第一板块 作业(六) 大题专攻 ——“化学工艺流程”类主观题质量评价（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 山东专用）

第一板块 作业（六） 大题专攻 ——“化学工艺流程”类主观题质量评价 题型(一)　制备类工艺流程题 1．(2023·武汉市调研)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·常州市上学期期末)以磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3F]制备锂离子电池正极材料前体FePO4的实验流程如下： (1)用磷酸、硫酸“分步浸取”磷灰石制备H3PO4，发生的主要反应如下： Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑ Ca(H2PO4)2＋H2SO4＋2H2O===CaSO4·2H2O ↓＋2H3PO4 ①磷灰石也可直接用硫酸溶解。两种工艺相比，该“分步浸取”工艺的优点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②经“酸浸”得到的粗H3PO4为CaSO4·H3PO4·H2O 混合体系。“纯化” 步骤控制温度在70 ℃，调节H3PO4质量分数为55%，使CaSO4以结晶水合物析出，过滤。为提高H3PO4的产率，需对CaSO4水合物晶体进行洗涤，并______________________________，再将其中部分返回酸浸系统。 (2)将H3PO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液混合，调节溶液pH，得到FePO4·2H2O，焙烧脱水得FePO4。 已知： FePO4·2H2O 晶体的纯度及颗粒大小会影响产品性能，沉淀速率过快会形成细小颗粒状粉末；含磷各微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示；Fe3＋＋EDTA4－[Fe(EDTA)]－。 ①生成Fe