2017高考 题型2 工艺流程(含答案解析).docVIP

题型二　工业流程 1．氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)生产CuCl的流程： 根据以上信息回答下列问题： (1)写出生产过程中X________，Y________。 (2)写出产生CuCl的化学方程式：______________________________________________。 (3)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，结合化学方程式和必要的文字说明理由：_______________________________________________________ __________________。 (4)在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是___________________________________________________ _____________________。 (5)实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示： pH1234567CuCl产率70908278757270析出CuCl晶体最佳pH为________，当pH较大时CuCl产率变低的原因是 。 (6)氯化亚铜的定量分析： ①称取样品0.25 g和10 mL过量的FeCl3溶液于250 mL锥形瓶中，充分溶解。 ②用0.10 mol·L－1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知：CuCl＋FeCl3 ===CuCl2 ＋FeCl2 、Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%)： 平行实验次数1230.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)24.3524.0523.95则样品中CuCl的纯度为________(结果保留三位有效数字)。 答案　(1)Fe　稀盐酸 (2)CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4 (3)反应Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体 (4)生产中应防止CuCl的氧化和见光分解 (5)2　pH较大时，Cu2＋水解程度增大，反应生成的CuCl减少 (6)0.955(或95.5%) 解析　(1)废液中含有Fe3＋、Cu2＋，应加入Fe除去，过量的Fe用稀盐酸除去，所以试剂X、Y分别是Fe、稀盐酸。(2)由流程图可知，CuCl晶体的制备过程中，反应物为SO2、CuSO4、CuCl2，生成物为H2SO4、CuCl，由化合价升降守恒及原子守恒，可得反应方程式为CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4。(3)由反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，Cu与浓硫酸反应的过程中有SO2生成，且生成的CuSO4和 SO2为1∶1，生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体。(4)因CuCl在空气中迅速被氧化成绿色且见光分解，变成褐色，故生产中应注意防止CuCl的氧化和见光分解。(5)由表中数据可知，pH＝2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2＋水解程度增大，导致反应生成的CuCl减少。(6)滴定0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是24 mL，所以CuCl的纯度为(24×10－3L×0.10 mol·L－1×99.5 g·mol－1)/0.25 g×100%≈95.5%。 2．一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性Cl2的氧化性) 从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下： 过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 _____________________________。 (2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钴物质的反应化学方程式为(产物中只有一种酸根)_______________________________________ ________________________。 在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请分析不用盐酸浸出钴的主要原因：_____________________