“无机化工流程”大题增分强训（一～二）（Word练习）-【创新方案】2024年高考化学二轮复习专题辅导与测试（老教材）

“无机化工流程”大题增分强训（一） 1．(2023·南充调研)高氯酸钾(KClO4)是一种微溶于水的白色粉末，具有强氧化性，常用于烟花制作。其制备的工业流程如下图所示。 回答下列问题： (1)“电解”步骤中，电解槽内宜使用__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜，产生的气体主要是________。 (2)“结晶”步骤中，采用缓慢结晶的目的是________________________。 (3)“高温分解”的化学方程式为__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知相关物质的溶解度如下表所示： 0 10 20 30 40 KClO4 0.76 1.06 1.68 2.56 3.73 KCl 28 31.2 34.2 37.2 40.1 NaClO4 167 183 201 222 245 ①试计算20 ℃时高氯酸钾的Ksp＝__________(保留2位有效数字)。 ②“转化”发生反应的离子方程式为________________________。 (5)“母液”中溶质成分是________(填化学式)。 解析：(1)“电解”步骤中，阴极上水得电子产生氢气，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴离子定向移动到阳极，阳极上氯离子失电子产生氯气2Cl－－2e－===Cl2↑，题目需要获得NaClO3，则需要OH－与Cl2反应，让OH－进入阳极，则需要阴离子交换膜。(2)缓慢结晶可使晶体颗粒变大，便于过滤分离。(3)根据箭头方向NaClO3分解生成NaClO4，氯元素化合价升高，有元素化合价升高则应该有元素化合价降低，则可推知另一产物为NaCl，“高温分解”的化学方程式为4NaClO33NaClO4＋NaCl。(4)20 ℃时KClO4溶解度为1.68 g，即100 g水中溶解了1.68 g KClO4，因为1.68 g KClO4与100 g水相比，可忽略不计，可将溶液密度近似看作水的密度，扩大10倍：即1 000 g水，相当于1 L溶液，则c＝＝＝≈0.121 3 mol·L－1，Ksp＝c(K＋)c(ClO)＝0.121 3×0.121 3≈0.014(或0.015)。(5)根据反应的化学方程式KCl＋NaClO4===NaCl＋KClO4↓可知，母液溶质为NaCl，还有溶解的KClO4。 答案：(1)阴　H2 (2)得到大颗粒晶体，便于过滤分离 (3)4NaClO33NaClO4＋NaCl (4)①0.014(或0.015) ②K＋＋ClO===KClO4↓ (5)NaCl、KClO4 2．(2023·宁夏名校联考)草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2，还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质]制取草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如图所示： 常温下，有关沉淀数据如表(“完全沉淀”时，金属离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1)。 沉淀 Mn(OH)2 Co(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 恰好完全沉淀时pH 10.1 9.4 6.7 2.8 5.2 回答下列问题： (1)“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是______________________________；浸出渣的主要成分是________________________。(填化学式)。浸出液中主要含有Al3＋、Fe2＋、Co2＋、Cu2＋、Mn2＋和SO，写出“浸取”时，Co2O3发生反应的化学方程式：________________________________________________。 (2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为______________________________________。 (3)常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是________________________；若“调节pH”后，溶液中c(Co2＋)＝0.1 mol·L－1，则需调节溶液pH的范围是__________(忽略溶液的体积变化)。 (4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行，先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂(HA)2，发生反应：Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。当溶液pH处于4.5到6.5之间时，Co2＋萃取率随着溶液pH增大而增大，其原因是___________________