内容正文:
2.化工流程综合
[学科素养统领]
科学态度与社
会责任
无机化工以实际的工业生产为背
景,以解决化学实际问题为思路而
设置问题,增强了考生学以致用的
意识及担负的社会责任意识.
[微点特训提能]
1.(2020闽粤赣三省十二校模拟)硫酸锰是一种重要
的化工中间体,是锰行业研究的热点.一种以高硫锰
矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰
的工艺流程如图1:
高硫
锰矿
混合
焙烧
→
↓
氧化锰矿
浸出→
↓
H2SO4
氧化→
↓
MnO2
中和
除杂
→
↓
CaCO3
氟化
除杂
→
↓
MnF2
碳化结晶
↓
↑
NH4HCO3
酸溶←
↑
H2SO4
系列操作←MnSO44H2O←
图1
已知:①“混合焙烧”后烧渣含 MaSO4、Fe2O3 及少量
FeO、Al2O3、MgO.
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图
2所示(25℃):
③此实验条件下 Mn2+开始沉淀的pH为7.54;当离
子浓度≤10-5molL-1时,可认为离子沉淀完全.
请回答:
(1)传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是
直接用 H2SO4浸出,其缺点为 .
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为
.
若省略“氧化”步骤,造成的后果是
.
(3)“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为
(填化学式).
(4)“氟化除杂”时,若使溶液中的 Mg2+和Ca2+沉淀
完全,需维持c(F-)不低于
[已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×
10-12]
(5)“碳化结晶”时,发生反应的离子方程式为
.
(6)用惰性电极电解 MnSO4 溶液可制备 MnO2,电解
过程中阳极的电极反应式 .
2.(2020广东东莞调研)磷精矿湿法制备磷酸的一种
工艺流程如下:
磷
精
矿
研磨
→
磷
精
矿
粉
H2SO4/△
酸浸
粗磷酸→
H2O2/△
脱有机碳
→
CaCO3/△
脱硫
→
精
制
磷
酸
→
磷石膏(主要成分为CaSO40.5H2O)→
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.溶解度:Ca5(PO4)3(OH)
<CaSO40.5H2O
(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+10H2SO4
△
10CaSO4
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: .
121
微点特训化学(大题突破)(新)
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO2-4 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 .
(6)取ag所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚
酞指作示剂,用bmolL-1NaOH溶液滴定至终点时
生成Na2HPO4,消耗 NaOH溶液cmL,精制磷酸中
H3PO4的质量分数是 .(已知:H3PO4摩尔
质量为98gmol-1)
3.(2020广西柳州一模)碲(Te)是一种第ⅥA族分散
稀有