发布时间 : 星期五 文章2020年高三化学二轮复习无机综合 - 化工流程综合题的研究更新完毕开始阅读
30%～40% 回答下列问题：
20%～25% 5%～15% 2%～3% 1%～2% 1%～2% (1)“酸解”时应该加入的酸是________，“滤渣1”中主要含有________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________________________、________________________。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析 硼镁泥主要成分是MgO，还有CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，酸溶时MgO、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3都和硫酸反应，SiO2不与硫酸反应，B2O3转化为H3BO3，则滤渣1为SiO2，次氯酸钙具有强氧化性，加入的次氯酸钙可把亚铁离子氧化成铁离子，MgO促进铁离子、铝离子水解，铁离子、铝离子转化为沉淀，则滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3，浓缩过滤得到滤渣3为CaSO4，滤液中含镁离子、硫酸根离子，蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸镁晶体，以此来解答。 答案 (1)浓硫酸 SiO2
(2)氧化亚铁离子 促进铁离子、铝离子转化为沉淀 (3)溶液接近为无色
(4)温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙
9、(2017·课标全国Ⅲ，27节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
回答下列问题：
(1)步骤①的主要反应为：
高温
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3――→Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的计量数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。 (3)步骤④调滤液
2
的
pH
使之变________(填“大”或“小”)，原因是
________________________________________________________________________ (用离子方程式表示)。
解析 (1)首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7；该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器；(2)步骤①的反应产生了不溶于水的Fe2O3，故熔块水浸后滤渣1的主要成分是Fe2O3，则含量最多的金属元素是铁元素；将滤液1调节pH＝7后，Al3＋会变为Al(OH)3沉淀而除去，故滤渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅杂质；(3)滤液2中的主要成分是Na2CrO4，滤液3中的主要成分应为Na2Cr2O7，则第④步调节pH的作用是使Na2CrO4转化为
Na2Cr2O7，离子方程式为2CrO24－＋2H＋
酸性越强越利于Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，故应调节pH使之变小。 答案 (1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 (2)Fe Al(OH)3
Cr2O27－＋H2O，
(3)小 2CrO24＋2H
－＋
Cr2O27＋H2O
－
10、（2018北京高考题）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。 0.5H2O 溶解度：Ca5(PO4)3(OH) （1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。 （2）磷精矿粉酸浸时发生反应： 2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4 ①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。 ②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，__________。 （3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。 （4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。 （5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42?残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。 L?1NaOH溶液滴定至终点（6）取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol· 时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩mol?1） 尔质量为98 g· 【答案】 (1). 研磨、加热 (2). ＜ (3). 核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S (4). 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑ (5). 80 ℃后， H2O2分解速率大，浓度显著降低 (6). CaSO4微溶 (7). BaCO3+ +2H3PO4 BaSO4+CO2↑+H2O+2 (8). 【解析】分析：磷精矿粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸经过脱有机碳、脱硫等步骤获得精制磷酸。 （1）根据外界条件对化学反应速率的影响分析，流程中能加快反应速率的措施有：研磨、加热。 （2）①根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H3PO4②用元素周期律解释，P和S电子层数相同，核电荷数P属性P S。 H2SO4。 S，得电子能力P S，非金 S，原子半径P （3）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca5（PO4）3F与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸。 （4）图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。 （4）图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。 （5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42-残留，原因是：CaSO4微溶于水。加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，因为BaSO4难溶于水，其中SO42-与BaCO3生成更难溶的BaSO4和CO32-，H3PO4的酸性强于H2CO3，在粗磷酸中CO32-转化成H2O和CO2，反应的离子方程式为BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4-+H2O。 （6）滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n（H3PO4）=n（NaOH）= bmol/L c 10-3L=。 mol，m（H3PO4）= mol 98g/mol= g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4 的质量分数为 点睛：本题以磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程为载体，考查影响化学反应速率的因素、“强酸制弱酸”的复分解反应规律、元素周期律、指定情境下方程式的书写、物质含量的计算等。解题时必须利用所学知识结BaCO3或CaCO3中碳元素最终变为CO2；合流程分析，如第（5）问注意脱硫的反应是在粗磷酸中进行的，第（6）问中H3PO4与NaOH物质的量之比的确定等。