2022年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 工業(yè)流程題

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1、2022年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 工業(yè)流程題 27. 鈷（Co）及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。為從某工業(yè)廢料中回收鈷，某學(xué)生設(shè)計(jì)流程如下（廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質(zhì)）。 已知：①物質(zhì)溶解性：LiF難溶于水，Li2CO3微溶于水； ②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表： Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+ pH（開始沉淀） 1.9 7.15 -0.23 3.4 pH（完全沉淀） 3.2 9.15 1.09 4.7 請(qǐng)回答： （1）步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應(yīng)的離子方程式是 。 （2）將步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應(yīng)

2、的離子方程式補(bǔ)充完整（填化學(xué)式）： Co2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2 + ↑+ 3H2O （3）步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，應(yīng)使溶液的pH不超過 ； 廢渣中的主要成分除了LiF外，還有 。 （4）NaF與溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反應(yīng)對(duì)步驟Ⅳ所起的作用是 。 （5） 在空氣中加熱5.49 g草酸鈷晶體（CoC2O4·2H2O）樣品，受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì)，其質(zhì)量如下表。 溫度范圍 / ℃ 固體質(zhì)量 / g 150~210 4.41 290~320 2.41

3、890~920 2.25 經(jīng)測(cè)定，210~290℃過程中產(chǎn)生的氣體只有CO2，此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。[ M (CoC2O4·2H2O) = 183 g/mol ] 高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練二 27．（10分）某廠以重晶石（有效成分是BaSO4）為主要原料制取Ba(OH)2·8H2O晶體的示意圖如下： 已知：i．BaSO4(s)＋2C(s)＝2CO2(g)＋BaS(s) ΔH1＝+226.2 kJ/mol C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5kJ/mol ii．某些物質(zhì)的溶解度（g/100g

4、）簡(jiǎn)表 10℃ 20℃ 40℃ 60℃ 80℃ Ba(OH)2·8H2O 2.48 3.89 8.22 20.9 101 NaOH 98.0 109 129 174 314 NaCl 35.8 35.9 36.4 37.1 38.0 BaCl2 33.5 35.8 40.8 46.2 52.5 回答下列問題： （1） 炭與重晶石直接反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：BaSO4(s)＋4C(s)＝BaS(s)＋4CO(g) ΔH=____kJ/mol。 （2）由BaCl2溶液可通過不同途徑得到Ba(OH)2·8H2O。 途徑1：

5、① 得到固體1的離子方程式是______。 ② 固體2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。 途徑2： 途徑2中的“操作”是加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。依據(jù)上述溶解度簡(jiǎn)表分析，過濾時(shí)的最佳溫度是______；能從混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶體的原因是______。 （3）若向?yàn)V液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶體和CuS的濁液，反應(yīng)化學(xué)方程式是______。將該濁液加熱到80℃左右濃縮，趁熱過濾，冷卻濾液至室溫，再過濾，即可得到Ba(OH)2·8H2O晶體。上述操作中趁熱過濾的原因是______。 高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練三 2

6、7．（10分）Na2S2O3·5H2O可作為高效脫氯劑，工業(yè)上用硫鐵礦（FeS2）為原料制備該物質(zhì)的流程如下。 已知：I．氣體A可以使品紅溶液褪色，與硫化氫（H2S）混合能獲得單質(zhì)硫。 II．pH約為11的條件下，單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。 回答下列問題： （1）沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動(dòng)使之達(dá)到“沸騰”狀態(tài)，其目的是。（2）吸收塔中的原料B可以選用（填字母序號(hào)）。 a．NaCl溶液b．Na2CO3溶液 c．Na2SO4溶液 （3）某小組同學(xué)用下圖裝置模擬制備Na2S2O3的過程（加熱裝置已略去）。 ①A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應(yīng)速率快

7、，其原因是。裝置B的作用是。 ②C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應(yīng)有：Na2S +H2O +SO2===Na2SO3 +H2S、 和。 （4）工程師設(shè)計(jì)了從硫鐵礦獲得單質(zhì)硫的工藝，將粉碎的硫鐵礦用過量的稀鹽酸浸取，得到單質(zhì)硫和硫化氫氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練四 27．（10分）黃銅礦主要成分是二硫化亞鐵銅（CuFeS2）。黃銅礦經(jīng)熔煉、煅燒后得到粗銅和爐渣， 高溫 冶煉過程的主要反應(yīng)有： 高溫 ① 2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2 ② Cu2S+O2 2Cu+SO2

8、 （1）二硫化亞鐵銅也可以表示為CuS·FeS，其中硫元素的化合價(jià)是 。 （2）反應(yīng)②中還原劑是 。 （3）某校學(xué)習(xí)小組用煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）制備鐵紅，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 爐渣 過量NaOH 溶液堿浸 濾渣1 濾液1 過濾 濾液2 過濾 過量硫酸酸浸， 通氧氣 鐵紅 濾渣2 ① 爐渣堿浸時(shí)反應(yīng)的離子方程式是 、 。 ② 濾渣1中加入硫酸并通

9、入氧氣可使FeO轉(zhuǎn)化為Fe3+，該反應(yīng)的離子方程式是 ； 為檢驗(yàn)鐵元素是否被氧化完全，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：取少量濾液2于試管中， 。 高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練五 27．（共14分）一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。 從廢料中回收氧化鈷（CoO）的工藝流程如下： 含鋁溶液 廢料 Ⅰ 堿溶 鈷渣 含Co2+及微

10、量Li+ Al3+溶液 粗 CoO粉 鋰鋁渣 Ⅲ ①20%Na2CO3 調(diào)pH=4.5～5 ②加NaF Ⅴ 600℃煅燒 濾液 Ⅱ 85～90℃ 加浸出劑 Ⅳ 30%Na2CO3 調(diào)pH=8～8.5 沉淀CoCO3 （1）過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應(yīng)的離子方程式為 。 （2）過程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為（產(chǎn)物中只有一種酸根）

11、 。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，也可用鹽酸浸出鈷，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_______________。 （3）過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________。 （4）碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同，請(qǐng)寫出在過程IV中起的作用是__________。 （5）在Na2CO3溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關(guān)系正確的是______（填序號(hào)）。 A c(Na+) = 2c(CO32-)

12、 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溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色，利用藍(lán)色的無(wú)水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的CoCl2·6H2O晶體受熱分解時(shí)，剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線，A物質(zhì)的化學(xué)式是______。 高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練六 27.（10分） 亞氯

13、酸鈉（NaClO2）是一種強(qiáng)氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。某同學(xué)查閱資料后設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO2的主要流程如下。 氣體a 氣體b 氣體a Ⅰ Ⅱ NaClO3 Na2SO3 A溶液 ClO2氣體 NaOH 溶液 雙氧水 NaClO2 Na2SO4溶液 Ⅲ 離子隔膜電解池 （1）Ⅰ、Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑分別是 、 （填化學(xué)式）。 （2）Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是 。 （3）A的化學(xué)式是 ，裝置Ⅲ中A在 極區(qū)產(chǎn)生。 （4）ClO2是一種高效水處理劑，可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備：5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O。 ① 該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是 。 ② 研究表明：若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度越大，則氣體產(chǎn)物中Cl2的含量越大，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析其原因是 。 （5）NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl。取等質(zhì)量變質(zhì)前后的NaClO2試樣均配成溶液，分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí)，消耗Fe2+的物質(zhì)的量相同，從電子守恒的角度解釋其原因是 。