微课精练(11) 捋清“三线”，稳解化工流程题（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（老教材）

微课精练（11） 捋清“三线”，稳解化工流程题 1．选择性催化还原法脱硝技术在工业上广泛应用，为实现废SCR催化剂(主要成分V2O5、WO3、TiO2等)再生利用，工艺流程如下。已知：钒酸钠和钨酸钠易溶于水，钛酸钠难溶于水。25 ℃时Ksp(CaWO4)>Ksp(H2WO4)。 (1)“焙烧”过程中V2O5与Na2CO3反应的化学方程式为________________________________。 (2)“盐洗”使用的试剂是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“沉钒”反应的离子方程式为__________________________________________。 (4)“沉钨”后用盐酸对CaWO4沉淀进行酸洗的目的是________________________ ________________________________________________________________________。 (5)H2WO4经“一系列操作”得到WO3，“一系列操作”是____________________。 (6)该工艺流程实现废SCR催化剂再生利用的产品有____________________。 解析：SCR催化剂(主要成分V2O5、WO3、TiO2等)，加入Na2CO3焙烧，V2O5转化为可溶于水的NaVO3，WO3转化为可溶于水的Na2WO4，TiO2转化为难溶于水的Na2TiO3，加入(NH4)2CO3调节pH沉钒得到NH4VO3，NH4VO3再转化为V2O5，滤液中再加入CaCl2调节pH沉钨，经过一系列操作得到WO3，以此解答。 (1)“焙烧”过程中V2O5与Na2CO3反应生成NaVO3，方程式为V2O5＋Na2CO32NaVO3＋CO2↑。 (2)沉钒过滤后得到NH4VO3固体，固体表面残留有Na2WO4，为避免Na2WO4沉淀，且不能引入新的杂质，则“盐洗”使用的试剂是NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液或NH4HCO3溶液等。 (3)“沉钒”过程中NaVO3和(NH4)2CO3反应生成NH4VO3，离子方程式为NH＋VO===NH4VO3↓。 (4)已知Ksp(CaWO4)>Ksp(H2WO4)，H2WO4比CaWO4更难溶于水，所以用盐酸酸洗将沉淀CaWO4转化为H2WO4。 (5)H2WO4加热分解可以得到WO3，则“一系列操作”是过滤、洗涤、焙烧。 (6)由分析可知，该工艺流程中实现废SCR催化剂再生利用的产品有TiO2、V2O5和WO3。 答案：(1)V2O5＋Na2CO32NaVO3＋CO2↑ (2)NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液或NH4HCO3溶液等 (3)NH＋VO===NH4VO3↓ (4)已知Ksp(CaWO4)>Ksp(H2WO4)，H2WO4比CaWO4更难溶于水，所以用盐酸酸洗将沉淀CaWO4转化为H2WO4 (5)过滤、洗涤、焙烧 (6)TiO2、V2O5和WO3 2．(2023·眉山模拟)CoC2O4是制备金属钴的原料，利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下： 已知：①Ksp(MgF2)＝7.42×10－11，Ksp(CaF2)＝1.46×10－10 ②氧化性：Co2O3>O2>Cl2 ③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00 mol·L－1计算)： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ Co2＋ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 3.0 6.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 5.0 9.2 离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全 ④CoC2O4·2H2O(相对分子质量：183)热分解曲线如图： (1)“500 ℃焙烧”的目的是______________________________________________。 (2)“净化除杂1”过程中，先在40～50 ℃加入H2O2，其作用是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 再升温至80～85 ℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，“滤渣1