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1、無機化工流程專題八大題題型突破(三)1.(2019常州高三期末)金屬加工前常用鹽酸對金屬表面的氧化物進行清洗，會產生酸洗廢水。pH在2左右的某酸性廢水含鐵元素質量分數約3%，其他金屬元素如銅、鎳、鋅濃度較低，綜合利用酸洗廢水可制備三氯化鐵。制備過程如下：1234相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表：Fe(OH)3Cu(OH)2Ni(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH1.54.27.15.4沉淀完全的pH3.76.79.28.01234解析從流程“過濾”知，去掉濾液，留下濾渣，即使Fe3沉淀，其余離子不能生成沉淀，所以pH應大于3.7，目的是使Fe3完全沉淀，但pH不能超過4.2?；卮鹣铝?/p>
2、問題：(1)“中和”時調節(jié)pH至_，有利于后續(xù)制備純度較高的產品。3.74.21234解析從圖中知，固液比為1.51對應的曲線為中間線，如果固液比大，則固體溶解不了，即鐵的浸出率低，如果固液比小，則液體量多，后期蒸發(fā)溶液時，需要較多的能量。(2)處理酸洗廢水中和后的濾渣，使鐵元素浸出。按照不同的固液比投入“過濾”后濾渣和工業(yè)鹽酸進行反應的鐵浸出率如圖所示，實際生產中固液比選擇1.51的原因是_。固液比大則鐵浸出率低；固液比小則過稀的FeCl3溶液蒸發(fā)濃縮需消耗過多的能量，提高了成本1234(3)寫出“氧化”中發(fā)生反應的離子方程式：_。2Fe2H2O22H=2Fe32H2O解析氧化時加入H2O2
3、，目的是將Fe2氧化成Fe3。(4)“酸溶”后需根據溶液中Fe2含量確定氧化劑的投入量。用K2Cr2O7標準溶液測定Fe2(被還原為Cr3)的含量，該反應的離子方程式為：_。=6Fe32Cr37H2O解析 氧化Fe2生成Fe3，根據Cr和Fe得失電子守恒配平反應，再由電荷守恒，確定需要補充H。1234(5)將三氯化鐵溶液在一定條件下_、_、過濾、洗滌、在氯化氫氣氛中干燥得FeCl36H2O晶體，在實驗室過濾裝置中洗滌固體的方法是_。解析Fe3水解顯酸性，加入HCl可以抑制Fe3水解，從溶液中獲得晶體的一般方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。洗滌晶體的方法是：加蒸餾水至浸沒固體，待蒸餾水自然流出，重復2
4、3次。蒸發(fā)濃縮冷卻結晶加蒸餾水至恰好浸沒固體，待水自然流出，重復23次12342.(2019蘇州高三期初調研)一種磁性材料的磨削廢料，主要成分是鐵鎳合金(含鎳質量分數約21%)，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該廢料制備氫氧化鎳的工藝流程如下：已知：黃鈉鐵礬NaFe3(SO4)2(OH)6具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過濾等特點。(1)合金中的鎳難溶于稀硫酸，寫出金屬鎳“酸溶”時發(fā)生反應的離子方程式：_。解析Ni被HNO3氧化生成Ni2和N2，根據Ni和N得失電子守恒配平反應。1234(2)“除鐵”時H2O2的作用是_，加入碳酸鈉的目的是_。解析H2S與Cu2反應生成難溶性的CuS。將亞鐵離
5、子氧化為鐵離子調節(jié)溶液的pH，使Fe3完全沉淀為黃鈉鐵礬渣解析除鐵過程中生成黃鈉鐵礬，其中鐵為3價，所以加入H2O2是將Fe2氧化生成Fe3，加入Na2CO3的目的是調節(jié)pH，除去Fe3。(3)“除銅”時，發(fā)生反應的離子方程式為_。H2SCu2=CuS2H(4)已知“除鈣鎂”過程在陶瓷容器中進行，NaF的實際用量為理論用量的1.1倍，用量不宜過大的原因是_。解析加入過多NaF，在酸性條件，HF會腐蝕陶瓷容器。過量的F生成氫氟酸會腐蝕陶瓷容器(5)已知常溫下KspNi(OH)22.01015，在“沉鎳”過程中，當調節(jié)溶液pH約為_時，Ni2剛好沉淀完全(離子沉淀完全的濃度1.0105molL1；
