专题十　化学工艺流程题（课时作业）-2022高考化学【优化探究】二轮专题复习（老教材新高考）湖北

1．(2021·龙岩模拟)铜冶炼过程中会产生高砷烟灰，含砷物质的主要成分为砷酸盐(铜、锌、铅等)，利用高砷烟灰制备三氧化二砷的生产工艺如图所示，回答相关问题： 已知：砷酸盐(AsO)都难溶于水，易溶于碱。 (1)“碱浸”中Na2S浓度对砷脱除的影响如图所示，实际生产中保持Na2S浓度为52 g·L－1。 ①如果Na2S的浓度过小，造成的后果是_______________________________________。 ②所得“碱浸液”中c(Pb2＋)＝________ mol·L－1。[已知Ksp(PbS)＝2.6×10－11] (2)“苛化”时，砷转化为Ca3(AsO4)2沉淀，研究表明，“苛化”过程中，随着温度的升高，砷的沉淀率会先增大后减小，后减小的原因是__________________。 (3)“溶砷”所得“滤渣2”的主要成分是________。 (4)已知“还原”过程中砷酸转化为亚砷酸(H3AsO3)，请写出反应的化学方程式_______________________________________________________。 (5)常温下，用NaOH溶液滴定“还原”所得溶液，含砷微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示。 ①H3AsO3的一级电离常数Ka1＝________。 ②溶液的pH由7调至10的过程中，发生反应的离子方程式为_________________________________________________。 解析：高砷烟灰含砷物质的主要成分为砷酸盐(铜、锌、铅等)，加入NaOH和Na2S进行碱浸，得到CuS、ZnS、PbS等沉淀，之后加入熟石灰进行苛化，砷转化为Ca3(AsO4)2沉淀，加入硫酸，得到含有H3AsO4的溶液，Ca元素转化为CaSO4沉淀，之后通入SO2将H3AsO4还原得到H3AsO3溶液，结晶得到As2O3。(1)①据图可知如果Na2S的浓度过小，Pb2＋浸出率高，影响后续除杂；②Na2S的浓度为52 g/L，则c(S2－)＝＝ mol/L，根据Ksp(PbS)＝c(Pb2＋)·c(S2－)＝2.6×10－11，所以c(Pb2＋)＝ mol/L＝3.9×10－11 mol/L。(2)温度升高，熟石灰溶解度减小，溶液中c(Ca2＋)减小使砷的沉淀率减小。(3)加入硫酸前加入了熟石灰，所以滤渣2为微溶于水的CaSO4。(4)根据题意可知SO2将H3AsO4还原得到H3AsO3，根据电子守恒可知SO2和H3AsO4的系数之比为1∶1，再结合元素守恒可得化学方程式为H3AsO4＋H2O＋SO2===H3AsO3＋H2SO4。(5)①H3AsO3的一级电离常数Ka1＝，据图可知，当c(H3AsO3)＝c(H2AsO)时pH＝9，c(H＋)＝1×10－9 mol/L，所以Ka1＝1×10－9；②据图可知当pH由7到9的过程中，As元素存在的主要形式由H3AsO3转化为H2AsO，所以发生的离子方程式为H3AsO3＋OH－===H2AsO＋H2O。 答案：(1)①Pb2＋浸出率高，影响后续除杂　②3.9×10－11 (2)温度升高，熟石灰溶解度减小，溶液中c(Ca2＋)减小使砷的沉淀率减小 (3)CaSO4 (4)H3AsO4＋H2O＋SO2===H3AsO3＋H2SO4 (5)①1×10－9　②H3AsO3＋OH－===H2AsO＋H2O 2．(2021·沧州模拟)马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]用于钢铁制品，特别是大型机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以软锰矿(主要成分为MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图： (1)“浸锰”过程中，为了提高浸取率可采取的措施有____________(写出两条即可)。“浸锰”过程中SO2与MnO2发生反应的离子方程式为_________________。 (2)“滤渣1”的主要成分为________。写出该物质在生产生活中的应用________________(写出一条即可)；“滤渣2”的主要成分为________。 (3)为检验“萃取分液”后的水溶液中是否含有Fe3＋，可选用的化学试剂为________________。 (4)①“沉锰”后溶液中的c(CO)＝10－4 mol/L，则锰离子是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[已知Ksp(MnCO3)＝1.8×10－10，当离子浓度小于10－5 mol/L时认为该离子沉淀完全] ②“沉锰”后需将沉淀进行过滤、洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的方法为_____________________________________________________________________ _____________