全国版2024高考化学一轮复习课时作业35无机化学的综合应用__化学工艺流程题含解析.docVIP

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课时作业(三十五)无机化学的综合应用——化学工艺流程题

1．(2024·全国卷Ⅲ，27)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

(1)KIO3的化学名称是________。

(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：

“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”

中的溶质主要是__________。“调pH”中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________

______________________________。

(3)KIO3也可采纳“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式________________________________________________________________________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是________。

③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有

________________________________________________________________________(写出一点)。

解析(1)KIO3的化学名称为碘酸钾。

(2)Cl2的溶解度随温度的上升而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；KH(IO3)2和KCl的分别可以依据溶解度的不同，采纳结晶法分别，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH(IO3)2转化为KIO3，可以加入KOH调整pH。发生反应：KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH===KIO3＋H2

(3)①电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。②电解过程中阳极反应为I－＋6OH－－6e－===IOeq\o\al(－,3)＋3H2O。阳极的K＋通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。③“KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。

答案(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O或(HIO3＋KOH===KIO3＋H2O)

(3)①2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑②K＋由a到b③产生Cl2易污染环境等

2．(2024·江苏卷，16)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：

(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液汲取过量SO2的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度改变曲线如下图所示。

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃

硫去除率＝1－eq\f(焙烧后矿粉中硫元素总质量,焙烧前矿粉中硫元素总质量)×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于________。

②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要缘由是________________________________________________________________________

________________。

(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由________(填化学式)转化为________(填化学式)。

(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝________。

解析(1)NaOH汲取过量SO2的离子方程式为SO2＋OH－===HSOeq\o\al(－,3)。

(2)①由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃，不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质FeS2。

②700℃焙烧时，FeS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2会与CaO、O2反应生成CaSO4而留在矿粉中。

(3)用NaOH溶液碱浸后，Al2O3、SiO2溶解，转化为NaAlO2和Na2SiO3，通入过量CO2后，NaAlO2与CO2反应转化为Al(OH)3。

(4)Fe2O3与FeS2在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，发生反应的化学方程式配平为16Fe2