2021届高三新题速递·化学考点15 工艺流程题（解析版）.docx

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1、考点15工艺流程题1．（2020·云南高三模拟）实验室模拟工业利用废铁镁矿渣(含SiO2、MgCO3及少量Fe2O3、FeCO3)和高纯硅工业制备的副产物SiCl4为原料，制备二氧化硅和氯化镁晶体，流程如下：回答下列问题：（1）反应前通常会将废矿渣粉碎，目的是______。沉淀1是______(填名称)，SiCl4与水反应的化学方程式为______。（2）向溶液2中加H2O2的目的是______。试剂1可以是下列试剂中的______(填标号)。A．NaOHB．MgCl2C．MgCO3D．MgO（3）为使Fe3+完全沉淀，应调节pH为______。(完全沉淀是指

2、溶液中离子浓度小于1×10-5mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，)（4）直接加热蒸发溶液3无法获得氯化镁晶体，原因是______，应该采取的措施是______。（5）若该流程制备MgCl2·2H2O的产率为95%，则制得655gMgCl2·2H2O需含MgCO3质量分数为42%的铁镁矿渣______g(保留一位小数)。【答案】（1）加快反应速率，使矿渣反应充分硅酸或原硅酸（2）氧化Fe2+，便于除杂CD（3）3.2（4）加热促进氯化镁水解，生成氢氧化镁在HCl气流中加热（5）1052.6【解析】【分析】SiCl4与水反应生成原硅酸和盐酸

3、，原硅酸加热可生成二氧化硅和水；废矿渣与盐酸反应生成氯化镁、氯化铁和氯化亚铁溶液，未反应的为二氧化硅固体；向溶液2中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，调节pH生成氢氧化铁沉淀，再经过一系列反应生成氯化镁晶体。【详解】（1）将废矿渣粉碎，可增大固体与溶液的接触面积，导致反应速率增大，提高固体的浸出率；分析可知，沉淀1为原硅酸或硅酸；SiCl4与水反应生成原硅酸和盐酸，反应的化学方程式为SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl；（2）溶液中的亚铁离子生成沉淀时的pH较大，而铁离子的较小，向溶液2中加H2O2的目的氧化Fe2+，便于除杂；加入试剂1为消耗溶液中

4、的氢离子，但不能引入新的杂质离子，答案为CD；（3）为使Fe3+完全沉淀，溶液中c3(OH-)==4×10-33，c(H+)==，则pH=3.2；（4）MgCl2为强酸弱碱盐，加热时水解平衡正向进行，且HCl易挥发，故直接加热生成的为氧化镁固体；为使平衡逆向进行，应在HCl气流中加热；（5）已知MgCl2·2H2O的产率为95%，则m(MgCl2·2H2O)=655g÷95%=689.5g，n(MgCl2·2H2O)=n(MgCO3)=5.26mol，铁镁矿渣的质量=5.26mol×84g/mol÷42%=1052.6g。2．（2020·河南郑州一中高三开学考

5、试）三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物，是合成其他一些含钴配合物的原料。下图是某小组以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程：回答下列问题：（1）写出加“适量NaClO3”后发生反应的离子方程式_________________。（2）“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀，分别为________________(填化学式)。（3）操作Ⅰ的步骤包括________________、冷却结晶、减压过滤。（4）流程中NH4Cl除作反应物外，还可防止加氨水时c(OH-)过大，其原理是______

6、_________。（5）“氧化”步骤，甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2，乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为____________(填“甲”或“乙”)同学观点正确，理由是____________。写出该步骤的化学方程式_____________________。【答案】（1）6Fe2+++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O（2）Fe(OH)3、Al(OH)3（3）HCl氛围下蒸发浓缩（4）NH4Cl溶于水电离出会抑制后期的NH3·H2O的电离（5）甲防止Co(OH)3的生成H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O==2[Co(N

7、H3)6]Cl3↓+12H2O【解析】【分析】“废料”和盐酸反应得含Fe2+、Al3+、Co2+的“浸出液”；“浸出液”中加适量NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加Na2CO3调节pH至a使Al3+、Fe3+沉淀，过滤除去沉淀得含Co2+的“滤液”；“滤液”中加盐酸，在HCl氛围下(防止Co2+水解)蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得CoCl2·6H2O固体；CoCl2·6H2O中依次加NH4Cl溶液、氨水、H2O2得[Co(NH3)6]Cl3，据此解答。【详解】（1）加“适量NaClO3”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，发生的离子反应为6Fe2+++6H+

8、=6Fe3++Cl-+3H2O，故答案