大题突破(二)　化工流程题的综合分析（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义

这是一份大题突破(二)　化工流程题的综合分析（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义，共17页。
1．(2023·江苏，14)V2O5－WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO，反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)===4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 632.4 kJ·ml－1。
(1)催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO3/TiO2粉末置于80 ℃的水中，在搅拌下加入一定量的NH4VO3溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5－WO3/TiO2催化剂。在水溶液中VOeq \\al(－,3)水解为H3VO4沉淀的离子方程式为_________________________________；
反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVO3溶液的原因是__________________________
________________________________________________________________________。
(2)催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3(其余为N2)气体匀速通过装有V2O5－WO3/TiO2催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如图所示。反应温度在320～360 ℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是___________________________
________________________________________________________________________；
反应温度高于380 ℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)废催化剂的回收。回收V2O5－WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示为
①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有______________________。
②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式可表示为________________________________________________________。
③向pH＝8的NaVO3溶液中加入过量的NH4Cl溶液，生成NH4VO3沉淀。已知：Ksp(NH4VO3)＝1.7×10－3，加过量NH4Cl溶液的目的是______________________________________
________________________________________________________________________。
2．(2023·北京，18)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出；矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中，发生反应MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，则可推断：Ksp(MnS)__________(填“>”或“”“ ②Fe3＋、Mn2＋ (2)①2 4 Cl－ 2 Fe2＋
②Cl－是为了与Ag2S电离出的Ag＋结合生成[AgCl2]－，使平衡正向移动，提高Ag2S的浸出率；H＋是为了抑制Fe3＋水解，防止生成Fe(OH)3沉淀 (3)①2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，Fe3＋把Ag氧化为Ag＋ (4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到MnSO4，同时将银元素和锰元素分离开；生成的Fe3＋还可以用于浸银，节约氧化剂
解析 (1)①“浸锰”过程中，矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中，MnS发生反应：MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸，则可推断：Ksp(MnS)>Ksp(Ag2S)。②根据信息，在H2SO4溶液中二氧化锰可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Mn2＋，则浸锰液中主要的金属阳离子有Fe3＋、Mn2＋。(2)①Ag2S中S元素化合价升高，则Fe元素化合价降低，根据得失电子守恒、元素质量守恒，该离子方程式为2Fe3＋＋Ag2S＋4Cl－2Fe2＋＋2[AgCl2]－＋S。(3)①铁粉可将[AgCl2]－还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子发生反应，因此离子方程式为2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。②溶液中生成的Fe2＋会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3＋，Fe3＋把部分Ag氧化为Ag＋，因此t min后银的沉淀率逐渐减小。
考向预测
1．(1)MgO＋H2O===Mg(OH)2 (2)＞ (3)2C(OH)3＋12NH3·H2O＋SOeq \\al(2－,3)===2[C(NH3)6]2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋13H2O＋4OH－或2C(OH)3＋8NH3·H2O＋4NHeq \\al(＋,4)＋SOeq \\al(2－,3)===2[C(NH3)6]2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋13H2O (4)①晶体 ②减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积 (5)①HCl ②体心 12
(6)①0.4(或2∶5) ②MgO
解析 (2)常温下，pH＝9.9的氨性溶液中，lg Kb(NH3·H2O)＝－4.7，Kb(NH3·H2O)＝10－4.7＝eq \f(cNH\\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)，eq \f(cNH\\al(＋,4),cNH3·H2O)＝eq \f(10－4.7,cOH－)＝eq \f(10－4.7,10－4.1)＝10－0.6