专题15 无机化工流程(高考押题)-2018年高考化学二轮复习精品资料(3)

（4）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为______________________________。 （5）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为______________。 （6）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示：

该电池由于密度的不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时，C1-向_____（填“上”或“下”）移动；放电时，正极的电极反应式为______________________。 【答案】（1）SiO2（1分）（2） SbCl5（1分）

（3）9.04×10-24 mol·L1（2分）生成Sb2S3或产生H2S等污染性气体（1分）

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（4）2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O＝2As＋3H3PO3＋9NaCl （2分） （5）3︰2 （1分）（6）下（1分） Mg2＋2e＝Mg（1分）

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【解析】(1)辉锑矿的主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)，在加入盐酸和SbCl5后，根据浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等，Sb2S3、PbS、As2S3、CuO都被溶解，只有SiO2不溶，滤渣1中除了S之外，还有二氧化硅；(2)根据流程图和，浸出中含有少量SbCl5，经过“还原”等操作后得到SbCl3，因此SbCl5被Sb还原；(3)根据常温下：Ksp(CuS)=1.27×10-36，Ksp(PbS)=

Ksp?CuS?Ksp?PbS??5?59.04×10-29；将Cu2+和Pb2+均沉淀完全时，c(S2-)分别不低于1.0?10=1.27×10-31 mol/L、1.0?10=9.04×10-24

mol/L，因此c(S2-)不低于9.04×10-24 mol/L，过量的硫化钠能够溶液中的酸反应放出污染空气的硫化氢，过量的硫化钠还能与SbCl3生成沉淀，因此所加Na2S也不宜过多；(4)“除砷”时除了生成As外，还有H3PO3生成，反应的化学方程式为2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O＝2As＋3H3PO3＋9NaCl；(5)根据流程图，“电解”时，SbCl3反应生成SbCl5和Sb，根据化合价升降守恒，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的物质的量之比为3:2，质量之比为3:2；(6)中间层熔融盐为电解质溶液，根据电流方向，镁液为电池的负极，充电时，镁极为阴极，阴离子向阳极移动，即向下移动，放电时，镁液为电池的负极，电极反应为Mg -2e=Mg2

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，正极发生还原反应，电极反应式为Mg2＋2e＝Mg。

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9.钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，现从该钒渣中回收V2O3的工艺流程如下：

(1)滤液I的成分是NaVO3、NaAlO3和_________(写化学式)。

(2)检验滤渣I中是否含有Fe2O3的方法是_______________________________。

(3)用离子方程式表示NaAlO2溶液具有碱性的原因：_______________________________。

(4)加入硫酸铵溶液后溶液的pH会有所降低，已知常温时氨水的电离平衡常数Ka=2×10-5；则0.1 mol·L-1的 (NH4)2SO4溶液的PH约为__________。

(5)在沉钒操作中，选择使用(NH4)2SO4比使用(NH4)2CO3的沉钒效率高，其原因为______________________。 (6)NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体，结合下图，分析为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率，应选择最适宜的结晶温度，为a、b、c、d四点中______点对应的温度。

(7)最后制备V2O3时煅烧的温度不宜过高，当温度在1000 ℃时，偏钒酸铵(NH4VO3)会分解生成V2O3>和N2以及其他常见的氧化物，请写出偏钒酸铵在1000 ℃时分解的化学方程式： _________________________________________________。 【答案】（1）Na2SiO3（1分）

将少量滤渣I溶于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明滤渣中含有Fe2O3（2分） （3）A1O2-+2H2O（4）5 （1分）

CO32-与NH4+离子水解相互促进，导致（NH4)2CO3溶液中的c(NH4+)比（NH4）2SO4溶液中的c(NH4+)小，因此(NH4)2SO4溶液沉钒效率较高（2分） （6）b（1分） （7）6NH4VO3

3V2O3+ 2N2↑+2NH3↑+9H2O↑（2分） Al(OH)3+OH-（1分）

10．草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC2O4的工艺流程如下：：

（1）“550 ℃焙烧”的目的是____________________________________； （2）“浸出液”的主要成分是__________________________________；

（3）“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为______________________________； （4）“净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50 ℃加入H2O2，其作用是___________________________(用离子方程式表示）；再升温至80 ~ 85 ℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，“滤渣1”主要成分的是 _________________________________________________。

（5）“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5 mol /L，则滤液中 c(Mg2+)为________________ [已知Ksp(MgF2) =7.35×10-11、Ksp(CaF2) =1.05×10-10]。

（6）为测定制得样品的纯度，现称取1.00 g样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0. 1000 mol/L的 KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共用去KMnO4溶液26.00 mL，则草酸钴样品的纯度为__________________。

【答案】（1）除去碳和有机物（1分）（2）NaAlO2（答“NaAlO2和NaOH”也可得分）（1分） （3）2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+（2分）

（4）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O （1分） Fe(OH) 3（1分） （5）7.0×10-6 mol/L（不带单位扣1分）（2分）（6） 95.55%（2分）

2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ；再升温至80 ~ 85 ℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，铁离子沉淀为氢氧化铁；(5)根据Ksp(CaF2) =1.05×10-10，若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5 mol /L，则

Ksp?CaF2?c(F-)=cCa2+??1.05?10?10?5=1.0?107.35?10?11Ksp?MgF2?1.05?10?102??5 mol /L，则c(Mg2+)=c(F)=1.0?10=7.0×10-6 mol/L；

(6)设草酸钴的质量为x，根据方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸根守恒可得： 5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2MnO4- 5×147 g 2 mol x 0.026 L×0.1000 mol/L

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