适用于新教材2024版高考化学一轮总复习第八章课时规范练46突破无机化工流程新人教版

这是一份适用于新教材2024版高考化学一轮总复习第八章课时规范练46突破无机化工流程新人教版，共8页。试卷主要包含了5≤pH<9，5%，硼及其化合物在工业上有许多用途等内容，欢迎下载使用。
课时规范练46
1.(2021山东卷,17改编)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题:

(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5 mol·L-1时,可认为已除尽。

中和时pH的理论范围为　　　　　;酸化的目的是　　　　　　　　　　　　　　　;Fe元素在　　　　　(填操作单元的名称)过程中除去。 
(3)冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有　。 
(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在　　　　(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为　　　　　　　　。 

答案:(1)使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行　(2)4.5≤pH9.3时,硅元素又转化为Si,因此中和时pH的理论范围为4.5≤pH碳酸的,所以HC在溶液中以水解为主,又由于N的水解常数Kh为,则NH4HCO3溶液中N的水解程度弱于HC的水解程度,所以NH4HCO3溶液呈碱性。
(6)根据提示可得,反应的化学方程式为6Li2CO3+C6H12O6+12FePO412LiFePO4+6CO↑+6H2O+6CO2↑。
5.最新研究表明As2O3在医药领域有重要应用。某小组从工业废料中提取As2O3设计流程如下:

已知:H3AsO3为弱酸,热稳定性差。
(1)写出一条“碱浸”时提高浸取率的方法　　　　　　　　　;“碱浸”中H3AsO3转化成Na3AsO3的离子方程式为　。 
(2)“氧化”时,常在向混合溶液中通入O2时对体系加压,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)“沉砷”过程中有如下变化:
①Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)
ΔH0

沉砷率与温度的关系如图。沉砷最佳温度为　　　　　,高于85 ℃时,沉砷率下降的原因是　 　。 
(4)“还原”过程中获得H3AsO3的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;“操作A”为　　　　、过滤;滤液Ⅱ的主要成分是　　　　　　　。 
(5)若每步均完全反应,“氧化”和“还原”时消耗相同条件下O2和SO2体积分别为x L、y L,则废水中n(H3AsO3)∶n(H3AsO4)=　　　　　　(写出含x、y的计算式)。 
答案:(1)搅拌或多次浸取等(合理即可)　H3AsO3+3OH-As+3H2O
(2)增大O2溶解度,加快反应速率
(3)85 ℃　高于85 ℃,随着温度升高,反应①中c(Ca2+)、c(OH-)减小,温度对平衡移动的影响①大于②,使②中平衡逆向移动,Ca5(OH)(AsO4)3沉淀率下降　(4)H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+H2SO4　加热　H2SO4　(5)
解析:(1)反应物接触时间越长,反应越充分,则“碱浸”时可采用搅拌或多次浸取等措施使其充分反应,提高原料浸取率;H3AsO4与氢氧化钠反应为酸碱中和反应,离子方程式为H3AsO3+3OH-As+3H2O。
(2)“氧化”时向混合溶液中通入O2时对体系加压可以增大O2的溶解度,从而加快反应速率。
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(OH)(AsO4)3沉淀,发生的主要变化有:①Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)　ΔH0。高于85℃时,随着温度升高,反应①中c(Ca2+)、c(OH-)减小,温度对平衡移动的影响①大于②,使②中平衡逆向移动,则Ca5(OH)(AsO4)3沉淀率下降。
(4)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,化学方程式为H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+H2SO4;还原后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,所以“操作A”为加热、过滤;由方程式可知,滤液Ⅱ的主要成分是H2SO4。
(5)“氧化”过程中Na3AsO3被氧化为Na3AsO4,关系式为2H3AsO3~2Na3AsO3~O2;“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,关系式为H3AsO4~SO2;
已知消耗相同条件下O2和SO2体积分别为xL、yL,体积之比等于物质的量之比,即n(O2)∶n(SO2)=x∶y,由关系式可知,n(H3AsO3)=2n(O2),则废水中原有的n(H3AsO4)=y-2x,则废水中n(H3AsO3)∶n(H3AsO4)=。
6.锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件等领域,金属锑一般条件下不与酸反应。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有As2S5、PbS、CuO和SiO2等)为原料制备金属锑,其中一种工艺流程如图:

已知:①“浸出液”主要含HCl和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质。
②25 ℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(PbS)=8.0×10-28。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3发生反应,产物中有一种淡黄色固体单质,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)滤渣Ⅰ的成分是　　　　　(填化学式)。 
(3)向“浸出液”中加入适量Sb的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)已知在沉淀铜、铅之前,溶液中c(Cu2+)=0.008 mol·L-1,c(Pb2+)=0.065 mol·L-1。沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是　　　　　　　　(填化学式);当溶液中c(Pb2+)=4.0×10-4 mol·L-1时,溶液中c(Cu2+)=　　　　 mol·L-1。 
(5)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阳极的电极反应式为　　　　　　　　。 
答案:(1)3SbCl5+Sb2S33S+5SbCl3
(2)S、SiO2
(3)将Sb5+(SbCl5)还原为Sb3+(SbCl3)
(4)CuS　3.15×10-12
(5)2Cl--2e-Cl2↑
解析:(1)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3发生反应,生成的产物中有一种淡黄色固体,应为单质S,“浸出液”主要含HCl和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质,故反应物为SbCl5和Sb2S3,生成物为S、SbCl3,结合氧化还原反应中得失电子守恒可得反应的化学方程式为3SbCl5+Sb2S33S+5SbCl3。
(2)辉锑矿中的SiO2在“酸浸”时不与酸反应,不溶于酸,且“酸浸”时产物中有单质硫,故滤渣Ⅰ的成分是S、SiO2。
(3)“浸出液”含SbCl5等杂质,即SbCl5没有完全转化,应将其还原为SbCl3,则“浸出液”中加入适量Sb的目的是将Sb5+(SbCl5)还原为Sb3+(SbCl3)。
(4)根据25℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(PbS)=8.0×10-28可知,Ksp(CuS)