2020届高三化学二轮复习 工业流程图专题训练（高考热点）
1.它在医学、电子学和其他领域有重要的应用。通过以下过程将含砷(As)的工业废水转化为粗As2O3。
(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4与Na3AsO4的反应
的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _。
(2)在“氧化”过程中，1摩尔AsO33 -转化为AsO43 -至少需要O2 _ _ _ _ _ _摩尔。
(3)“砷沉淀”是指砷转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀。主要反应如下：
a.ca(OH)2(s)Ca2(AQ)2OH-(AQ)H <0
b . 5ca 2 OH-3 aso 43-Ca5(aso 4)3OHH > 0
结果表明，砷沉淀的最佳温度为85。用化学平衡原理解释温度高于85后，析出率随温度升高而降低的原因是_ _ _ _ _ _ _。
(4) H3AsO4在“还原”过程中转化为H3AsO3，反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _。
(5)将“还原”后的溶液加热，使H3AsO3分解成As2O3，结晶得到粗As2O3。不同温度和浓度下As2O3在硫酸中的溶解度(S)曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，在“结晶”过程中进行的操作是_ _ _ _ _ _ _ _。
(6)下列说法中，正确的是_ _ _ _ _ _ _ _ _(填字母)。
A.粗As2O3含有CaSO4
B.在工业生产中，滤液2可以循环使用，以提高砷的回收率。
C.砷可以通过“砷沉淀”然后“酸化”的顺序来富集。
【答案】(1)。h3a so 43 NaOH==na 3 aso 43 H2O(2). 0.5(3)。随着温度的升高，反应A的平衡反向移动，c(Ca2)减少，使得反应B中Ca5(AsO4)3OH的析出率减少(4)。H3aso4H2SO4==H3aso3H2SO4(
2.纳米铜是一种性能优异的超导材料。由辉铜矿(主要由Cu2S组成)制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。
(1)在黄铜矿(主要由CuFeS2组成)、废铜渣和稀硫酸的共同作用下，可以得到纯净的Cu2S。原理如图2所示。这个反应的离子方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
________________________________________________________________________。
(2)从辉铜矿中浸出铜时，可用氯化铁溶液作浸出剂。
反应：cu2s 4fecl3===2cucl2 4fecl2 s，每产生1mol的cucl2，反应中转移电子的物质的量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _；在浸出过程中，高浓度的Fe3+可以保持在有氧环境中，反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
浸出过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸出率变化如图3所示。不洗硫时，铜元素浸出率较低。原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的
(3)“萃取”时，两种金属离子的萃取率与pH的关系如图4所示。当pH >时；1.7，pH值越高，金属离子的提取率越低。Fe3+提取率下降的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
________________________________________________________________________。
(4)用“反萃”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _时
(5)在萃取后的“水相”中加入适量的氨水，静置后过滤，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
答案(1) CuFeS2 Cu 2h==Cu2S Fe2 H2S 。
(2)2mol 4fe 2 ++ O2+4H+===4fe 3 ++ 2H2O
生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸出。
(Fe3的水解度随着pH值的增加而增加。
(4)327
(5)洗涤和煅烧(或灼烧)
3.钼酸钠(Na2MoO4)是冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上使用钼。
精矿(主要成分为MoS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。回答下列问题：
(1)如果在空气中焙烧1molMoS2时，S元素转移12mol电子，则MoS2中钼元素的化合价为________；焙烧的另一种产物是________，产生的尾气对环境的主要危害是____________________。
(2)若在实验中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是______________、过滤、洗涤、干燥。
(3)钼精矿中MoS2含量测定：取钼精矿25g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2g，钼精矿中MoS2的质量分数为________________。(已知MoS2的相对分子质量为160，Na2MoO42H2O的相对分子质量为242)
(4)操作3发生反应的离子方程式为__________________________________________
__________________。
(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图2所示。b电极的材料为________________________________________________________________________
(填“镍”或“钼”)，电极反应为___________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)＋4 SO2 形成酸雨
