江苏省高考化学二轮复习 题型二 化工工艺流程题训练（含解析）-人教版高三全册化学试题.doc

题型二化工工艺流程题1．磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O(1)上述流程中能加快反应速率的措施有_____________________________________。(2)磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO4eq\o(=====,\s\up7(△))10CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4①该反应体现出酸性关系：H3PO4________H2SO4(填“>”或“<”)。②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，____________________________。(3)酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：________________________________________________________________________。(5)脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SOeq\o\al(2－,4)残留，原因是______________________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是________________________________________________________________________。(6)取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞做指示剂，用bmol·L－1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol－1)解析：(1)流程中能加快反应速率的措施有将磷精矿研磨，酸浸时进行加热。(2)①该反应符合复分解反应中“强酸制弱酸”的规律。②比较硫酸与磷酸的酸性强弱，可以比较S与P的非金属性强弱。结合元素周期律可以比较S、P的原子半径、核电荷数。(3)根据元素守恒可写出反应的化学方程式。(4)有机碳的脱除率受两个因素的共同影响：一方面，温度越高，反应速率越快，在相同投料比、相同反应时间内，有机碳的脱除率越高；另一方面，温度升高可使较多的H2O2分解，氧化剂的量减少，使得有机碳的脱除率降低。80℃后，H2O2分解对有机碳脱除率的影响超过了温度升高的影响，导致脱除率逐渐降低。(5)脱硫是用CaCO3除去剩余的硫酸，由于生成的硫酸钙是微溶物，所以即使CaCO3过量，充分反应后仍有SOeq\o\al(2－,4)残留。加入BaCO3可使CaSO4转化为更难溶的BaSO4，进一步提高硫的脱除率。(6)H3PO4＋2NaOH===Na2HPO4＋2H2O98g2molm(H3PO4)10－3bcmolm(H3PO4)＝4.9×10－2bcg，则精制磷酸中H3PO4的质量分数为eq\f(4.9×10－2bcg,ag)×100%＝eq\f(4.9bc,a)%＝eq\f(0.049bc,a)。答案：(1)研磨、加热(2)①<②核电荷数P<S，原子半径P>S，得电子能力P<S，非金属性P<S(3)2Ca5(PO4)3F＋10H2SO4＋5H2Oeq\o(=====,\s\up7(△))10CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4＋2HF(4)80℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低(5)CaSO4微溶BaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H3PO4===BaSO4＋CO2↑＋H2O＋2H2POeq\o\al(－,4)(6)eq\f(0.049bc,a)2．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：回答下列问题：(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为__________________。(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCleq\o\al(2－,4)形式存在，写出相应反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)Ti