高考化学工艺流程题(3)

2019-04-14 17:24

已知TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊。

(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为____________________。

(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸,发生反应的化学方程式是______________。 (3)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5?5.0,生成TeO2沉淀。酸性不能过强,其原因是

_______________;防止局部酸度过大的操作方法是_________。

(4)“酸溶”后,将SO2通人TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是__________。

(5)25°C 时,亚碲酸(H2TeO3) 的Ka1=1×103,Ka2=2×108。

--

①0.1 mol·L1 H2TeO3电离度α约为_____________。(α=错误!未找到引用源。×100%)

-

②0.lmol ? L1的NaH TeO3溶液中,下列粒子的物质的量浓度关系正确的是___________。

-

A.c(Na )>c(HTeO3)>c(OH)>c(H2TeO3)>c(H ) B.c(Na) + c( H) >= c(HTeO3) +c(TeO32) +c(OH )

+

+

-

--

+- -+

C.c(Na ) =c(TeO32) +c( HTeO3) + c( H2TeO3)

+

--

D.c(H)+c(H2TeO3)=c(OH)+e(TeO32)

+

--

【答案】 TeO2+2OH=TeO32+H2O 3Ag +4HNO3 = 3AgNO3 +NO↑+2H2O 溶液酸性过强,TeO2会

--

继续与酸反应导致碲元素损失 缓慢加入H2SO4,并不断搅拌 TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 10% C D

将TeCl4还原成Te,本身被氧化成SO42,因此有TeCl4+SO2→Te+H2SO4+HCl,根据化合价的升

降法进行配平,即TeCl4+2SO2→Te+2H2SO4+4HCl,反应物中缺少8个H和4个O,即缺少4个H2O,反应方程式为:TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 ;(5)①亚碲酸是二元弱酸,以第一步电离为主,H2TeO3 c(H)=0.01mol·L

-1

HTeO3+H,根据Ka1=c(HTeO3)×c(H)/c(H2TeO3),代入数值,求出,即转化率为0.01/0.1×100%=10%;②A、NaHTeO3的水解平衡常数

第 11 页 共 11 页

-+-+

Kh=Kw/Ka1=1×10

-14

/1×103=10

-11

<2×108,此溶液应显酸性,即c(OH)>c(H),故A错误;

B、根据电荷守恒,应是c(Na) + c( H) = c(HTeO3 ) +2c(TeO32) +c(OH ),故B错误;C、根据物料守恒,因此有:c(Na ) =c(TeO32) +c( HTeO3) + c( H2TeO3),故C正确;D、根据

质子守恒,.c(H)+c(H2TeO3)=c(OH)+e(TeO32),故D正确。

点睛:本题的易错点是问题(5)中的A选项,因为NaHTeO3是酸式盐,既有电离也有水解,需要判

断是电离为主还是水解为主,这需要根据电离平衡常数和水解平衡常数大小进行判断,水解平衡常数Kh=Kw/Ka1=1×10误。

7.【宁德市2017届第三次质量检查】氯化亚铜是一种重要的化工原料,广泛应用于有机合成、石油、

油脂、染料等工业。一种利用低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)为原料制取CuCl的工艺流程如下:

-14

/1×103=10

-11

<2×108,电离大于水解,因此溶液应显酸性,故A错

回答下列问题:

(1)步骤Ⅰ“浸取”前需将铜矿粉碎的目的是______;“浸取”时,被氧化的元素有___(填元素符号)

(2)已知Cu2、Mn2、Fe3开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表,则步骤Ⅱ“中和”时,pH应

+

+

+

控制的范围为_______________。

物质 开始沉淀pH 完全沉淀pH Cu(OH)2 4.7 6.7 Mn(OH)2 8.3 9.8 Fe(OH)3 1.2 3.2 (3)步骤IV加热“蒸氨”时发生反应的化学方程式为________________。

第 12 页 共 12 页

(4)步骤VI反应的离子方程式为______________,其中盐酸需过量,其原因是________________。 (5)步骤Ⅶ获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常有无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是______________(写一点)。

【答案】 提高浸取反应速率和原料的浸取率 Cu、S和Fe 3.2≤pH<4.7

△ Cu(NH3)4CO3=====CuO+4NH3↑+CO2↑ CuO+4Cl+2H+Cu =2+H2O 防止Cu2和Cu水解,提

-+

-+

+

高CuCl产率 避免CuCl溶于水而损失(或防止被氧化,或缩短干燥时间降低能耗,或其他合理答案)

(3)步骤IV加热“蒸氨”时,Cu(NH3)4CO3受热分解生成氨气、CuO和CO2,发生反应的化学

△ 方程式为Cu(NH3)4CO3=====CuO+4NH3↑+CO2↑;

