三年高考(2014-2016)化学试题分项版解析专题21工艺流程.doc

专题21 工艺流程 1．【2016年高考北京卷】（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： （1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。 （2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为： i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42?＝2Fe3++PbSO4+2H2O ii: …… ①写出ii的离子方程式：________________。 ②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。 b.______________。 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。 ①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_____(选填序号)。 A．减少PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率 ②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作_______________________。 【答案】（1）Pb + PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+ 2H2O。 （2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋； ②取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。 （3）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。 【解析】 ②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。 （3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH==PbO+Na2SO4+H2O，而滤液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的pH，使平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）逆向移动，减少PbO的损失，提高产品的产率，答案选AB； ②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，降温结晶、过滤，洗涤并干燥即可得到PbO。 【考点定位】本题主要是考查化学工艺流程分析，催化剂，离子方程式书写，化学实验方案的设计，物质的分离、提纯，平衡移动原理的应用等。 【名师点晴】化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系，但不管如何灵活多变，工业生产离不开反应原理中的方向、速率和限度问题。该题以铅的再生利用为载体，考查了陌生方程式书写、元素化合物性质、速率平衡、转化率等问题，综合性较强。第（3）②问不太好分析，需要结合图像及题目的前后信息来解决。 2．【2016年高考海南卷】（8分）KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： （1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___（填标号）。 A．HCl溶液 B．H2SO4溶液 C．氨水 D．NaOH溶液 （2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________。 （3）沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________。 （4）已知：Kw=1.0×10-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。 【答案】（8分） （1）d （2分） （2）2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑ （2分） （3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+浓度增大 （每空1分，共2分） （4）20 （2分） 【解析】 试题分析：（1）易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质），它们都是比较活泼的金属，都可以与酸发生反应，而Al可以与强碱溶液反应变为NaAlO2进入溶液，而Fe、Mg不能与碱发生反应，所以要以含Al的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱NaOH溶液溶解， 选项d正确；Mg、Fe是固体杂质留在滤渣中；（2）易拉罐溶解过程中主要