2022年高考化学专题复习 工业流程题

2022年高考化学专题复习 工业流程题27. 钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）。已知：物质溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：Fe3+Co2+Co3+Al3+pH（开始沉淀）1.97.15-0.233.4pH（完全沉淀）3.29.151.094.7请回答：（1）步骤中得到含铝溶液的反应的离子方程式是 。（2）将步骤中Co2O3与盐酸反应的离子方程式补充完整（填化学式）：Co2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2 + + 3H2O（3）步骤中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过 ；废渣中的主要成分除了LiF外，还有 。（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤所起的作用是 。（5） 在空气中加热5.49 g草酸钴晶体（CoC2O42H2O）样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。温度范围 / 固体质量 / g1502104.412903202.418909202.25经测定，210290过程中产生的气体只有CO2，此过程发生反应的化学方程式是 。 M (CoC2O42H2O) = 183 g/mol 高三化学工业流程题限时训练二27（10分）某厂以重晶石（有效成分是BaSO4）为主要原料制取Ba(OH)28H2O晶体的示意图如下：已知：iBaSO4(s)2C(s)2CO2(g)BaS(s) H1+226.2 kJ/molC(s)CO2(g)2CO(g) H2+172.5kJ/mol ii某些物质的溶解度（g/100g）简表1020406080Ba(OH)28H2O2.483.898.2220.9101NaOH98.0109129174314NaCl35.835.936.437.138.0BaCl233.535.840.846.252.5回答下列问题：（1） 炭与重晶石直接反应的热化学方程式是：BaSO4(s)4C(s)BaS(s)4CO(g) H=_kJ/mol。（2）由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)28H2O。途径1： 得到固体1的离子方程式是_。 固体2与水反应的化学方程式是_。途径2：途径2中的“操作”是加热浓缩，冷却结晶，过滤。依据上述溶解度简表分析，过滤时的最佳温度是_；能从混合液中得到Ba(OH)28H2O晶体的原因是_。（3）若向滤液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)28H2O晶体和CuS的浊液，反应化学方程式是_。将该浊液加热到80左右浓缩，趁热过滤，冷却滤液至室温，再过滤，即可得到Ba(OH)28H2O晶体。上述操作中趁热过滤的原因是_。高三化学工业流程题限时训练三27（10分）Na2S2O35H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿（FeS2）为原料制备该物质的流程如下。已知：I气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢（H2S）混合能获得单质硫。IIpH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。回答下列问题：（1）沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是。（2）吸收塔中的原料B可以选用（填字母序号）。aNaCl溶液bNa2CO3溶液 cNa2SO4溶液（3）某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程（加热装置已略去）。A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是。装置B的作用是。C中制备Na2S2O3发生的连续反应有：Na2S +H2O +SO2=Na2SO3 +H2S、和。（4）工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为。高三化学工业流程题限时训练四27（10分）黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜（CuFeS2）。黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣，高温冶炼过程的主要反应有：高温 2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2 Cu2S+O2 2Cu+SO2 （1）二硫化亚铁铜也可以表示为CuSFeS，其中硫元素的化合价是 。（2）反应中还原剂是 。（3）某校学习小组用炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）制备铁红，进行如下实验。炉渣过量NaOH溶液碱浸滤渣1滤液1过滤滤液2过滤过量硫酸酸浸，通氧气铁红滤渣2 炉渣碱浸时反应的离子方程式是 、 。 滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+，该反应的离子方程式是 ；为检验铁元素是否被氧化完全，应进行的实验是：取少量滤液2于试管中， 。高三化学工业流程题限时训练五27（共14分）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：含铝溶液废料碱溶钴渣含Co2+及微量Li+ Al3+溶液粗CoO粉锂铝渣20%Na2CO3调pH=4.55加NaF 600煅烧 滤液8590加浸出剂30%Na2CO3调pH=88.5沉淀CoCO3（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 。（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根） 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_。（3）过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式_。（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是_。（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是_（填序号）。A c(Na+) = 2c(CO32-) B c(Na+) c(CO32-) c(HCO3-)C c(OH-) c(HCO3-) c(H+) D c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3) （6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl26H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是_。高三化学工业流程题限时训练六27.（10分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。气体a气体b气体aNaClO3Na2SO3A溶液ClO2气体NaOH溶液双氧水NaClO2Na2SO4溶液离子隔膜电解池（1）、中发生反应的还原剂分别是 、 （填化学式）。（2）中反应的离子方程式是 。（3）A的化学式是 ，装置中A在 极区产生。（4）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2 + 2H2O。 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。 研究表明：若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大，运用氧化还原反应规律分析其原因是 。（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+的物质的量相同，从电子守恒的角度解释其原因是 。