专题讲座(六)化工流程的解题策略(练)教师版 (1).docxVIP

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专题讲座（六）化工流程的解题策略

1．利用软锰矿和方铅矿(主要成分为PbS，含有FeS2，等杂质)制备PbSO4的工艺流程如图：

已知：PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)H0；Ksp(PbSO4)=1.08x10-8，Ksp(PbCl2)=1.6x10-5；PbCl2易溶于热水。

(1)“滤渣1”的成分是S(硫)，“浸取”时被氧化的元素是___________。

(2)“滤渣2的成分是___________。

(3)加入冰水“沉降”的离子方程式为___________。

(4)20°C时，PbCl2(s)在不同浓度的盐酸中的最大溶解量(gL-1)如图所示。下列叙述正确的是___________(填字母代号)

A．zy，发生了沉淀溶解反应

B．x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)相等

C．xzc(Cl-)增大使PbCl2，溶解平衡逆向移动。

D．盐酸浓度越小Ksp(PbCl2)越小

(5)“滤液a”经过处理后可以返回到___________工序循环使用；PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4.，当c(Cl-)=0.1mol·L-1时，c(SO)=___________mol·L-1。(保留三位有效数据)

【答案】S和Fe(硫和铁)Fe(OH)3和Fe2O3AC浸取6.75×10-6

【分析】

方铅矿主要成分为PbS，含有FeS2会被软锰矿氧化为硫酸根和三价铁，加入氧化铁是为了调节溶液pH使三价铁水解生成氢氧化铁除去，因为PbCl2易溶于热水，加入冰水“沉降”是降低温度，生成PbCl2，在盐酸中的溶解度随着盐酸浓度的增大先减小是因为同离子效应，后增大是因为PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)，沉淀转化生成的滤液a是盐酸，所以在浸取时循环利用，根据沉淀转化可求得硫酸根离子的浓度。

【解析】

(1)浸取时，方铅矿主要成分为PbS，含有FeS2会被软锰矿氧化为硫酸根和三价铁，所以被氧化的元素为S和Fe(硫和铁)；

(2)加入氧化铁是为了调节溶液pH使三价铁水解生成氢氧化铁除去，还会有未完全反应的氧化铁，故答案为Fe(OH)3和Fe2O3；

(3)因为PbCl2易溶于热水，PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)H0，加入冰水“沉降”是降低温度，利于平衡逆向移动，发生反应；

(4)A．zy，因为PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)，使平衡正向移动，A正确；

B．x、y两点溶解的量相同但铅元素的存在形式不同，B错误；

C．xzc(Cl-)增大溶解平衡逆向移动，C正确；

D．Ksp(PbCl2)只与温度有关，温度不变值不变，D错误；

故选AC。

(5)根据Ksp(PbCl2)=1.6x10-5可列式求得再根据Ksp(PbSO4)=1.08x10-8，；

2．锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO4＝ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。

I.ZnSO4溶液的制备与提纯：

有关资料：a.菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等；

b.Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。

(1)写出①中菱锌矿主要成分发生的离子方程式___________________________________。

(2)为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤______(选填①、②、③、⑤)。

(3)滤渣2的主要成分为_______(填化学式)

(4)写出步骤④产生滤渣3的离子反应方程式____________________________________。

II.BaS溶液的制备：

(5)写出煅烧还原的化学反应方程式______________________________________。

III.制取锌钡白：

(6)如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是______________________________________________________________。

【答案】(1)ZnCO3+2H+=Zn2++H2O+CO2↑(2)①(3)Fe(OH)3、Cu(OH)2(4)ZnO+2CO2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCO(5)BaSO4+4Ceq\o(=======,\s\up8(高温))BaS+4CO↑(6)过量的酸与BaS溶液混