(4)步骤VI是CuO溶解于盐酸和氯化钠的混合溶液生成Na,发生反应的离子方程式为CuO+4Cl+2H+Cu =2+H2O,为防止Cu2和Cu水解,并提高CuCl产率,应保证盐酸;

-+

-+

+

(5)用无水乙醇代替蒸馏水洗涤CuCl晶体,可避免CuCl溶于水而损失(或防止被氧化,或缩短干燥时间降低能耗)。

8.【安徽省江南十校2017届5月冲刺联考(二模)】金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油

工业中作催化剂,被誉为“合金的维生素”。回收利用废钒催化剂(主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅)的工艺流程如下图所示。

(1) 粉碎的作用是_______,滤渣可用于_______(填用途)。

(2) 25时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示:

第 13 页 共 13 页

pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 钒沉淀率/% 8.1 91.8 96.5 98 99.8 9.8 96.4 93.0 89.3 根据上表数据判断,加入氨水调节溶液pH的最佳选择为_____;上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有__________。

(3)为了提高钒的浸出率,用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4,酸浸过程

中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。 (4)完成并配平氧化过程中的离子方程式:_____

_____ClO3+ VO2 + = VO3+ Cl+ 。

-+

+

-

(5)废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g此废钒催

化剂按上述流程进行实验,当加入105 mL 0.1 mol·L1的KClO3溶液时,溶液中的钒恰好

-

被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该工业生产中钒的回收率是________。

【答案】提高VOSO4(可溶性钒化合物)的浸出率 制作光导纤维、建筑材料等(写出一种即可得分)

1.7-1.8(或1.7或1.8) 漏斗、烧杯、玻璃棒 2:1 1 6 6H 6 1 3H2O 95.55%

+

VOSO4,化学方程式为:V2O5+NaSO3+2H2SO4=2VOSO4+2H2O+Na2SO4,该反应中V2O5为氧化剂,Na2SO3为还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1;(4)该反应中ClO3将VO2氧化为

-+

VO3,而本身被还原为Cl,离子方程式为:ClO3+6VO2+6H=6VO3+Cl+3H2O;(5)根据钒元素守恒

+

--+

+

+

-

及反应的化学方程式得:KClO3错误!未找到引用源。6VO3错误!未找到引用源。3V2O5,则回收

+

到的m(V2O5)=3×0.105 L×0.1 mol·L1×182 g·mol1=5.733 g,故钒的回收率是错误!未找到

--

引用源。×100%=95.55%。

点睛:本题以工艺流程的形式考查了化学实验的基本操作、物质的制备及有关计算等,意在考查考生

的计算能力和综合分析判断能力。

9.【龙岩市2017届5月综合能力测试(二)】金属镉广泛用于合金制造及电池生产等,一种用铜镉废

渣(含Cd、Zn、Cu、Fe及Co等单质)制取海绵镉的工艺流程如下:

第 14 页 共 14 页

(1)步骤Ⅰ进行破碎和粉磨的目的是_________。

(2)步骤Ⅱ需隔绝O2的原因________(用文字和方程式说明)。 (3)步骤Ⅲ中除铁发生的离子反方程式为______。

(4)步骤Ⅳ调节pH适宜的试剂是_______,应调整的范围为________。(已知部分氢氧化物开始

沉淀和沉淀完全的pH如下表)

氢氧化物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH +

+

Fe(OH)3 1.5 3.3 Cd(OH)2 7.2 9.9 Zn(OH)2 5.9 8.9 (5)步骤Ⅴ发生的反应为Zn+Co2=Zn2+Co,(已知Sb的金属活动性介于Cu和Ag之间),加入少

量锑盐能加快反应的进行,其原因是___________;

(6)用石墨作阳极,纯锌作阴极电解ZnSO4溶液可得高纯锌,电解时总反应的离子方程式为

______;电解后的残液返回到步骤_______(填流程中数字)。

【答案】 提高原料浸取率和浸取时反应速率 防止发生2Cu+4H+O2 =2Cu2+2H2O,导致铜被浸出

+

+

3Fe2+MnO4+4H=MnO2↓+3Fe3+4H2O ZnO或Zn(OH)2 3.3~5.9 形成微电池,Zn作负极,

+

+

+

Co2加快在锑正极表面得到电子析出 2Zn2+2H2O

+

+

2Zn↓ + O2↑+4H Ⅱ

+

(5)加入少量锑盐,锌置换出锑,构成锌锑原电池,使Zn+Co2=Zn2+Co反应速率加快;

+

+

(6)用石墨作阳极,纯锌作阴极电解ZnSO4溶液,阳极氢氧根离子失电子生成氧气,阴极锌离子得电子生成单质锌,总反应是2Zn2+2H2O

+

2Zn↓ + O2↑+4H ,电解过程生成硫酸,

+

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