高考化学二轮专题复习——工艺流程汇编
1．(湖南省岳阳市2019届高三教学质量检测理综化学试题(二))工业以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：
过量SO2 NH4HCO3溶液 MnO2 ↓ ↓ ↓ 软锰①调节pH=3.7--→浸锰--→过滤I--→氧化--→--→过滤--→……--→高纯MnCO3 矿浆②过滤II↓ ↓ 滤渣I 滤渣II
(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42－+H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。
i．Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ii．……
写出ii的离子方程式：_______________________________________________________。 (2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________________(填离子符号) (3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式)：______________________________。 (4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对浸锰”反应的影响如图所示：为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是___________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________________________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：______________________________________________________________。 (6)已知：pNi=－lgc(Ni2+)，常温下，Ksp(NiCO3)=1.4×107，向10mL0.1mol·L1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L1Na2S溶液，会产生NiS沉淀，在滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。则在E、F、G三点中，_____点对应溶液中水电离
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程度最小，常温下，在NiS和NiCO3的浊液中c(CO32)/c(S2)=______________________。
1．(湖南省岳阳市2019届高三教学质量检测理综化学试题(二)) (1)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42－+4H+
(2)Mn2+ 、Fe2+ (3)SO2(H2SO3、SO32－)、FeSO4(Fe2+) (4)90℃；防止NH4HCO3受热分解，以提高原料利用率 (5)Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+ H2O (6)F；1.4×1014 【详解】
(1)Fe3+与SO2和水反应，生成Fe2+、SO42－和H+，离子方程式为 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42－+4H+，
(2)浸锰过程中发生反应：MnO2+SO2=MnSO4、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42－+H2O，所以过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为Mn2+ 、Fe2+，
(3)氧化过程中加入MnO2的目的为除去过量的SO2，生成MnSO4；同时MnO2也可以氧化FeSO4
(4)由图可知，90℃时MnS2O6的生成速率相对较低，锰的浸出率相对较高，若温度升高，MnS2O6的生成速率及锰的浸出率变化均不明显，却消耗更多的能源，所以浸锰的适宜温度是90℃；温度过高时，NH4HCO3受热易分解，导致原料利用率降低。
(5)加入NH4HCO3溶液后，Mn2+与HCO3－反应生成MnCO3沉淀，同时还有CO2气体生成，反应的离子方程式为Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+ H2O。
(6)硝酸镍是强酸弱碱盐，硫化钠是强碱弱酸盐，它们都能促进水的电离。F点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应，溶液中溶质是硝酸钠，水的电离程度最小；
由图可知，F点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应，溶液中c(Ni2+)=c(S2－)=10－10.5mol/L， 则Ksp(NiS)=10－10.5×10－10.5=10－21，NiCO3(s)＋S2－(aq) c(CO32－)/c(S2－)=Ksp(Ni CO3)/Ksp(NiS)= =1.4×1014，
NiS(s)＋CO32－(aq)，
【点睛】本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解、离子的检验等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力。
2．(江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试理科综合化学试题)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下：
2mol/L 水 H2SO4 H2O2 NaOH SO2 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 含铬污泥酸浸滤液I调节滤液II钠离子--→--→过滤I------→氧化--→--→过滤II------→--→还原--→Cr(OH)(H2O)5SO4 预处理后pH=1pH=8交换树脂 已知：①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
Fe3+ Mg2+ Al3+ Cr3+ 阳离子 沉淀完全时的pH 3.7 11.1 5.4(>8溶解) 9(>9溶解) (1)实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L－1的硫酸，需量取浓硫酸_______________mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需__________________________________________。
(2)H2O2的作用是____________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将Cr2O72－转化为___________________(填微粒的化学式)
(4)钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+ + nNaR = MRn + nNa＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有__________________。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：
______________________________________________________________________。 2．(江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试理科综合化学试题) (1)54.3mL；胶头滴管、500mL容量瓶 (2)2Cr3++H2O+3H2O2=Cr2O72+8H+ (3)CrO42 (4)Ca2+和Mg2+
(5)2CrO42+H2O+3SO2=2Cr(OH)(H2O)5 SO4+SO42+2OH 【详解】
(1)根据“大而近”的原则，配制480mL溶液应选用500mL容量瓶。根据c(浓溶液)×V(浓溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)，18.4mol/L×V(浓H2SO4)=2 mol/L×500mL， 解得V(浓H2SO4)=54.3mL，需要量取浓硫酸54.3mL。
配制的实验步骤为：计算→量取→稀释→冷却→转移→洗涤→初步振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签，配制时所用的玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需500mL容量瓶、胶头滴管。 (2)H2O2将Cr3＋氧化成Cr2O72－，H2O2被还原，反应可写成H2O2+Cr3＋→Cr2O72－，根据得失电子守恒配平为3H2O2+2Cr3＋→Cr2O72－，结合原子守恒、电荷守恒以及滤液I呈酸性，H2O2
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将Cr3氧化的离子方程式为3H2O2+2Cr3+H2O= Cr2O72+8H+。
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(3)根据各金属阳离子形成沉淀的pH，加入NaOH溶液调pH=8，将Fe3＋、Al3＋完全转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去；同时将Cr2O72－转化为CrO42－，反应可表示为: Cr2O72－+2OH－= 2CrO42－+H2O；
(4)加入NaOH溶液调pH=8除去了浸取液中的Fe3＋和Al3＋，根据浸取液中含有的金属阳离子，利用钠离子交换树脂除去滤液II中的金属阳离子为Mg2＋、Ca2＋。
2020届高考化学二轮专题复习--化工流程汇编
