________________。

(2)加入NaClO3的作用是________。

(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液Ⅱ”中加入萃取剂的主要目的是

________，使用萃取剂时最适宜的pH是________(填字母序号)。

A．2.0～2.5B．3.0～3.5C．5.0～5.5D．9.5～9.8

(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，K sp(MgF2)＝7.35×10

－10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2＋)/c(Ca2＋)＝________。

－11，K

sp(CaF2)＝1.05×10

(5)制得的CoCl2·6H2O粗品经进一步提纯得到CoCl2·6H2O晶体，在烘干晶体时需采用减压烘干，其

原因是__________________________________。

(6) 某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑等。充电时，该锂离子电池负极发生的

反应为6C＋xLi＋＋xe－===Li x C6。在电池充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－x CoO2之间的转化，写出放

电时电池反应方程式________________________________________________________________。

答案：(1)Co2O3＋SO2－3＋4H＋===2Co2＋＋SO2－4＋2H2O(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋(3)除去Mn2＋B (4)0.7(5)降低烘干温度，防止产品分解

(6)Li1－x CoO2＋Li x C6===LiCoO2＋6C。

3、水合碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]，又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%，碳酸钙10%)碳化法制取：

(1)根据下列表格数据，选择消化反应的最佳温度为________；理由是________________________________________________________________

___________________________________________________________。

消化温度/℃30 40 50 60 70 80 90

转化率/% 50.3 58.2 85.1 85.2 90.7 91.2 91.5

(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2，生成Mg(HCO3)2的化学方程式为________。

(3)流程图中________和________可以为碳化反应提供二氧化碳。

(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁：

①卤水中含有Fe2＋和Mn2＋，当离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，可以认为其完全除去。常温时当

调节溶液pH为9.5时，此时Mg2＋的浓度小于________mol·L－1，不会沉淀出来。

物质Mg(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2

K sp10－1110－3910－1710－14

②如果把Fe2＋转化为Fe3＋，从环境角度选择最合适的氧化剂为________。

A．Ca(ClO)2B．Cl2C．H2O2D．HNO3

③下列方案中，较好的为________，理由是________。

请考生在第35、36两道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

答案：(1)70 ℃温度进一步升高同等幅度，转化率几乎不变，但能耗增加(2)Mg(OH)2＋2CO2===Mg(HCO3)2(3)煅烧反应热解反应(4)①0.01②C③方案2加入碳酸钠的产品中易混入

更多杂质，不易提纯

4、以硫铁矿烧渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等)制备绿矾(FeSO4·7H2O)的流程图如下：

请回答下列问题：

(1)为加快烧渣的酸溶速率可采取的措施是________________________(答两点即可)。

(2)Fe3O4的俗名是________，写出酸溶时Fe2O3溶解的离子方程式______________________________________________________________。

(3)检验“反应Ⅰ”已经完全反应的最佳试剂为________(填序号)。

a．酸性KMnO4溶液b．氨水

c．硫氰化钾溶液d．铁氰化钾溶液

(4)为测量所得绿矾中铁元素的质量分数，某实验小组进行了以下实验：取W g绿矾配制成100 mL溶液，用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管从中取出20.00 mL溶液放入锥形瓶中待用，滴定时，用