2019版高考化学江苏专版二轮复习检测专题检测(十) 无机化工流程 Word版含解析

专题检测(十) 无机化工流程

1.(2018·

模)利用废铅蓄电池的铅泥(PbO、Pb及PbSO4等)可制备精细无机化工产品3PbO·PbSO4·H2O(三盐),主要制备流程如下:

(1)步骤①PbSO4转化为难溶PbCO3的离子方程式为______________________。(2)滤液1和滤液3经脱色、蒸发、结晶可得到的副产品为__________(写化学式)。

(3)步骤③酸溶时,其中的铅与硝酸生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为_____________

_______________;滤液2中溶质主要成分为______________(写化学式)。

(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为__________________________________________。

(5)步骤⑦洗涤操作时,检验沉淀是否洗涤完全的方法是

________________________________________________________________________。解析:(1)向铅泥中加入Na2CO3溶液,PbSO4转化为难溶的PbCO3的离子方程式为CO32-+PbSO4===PbCO3+SO42-。(2)过滤得到滤液1为Na2SO4,向滤渣中加入硝酸,PbO、Pb、PbCO3都与硝酸反应生成Pb(NO3)2,然后加入硫酸,生成PbSO4,过滤,滤液2的主要成分是HNO3,向滤渣中加入NaOH,得到3PbO·PbSO4·H2O(三盐),同时生成Na2SO4,故滤液3为Na2SO4,因此滤液1和滤液3经脱色、蒸发、结晶可得到的副产品为Na2SO4·10H2O(或Na2SO4)。(3)铅与硝酸生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为3Pb+8H+2NO-3===3Pb2+2NO↑+4H2O,滤液2中溶质主要成分为HNO3。(4)步骤⑥合成三盐的

化学方程式4PbSO4+6NaOH===3Na2SO4+3PbO·PbSO4·H2O+2H2O。(5)该沉淀吸附的离

子是硫酸根离子,用盐酸酸化的BaCl2溶液检验。答案:(1)CO32-+PbSO4===PbCO3+SO42-

(2)Na2SO4·10H2O(或Na2SO4)

(3)3Pb+8H++2NO-3===3Pb2++2NO↑+4H2OHNO3

(4)4PbSO4+6NaOH===3Na2SO4+3PbO·PbSO4·H2O+2H2O

白色沉淀,则表明已洗涤完全

(5)取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生2.(2018·

调)以菱锰矿(主要成分MnCO3,还含有FeCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgCO3等

杂质)为原料制备二氧化锰的工艺流程如下:

已知草酸钙、草酸镁不溶于水。

(1)写出“氧化”时发生反应的离子方程式:___________________________________

(2)“中和”的目的是将铁、铝元素转化为沉淀除去,化合物X可用_________________

_(写一种物质的化学式)。

(3)该工艺流程中固体1和固体2均需用水洗涤,目的是________________________。

(4)“除杂”时,除去的金属离子有______________。

(5)“电解”原理如图所示,阳极的电极反应式为____________________。

(6)该流程中可以循环使用的物质有_____________________________________。

解析:(1)酸浸后溶液中含有亚铁离子,能被二氧化锰氧化,则“氧化”时发生反应的离子方程式为MnO2+2Fe2+4H===Mn2+2Fe3+2H2O。(2)“中和”的目的是将铁、铝元

素转化为沉淀除去,由于不能再引入新杂质,则化合物X可用MnCO3。(3)过滤得到的沉淀表面含有杂质离子,因此该工艺流程中固体1和固体2均需用水洗涤滤渣,洗出液用于酸浸工序,提高锰的回收率。(4)已知草酸钙、草酸镁不溶于水,则“除杂”时,除去的金属离子有Ca2、Mg2。(5)阳极锰离子失去电子转化为二氧化锰,则阳极的电极反应式为Mn2+

2H2O-2e===MnO2+4H。(6)硫酸锰电解生成二氧化锰和硫酸,则该流程中可以循环使用

的物质有H2SO4、MnO2。

-+

答案:(1)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O

(2)MnCO3(或CaCO3等)环利用,提高锰的回收率等)

(4)Ca2+、Mg2+(6)H2SO4、MnO2城

(3)用水洗涤滤渣,洗出液用于酸浸工序,提高锰的回收率(或用水洗涤滤渣,洗出液循

(5)Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+、

3.(2018·南京

模)聚合硫酸铁铝、聚合氯化铝是高效水处理剂。以废铁屑、废铝质易拉罐及硫酸为原料,

制备聚合硫酸铁铝的工艺流程如下:

(1)为提高反应Ⅰ、Ⅱ金属元素的浸出率,可以采取的措施有______________________

(2)反应Ⅲ中FeSO4转化为Fe2(SO4)3的化学方程式为_______________________________

_______________。

_。

(3)反应Ⅲ的温度应控制在50~70 ℃为宜,原因是____________________________。反应Ⅲ过程中往往加入少量硝酸铝,其作用如图1所示,转化①的离子方程式为____________

____________________________________________________________。

(4)写出Fe2(SO4)3水解生成Fe2(OH)n(SO4)3-

n2

的离子方程式:_________________________________________________________________

_______。

(5)利用图2所示电解装置可制备净水剂聚合氯化铝。实际生产中,阳极附近因为副反

应可能产生的气体有________。

解析:(1)为提高反应Ⅰ、Ⅱ金属元素的浸出率,可以采取的措施有适当提高硫酸浓度、

适当提高反应温度、将废铁屑、废铝质易拉罐粉碎或搅拌等。

(2)反应Ⅲ向FeSO4中加入硫酸并通入氧气,转化为Fe2(SO4)3的化学方程式为4FeSO4+

O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O。

(3)反应Ⅲ的温度应控制在50~70 ℃为宜,原因是温度过低,反应速率太慢;温度过高,金属离子水解趋势增强,易形成沉淀,影响产品的质量。反应Ⅲ过程中往往加入少量硝酸铝;Fe2在H、NO-3作用下被氧化转化为Fe3,则转化①的离子方程式为3Fe2+4H+NO-3

===3Fe3+NO↑+2H2O。

(5)实际生产中,阳极附近由于溶液中的Cl和OH放电发生副反应可能产生的气体为

Cl2、O2。

答案:(1)适当提高硫酸浓度;适当提高反应温度等

(2)4FeSO4+O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O

(3)温度过低,反应速率太慢;温度过高,金属离子水解趋势增强,易形成沉淀,影响

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