6、lg20.30)。9.1512341223.(2019南京、鹽城高三一模)NaH2PO2(次磷酸鈉)易溶于水，水溶液近中性，具有強還原性，可用于化學鍍銀、鎳、鉻等。一種利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)為原料制備NaH2PO2H2O的工藝流程如下：已知P4與兩種堿的反應主要有：.2Ca(OH)2P44H2O=2Ca(H2PO2)22H2.4NaOHP48H2O=4NaH2PO2H2O2H2.4NaOHP42H2O=2Na2HPO32PH3.NaH2PO2NaOH=Na2HPO3H21234(1)尾氣中的PH3被NaClO溶液吸收生成NaH2PO2和NaCl的離
7、子方程式為_。1234解析PH3轉化為，P的化合價由3升為1，ClO轉化為Cl，Cl化合價由1降為1，根據P和Cl得失電子守恒配平反應，在NaOH溶液中反應，故用OH平衡電荷。(2)在溫度和水量一定時，混合堿總物質的量與P4的物質的量之比n(堿)/n(磷)與NaH2PO2產率的關系如圖所示。當n(堿)/n(磷)2.6時，NaH2PO2的產率隨n(堿)/n(磷)的增大而降低的可能原因是_。1234解析由已知反應知，過量的堿能將NaH2PO2轉化為Na2HPO3，即堿過量，NaH2PO2的產率會降低。過量的堿將NaH2PO2轉化為Na2HPO3(3)通CO2“調pH”至溶液的pH約為_，濾渣2主要
8、成分為_(填化學式)。1234解析NaH2PO2水溶液近中性，所以通CO2調節(jié)pH約為7。Fe3在NaOH溶液中會生成Fe(OH)3沉淀，通入CO2后，NaAlO2會轉化為Al(OH)3沉淀，Ca2轉化為CaCO3沉淀。7CaCO3和Al(OH)3(4)“過濾2”的濾液須用Ag2SO4、Ba(OH)2及Na2S溶液除去其中Cl及Fe2等，其中加入的Ag2SO4溶液不宜過量太多，其主要原因是_。1234解析NaH2PO2具有強還原性，Ag具有氧化性，兩者會發(fā)生氧化還原反應。(5)用NiCl2、NaH2PO2溶液化學鍍Ni，同時生成H3PO4和氯化物的化學方程式為_。1234解析NaH2PO2轉變
9、為H3PO4，P由1價升至5價，NiCl2轉化為Ni，Ni的化合價由2價降低至0價，根據Ni和P得失電子守恒配平反應。2NiCl2NaH2PO22H2O=2NiH3PO4NaCl3HCl12344.(2019南通、揚州、泰州、徐州、淮安、宿遷、連云港七市高三三模)白銀是高新技術產業(yè)的基礎材料之一。以銅陽極泥分離所得廢渣(成分為AgCl、PbSO4、PbCl2和Ag2Te)為原料，生產白銀的工藝流程如下：1234(1)“預處理”是為了去除廢渣中的PbCl2和Ag2Te。酸性條件下，Ag2Te與NaClO3反應生成AgCl、NaCl和H2TeCl6(易溶于水)。寫出該反應的化學方程式：_。NaCl
10、O3Ag2Te8HCl=2AgClH2TeCl6NaCl3H2O解析酸性條件下，Ag2Te與NaClO3反應生成AgCl、NaCl和H2TeCl6(易溶于水)，Ag2Te中Ag為1價，Te為2價，H2TeCl6中Te為4價，Te的化合價升高6，NaClO3中5價Cl轉化為1價Cl，根據Te和Cl得失電子守恒配平反應，確定出NaClO3和Ag2Te的化學計量數均為1，再根據Ag、Na、Te守恒，確定出AgCl、NaCl和H2TeCl6前的化學計量數，最后由Cl守恒，結合信息知，要補充HCl。1234PbCl2、AgCl在不同濃度的鹽酸中溶解情況如圖2所示?！邦A處理”所用稀鹽酸的最佳濃度為_。解析
11、由圖2知，c(HCl)3.2molL1時，PbCl2溶解的量較多，而AgCl溶解的量較少，過濾時，濾液中主要是PbCl2，過濾出的AgCl與Na2SO3反應。12343.2molL1(2)“浸出”時加入稍過量的Na2SO3溶液，同時控制pH在9以上，其目的是_。1234(3)“過濾”所得濾渣的主要成分是_(填化學式)。將濾液X中Cl和去除后，再加入適量的_(填化學式)，可實現原料的循環(huán)利用。PbSO4NaOH1234(4)寫出堿性條件下N2H4還原AgCl的化學方程式：_。12344AgClN2H44NaOH=4AgN24H2O4NaCl解析N2H4還原AgCl得Ag，同時生成N2，根據N和Ag得失電子守恒配平反應，堿性條件下，故NaOH參加反應。本課結束更多精彩內容請登錄：
2020高考化學二輪復習課堂學案課件-大題題型突破 無機化工流程
