大单元四 专题11 热点强化24 化工流程题中曲线变化趋势原因分析（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

热点强化24　化工流程题中曲线变化趋势原因分析 1．不同pH对铁离子去除率的影响如图所示。工业上“除铁”应控制pH约为5.0的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　pH约为5.0时铁离子几乎完全去除，如果pH过低则铁离子去除不完全 2．工业上，Fe3＋可以通过萃取分离，“萃取”时发生的反应为Fe3＋＋SO＋(R3NH)2SO4＋H2O＋TBP===[(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2]·TBP＋H＋，Fe3＋的萃取率与溶液pH的关系如图所示。当pH＝a时Fe3＋萃取率最大的原因为_____________________________________________。 答案　pH过低，抑制萃取反应进行，铁离子萃取率降低，pH过大，导致铁离子生成氢氧化铁沉淀，铁离子萃取率降低 3．[2023·江苏，16(2)]实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为 在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g (20 ℃)，O2氧化溶液中SO的离子方程式为 ________________________________________________________________________； 在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH＝6～8范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是________________________________________________________________________。 答案　2SO＋O22SO　pH增大，抑制SO的水解，反应物SO的浓度增大，故可加快氧化速率　 4．工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下： 已知：吸收塔中的主要反应为3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑。 蒸馏塔残留液中含有少量Br－，可用臭氧氧化技术进行处理，但会产生易致癌的BrO。取含Br－的水样，向其中投加一定量的H2O2，再经O3氧化后，水中溴酸盐(BrO)的含量如图所示。投加一定量的H2O2的目的是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　与生成的溴酸盐反应，消耗溴酸盐 5．电解金属锰阳极渣(主要成分为MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物)和黄铁矿(FeS2)为原料可制备Mn3O4，首先将阳极渣和黄铁矿进行酸浸。“酸浸”过程中，Fe2＋、Fe3＋的质量浓度、Mn的浸出率与时间的关系如图所示。 (1)20～80 min内，在酸性条件下FeS2与MnO2反应浸出Mn元素的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)80～100 min时，Fe2＋浓度上升的原因可能是_______________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)3MnO2＋2FeS2＋12H＋===3Mn2＋＋4S＋2Fe3＋＋6H2O (2)80～100 min时，MnO2的浸出率很高，剩余MnO2较少，Fe2＋与MnO2接触机会减少 6．五氧化二钒(V2O5)广泛用作合金添加剂及有机化工催化剂。从废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及少量Fe2O3、Al2O3等杂质)回收V2O5的部分工艺流程如下： (1)“沉钒”前需将溶液先进行“离子交换”和“洗脱”，再加入NH4Cl生成NH4VO3；“离子交换”和“洗脱”两步操作可简单表示为ROH＋VORVO3＋OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________(填“酸性”或“碱性”)，理由是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用沉钒率(NH4VO3沉淀中V的质量和废钒催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。如图是沉钒率随温度变化的关系曲线，沉钒时，温度超过80 ℃以后，沉钒率下降的可能原因是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)碱性　增大溶液中的c(OH－)，促进平衡向生成VO的方向移动　(2)温度超过80 ℃以后，NH4VO3的溶解度增大，氨水受热分解，溶液中c(NH)减小，NH4VO3沉淀量减少 学科网（北京）股份有限公司 $