2015高考化学二轮复习(广东版)专题十四 无机化学工艺流程题

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1、专题十四:无机化学工艺流程题[题型专练]1．(2014·深圳模拟)氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl3的熔点为555K，沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺流程如下：(1)氯化铁能用作水处理剂的原因是__________________________________________________________(用必要的文字和化学方程式说明)。(2)吸收塔中吸收剂X是________________________，有关反应的离子方程式是________________________。(3)温度超过673K时，捕集器中捕集到的

2、物质的相对分子质量为325，该物质的分子式为________________。(4)从副产物FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是__________________________________________________________。(5)用FeCl3溶液(32%～35%)腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2。用化学方法回收废液中铜的方法是__________________________(用反应式表示并简述操作要点)。解析　(1)FeCl3是强酸弱碱盐，能水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶

3、体可吸附并沉降水中悬浮的杂质，用作净水剂。(2)铁屑与氯气在反应炉中发生放热反应，反应炉中的温度很高，所以尾气中含有Cl2和FeCl3，用吸收剂FeCl2溶液可吸收此尾气得到FeCl3溶液。(3)FeCl3的相对分子质量为162.5，所以捕集器中相对分子质量为325的物质为Fe2Cl6。(4)FeCl3水解生成的HCl易挥发，直接在空气中加热FeCl3溶液不能得到FeCl3·6H2O，为了抑制FeCl3水解，可在HCl气氛中加热浓缩FeCl3溶液，然后冷却结晶。答案　(1)FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl，Fe(OH)3胶体

4、能吸附并沉降水中悬浮的物质(2)FeCl2溶液　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(3)Fe2Cl6(4)在HCl气氛中加热浓缩FeCl3溶液，然后冷却结晶(5)加过量铁粉，发生反应CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu，过滤，分离得到的固体再与盐酸反应以溶解残留的铁，过滤得到铜(或过滤、洗涤、干燥后，用磁铁吸去铁可得到铜)2．(2014·江苏化学，16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程

5、式为________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是______________(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是__________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将_____

6、___(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析　(1)酸浸时粉煤灰中Al2O3与H2SO4反应生成可溶性Al2(SO4)3，SiO2不与H2SO4反应，过滤，滤渣Ⅰ是SiO2。(2)加CaCO3调节pH，CaCO3与H＋反应生成Ca2＋，Ca2＋遇SO生成CaSO4沉淀(滤渣Ⅱ)。若溶液pH偏高，即碱性偏强，则部分Al3＋生成沉淀Al(OH)3而导致溶液中铝元素的含量降低。其反应可以理解为：反应物有Al2(SO4)3、CaCO3，CaCO3在SO溶液中发生沉淀转化：CaCO3＋SOCaSO4＋CO，生成的CO与Al3＋发生水解相互促进反应生成A

7、l(OH)3和CO2，则生成物有Al(OH)3、CaSO4、CO2，配平即可。(3)溶液中的SO具有较强的还原性，易被氧化生成SO从而导致完全分解放出的SO2量小于吸收的SO2量。碱式硫酸铝溶液吸收SO2，可以理解为2OH－＋SO2===SO＋H2O，相当于碱式硫酸铝转化为Al2(SO4)3和Al2(SO3)3，加热又促进了Al2(SO3)3的水解(SO与Al3＋水解相互促进)放出SO2，进而又转化为碱式硫酸铝，但在加热的过程中由于部分SO被氧化成SO留在溶液，代替了碱式硫酸铝中OH－，所以使碱式硫酸铝中x不断增大，则c(OH－)减小，pH减小。答

8、案　(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　SiO2(2)CaSO4　3CaCO3＋2Al3＋＋