专题十 工艺流程题 专题检验（实战演练）-【高考引领教学】2023年高考化学二轮针对性复习方案

专题十 工艺流程题 专题检验 （7 小题，共100分） 1．（2022·河南洛阳·三模）（14分）碳酸锶(SrCO3)具有屏蔽X射线的功能，广泛应用于彩色显示装置、等离子显色装置的荧光屏玻璃中。工业上以天青石(主要成分为SrSO4，含少量BaSO4和CaSO4)和煤为原料生产碳酸锶。工艺流程如下： 已知：①Sr(OH)2、Ba(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g)： 温度/°C 20 40 60 80 90 100 Sr(OH)2 1.77 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2 Ba(OH)2 3.89 8.22 20.94 101.4 — — Ca(OH)2 0.173 0.141 0. 121 0.094 0.086 0.076 ②浸取时发生反应：2SrS+2H2O=Sr(HS)2+Sr(OH)2，硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度影响。 ③BaSO4、SrCO3、BaCO3和SrSO4均难溶于水，在相同温度下的溶解度(S)关系如下： S(BaSO4)≈S(SrCO3)＜S(BaCO3)＜S(SrSO4)。 回答下列问题： (1)天青石、煤混合粉碎的目的是___________。 (2)天青石与煤焙烧时CO还原了SrSO4 ，反应的化学方程式为___________。 (3)用热水浸取可以加快浸取速率，另外的主要作用是___________。 (4)碳化过程控制条件让硫氢化锶吸收二氧化碳有利于产品质量的提高，并且可以提供硫化氢使氢氧化锶转化为硫氢化锶。写出碳化时硫氢化锶吸收二氧化碳的化学方程式：___________。 (5)若达到碳化终点后继续碳化，则会使产品产率降低，结合化学方程式解释原因：___________，取碳化后的料浆滴入无色酚酞试剂，若___________表明到达碳化终点。 (6)由于碳化所用的CO2中含有少量的O2、SO2等，在碳化时发生副反应，生成少量的SrSO3、SrSO4，所以要对碳化完成的碳酸锶浆进行脱硫处理。方法为加入纯碱，并加热煮沸，写出脱硫过程SrSO4与纯碱反应的化学方程式___________。 【答案】(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 (2)SrSO4+4COSrS+4CO2 (3)促进锶的化合物的溶解，降低钙的化合物的溶解 (4)Sr(HS)2+CO2+H2O＝SrCO3↓+2H2S (5)     二氧化碳足量，发生反应SrCO3+CO2+H2O＝Sr(HCO3)2，造成产量下降     无色酚酞不变红 (6)SrSO4+Na2CO3SrCO3+Na2SO4 【解析】天青石(主要成分为SrSO4，含少量BaSO4和CaSO4)和煤粉碎后灼烧，SrSO4与碳生成的CO反应生成SrS，利用热水浸取，过滤除去滤渣1，所得滤液除钡，过滤得到滤渣2，向滤液中通入CO2炭化得到SrCO3，然后脱硫，通过一系列操作得到SrCO3，据此解答。 (1)依据外界条件对反应速率的影响可知天青石、煤混合粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率。 (2)天青石与煤焙烧时CO还原了SrSO4生成SrS，反应的化学方程式为SrSO4+4COSrS+4CO2。 (3)由于Sr(OH)2、Ba(OH)2的溶解度随温度升高而增大，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，所以用热水浸取可以加快浸取速率，另外的主要作用是促进锶的化合物的溶解，降低钙的化合物的溶解。 (4)碳化时硫氢化锶吸收二氧化碳生成SrCO3和H2S，反应的化学方程式为Sr(HS)2+CO2+H2O＝SrCO3↓+2H2S。 (5)由于二氧化碳足量，发生反应SrCO3+CO2+H2O＝Sr(HCO3)2，造成产量下降，所以若达到碳化终点后继续碳化，则会使产品产率降低；由于反应中有H2S生成，其溶液显酸性，所以取碳化后的料浆滴入无色酚酞试剂，若无色酚酞不变红表明到达碳化终点。 (6)根据原子守恒可知脱硫过程SrSO4与纯碱反应生成SrCO3和Na2SO4，氟的化学方程式为SrSO4+Na2CO3SrCO3+Na2SO4。 2（2022·河南新乡·三模）（15分）铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2，还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题： (1)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合价为____。 (2)“酸浸”时，Na2SO3的作用____。“滤渣”的主要成分有SiO2和____(填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示，“酸浸”的最佳条件是____。 (3)“除铁”的离子方程式为____。