内容正文:
第一篇
高考专题
专题四 化学工艺流程 化学实验及计算
微主题7 化学工艺流程
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
二轮提优导学案·化学
1
南方凤凰台·二轮提优导学案·化学
纲举目张
2
高考回眸
考向1 化学工艺流程(选择题)
1. (2021·江苏卷)通过如图实验可从I2的CCl4溶液中回收I2。下列说法正确的是( )
D
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考向2 化学工艺流程(填空题)
2. (2021·江苏卷)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如下:
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有 __________________(填化学式)。
Fe3+、H+
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(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 mol/L EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-===ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。
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(3)400 ℃时,将一定比例 H2、CO、CO2和H2S 的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为______________________________________________________________。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后 ZnS的质量不变,该反应过程可描述为______________ __________________________________________。
ZnS+CO2===
ZnO+COS、ZnO+H2S===ZnS+H2O
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(4)将硫化后的固体在N2∶O2=95∶5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 ℃范围内,固体质量增加的主要原因是____________________________________。
ZnS和FeS部分被氧化为硫酸盐
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【解析】(1)锌灰含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2,加入稀硫酸浸取,SiO2和硫酸不反应,过滤出SiO2,所得溶液中含有硫酸锌、硫酸铅、硫酸铜、硫酸铁、硫酸,加足量锌粉,硫酸铜、硫酸铁、硫酸铅、硫酸都能与锌反应,除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有Fe3+、H+。(3)①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,铁元素化合价由+3降低为+2、氢气中H元素化合价由0升高为+1,根据得失电子守恒,写出化学方程式;②硫化一段时间后,出口处检测到COS,表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,ZnS为催化剂,该反应过程可描述为ZnS+CO2===ZnO+COS、ZnO+H2S===ZnS+H2O。(4)在280~400 ℃范围内,ZnS和FeS吸收氧气,ZnS和FeS部分被氧化为硫酸盐,固体质量增加。
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3. (2018·江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式:
________________________________。
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(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,硫去除率随温度变化曲线如图所示。
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①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于_______。
②700 ℃焙烧时,添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由____________ (填化学式)转化为_____________(填化学式)。
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=____________。
FeS2
硫元