(2)蒸发浓缩、冷却结晶
(3)64%
(4)MoS2＋6OH－＋9ClO－===MoO＋2SO＋9Cl－＋3H2O
(5)钼 Mo－6e－＋8OH－===MoO＋4H2O
4、TiO2和CaTiO3都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量SiO2等杂质)来制备TiO2和CaTiO3，并利用黄钾铁矾
回答下列问题：
(1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为150℃，不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响如图2所示。50min时，要求酸解率大于85%，所选氧化剂应为___________________________；采用H2O2作氧化剂时，其效率低的原因可能是__________________________________。
(2)向“氧化酸解”的滤液①中加入尿素
________________________________________________________________________，
使用尿素而不直接通入NH3的原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出“高温煅烧”中由TiO2制备CaTiO3的化学方程式：_______________________
________________________________________________________________________。
(4)Fe3＋恰好沉淀完全时，溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5molL－1，计算此时溶液的pH＝________________________________________________________________________。
(5)黄钾铁矾沉淀为晶体，含水量很少。回收Fe3＋时，不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe(OH)3的原因是_________________________________________________________。
答案 (1)KClO3 在温度较高时H2O2易分解<或产物中的Fe3＋可以催化H2O2的分解(其他合理答案也可，如H2O2氧化能力弱)>
(2)TiO2＋＋CO(NH2)2＋2H2OTiO2＋CO2↑＋2NH 避免将溶液中Fe3＋沉淀
(3)TiO2＋CaCl22H2OCaTiO3＋2HCl↑＋H2O↑
(4)2.7(5)Fe(OH)3为絮状沉淀，不容易分离
5、某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO33H2O。实验流程如下图所示：
(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有____________________(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)加入30%H2O2的目的是______________________________________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋。
①加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是_____________________。
②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是_______________________。
(4)室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋浓度小于1×10－6molL－1)而不引入其他杂质，应加入的试剂X为____________，应调节pH的范围为________________________。
(已知：①Ksp
(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是_______________________________________________________________________。
答案 (1)升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等(合理即可)<来源:学§科§网>
MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑、MgSiO3＋2H＋===Mg2＋＋H2SiO3↓
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除铁
(3)①K3
(4)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2CO3(写出一个即可) 5.0＜pH＜8.5
(5)取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净
6．利用钛矿的酸性废液(含TiO2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO等)，可回收获得FeS2纳米材料、Fe2O3和TiO2nH2O等产品，流程如下：
(1)TiO2＋中钛元素的化合价为________价。TiO2＋只能存在于强酸性溶液中，因为TiO2＋易水解生成TiO2nH2O，写出水解的离子方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
<来源:Z+xx+k.Com>
(2)向富含TiO2＋的酸性溶液中加入Na2CO3粉末能得到固体TiO2nH2O。请用化学反应原理解释：______________________________________________________________________。
(3)NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该反应需温度在308K以下，其目的是______________________________________
________________________________________________________________________。<来源:学§科§网>
答案 (1)＋4 TiO2＋＋(n＋1)H2OTiO2nH2O＋2H＋
(2)Na2CO3消耗H＋，c(H＋)减少，使TiO2＋水解平衡向生成TiO2nH2O方向移动
(3)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
防止NH4HCO3受热分解和减少Fe2＋的水解
解析 (2)由于原溶液显酸性，CO直接与H＋反应，不能解释成CO水解促进TiO2＋的水解。
(3)要充分考虑H＋与HCO不共存，HCO与Fe2＋产生FeCO3和H＋，会继续与HCO反应产生CO2气体。另外NH4HCO3不稳定受热易分解，因而要控制在较低温度下进行。
7．过氧乙酸()常用作纺织品漂白剂。
(1)乙醛能与O2在一定条件下反应生成过氧乙酸，若有11.2LO2(标准状况下)参加反应，理论上可生成浓度为40%的过氧乙酸________g。
(2)某纺织厂污水中过氧乙酸含量测定：
取一定量的污水加入硫酸酸化，然后加入过量KI溶液充分反应，加入NaOH溶液调节为弱碱性，用Na3AsO3标准液滴定至终点。
已知：CH3COOOHI2AsO
①I－将过氧乙酸还原为乙酸的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
②取污水水样100.00mL，按上述方法测定污水中过氧乙酸含量，消耗0.01000molL－1Na3AsO3标准溶液8.50mL。计算污水中过氧乙酸物质的量浓度(写出计算过程)。
答案 (1)95
(2)①CH3COOOH＋2I－＋2H＋===I2＋CH3COOH＋H2O
②CH3COOOH～I2～AsO
n(CH3COOOH)＝n(Na3AsO3)＝0.01000molL－1×8.50×10－3L＝8.50×10－5mol
c(CH3COOOH)＝＝8.5×10－4molL－1。
8、我国电池的年市场消费量约为80亿只，其中70%是锌锰干电池，利用废旧锌锰干电池制备硫酸锌晶体(ZnSO47H2O)和纯MnO2的工艺如下：
已知：
①锌皮的主要成分为Zn，含有少量Fe；炭包的主要成分为ZnCl2、NH4Cl、MnO2、炭粉等，还含有少量的Cu、Ag、Fe等。<来源:学*科*网>
②Ksp
(1)除去炭包中炭粉的操作为__________(填字母)。
A．酸浸B．过滤C．焙炒D．焙烧
(2)粗MnO2转化为MnSO4时，主要反应的离子方程式为___________________________。
(3)焙烧时发生反应的化学方程式为__________________________________________
______________________。
(4)制备硫酸锌晶体流程中，用ZnO调节pH的目的是
________________________________________________________________________，
若溶解时不加H2O2带来的后果是________________________。
(5)“草酸钠高锰酸钾返滴法”可测定MnO2的纯度：取agMnO2样品于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，再加入V1mLc1molL－1Na2C2O4溶液(足量)，最后用c2molL－1KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，达终点时消耗V2mL标准KMnO4溶液。
①MnO2参与反应的离子方程式为__________________________________________。
②该样品中MnO2的质量分数为__________________(假定杂质不参与反应，列出表达式即可)。
答案 (1)C (2)MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O (3)2MnCO3＋O22MnO2＋2CO2 (4)除去溶液中的Fe3＋ Fe2＋与Zn2＋不能分离<或当Fe(OH)2沉淀完全时，Zn(OH)2也沉淀完全> (5)①MnO2＋4H＋＋C2O===Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O ②×100%
9．Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色颜料，也可用于镍粉的制造，其一种生产工艺如下：
(1)Ni2O3中Ni的化合价为________________。
(2)为了提高金属镍废料浸出速率，在“酸浸”时可采取的措施有__________________
______________________________________________________________(写两条)。
(3)加入H2O2“氧化”的离子方程式为_______________________________________；加入Na2CO3溶液调pH，产生的“滤渣”是____________________________________。
(4)从滤液A中可回收利用的主要物制质是________；加入NaClO溶液和NaOH溶液，“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为___________________________________________。
(5)工业上用镍为阳极，电解0.05～0.1molL－1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如下图所示：<来源:学_科_网>
①NH4Cl的浓度最好控制为________gL－1。
②当NH4Cl浓度大于15gL－1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，相应的电极反应式为_________________________________________________________________。
答案 (1)＋3
(2)适当升高温度、增大盐酸的浓度、搅拌或将镍废料研成粉末等(任写两条)
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe(OH)3
(4)NaCl 2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O
(5)①10 ②2H＋＋2e－===H2↑(或2NH＋2H2O＋2e－===2NH3H2O＋H2↑)
