专题七化工工艺流程(建议用时：40分钟)1．(2020·湖北华师一附中等八校联考)下图是某工业生产过程，请回答下列问题。

溶解度表(单位：g/100 g水)：温度/℃0 10 20 30 40 60 80 90 100 氯化铵29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 55.2 65.6 71.3 77.3 硫酸铵70.6 73 75.4 78 81 88 95 98 103 硫酸钾7.4 9.3 11.1 13 14.8 18.2 21.4 22.9 24.1 氯化钾28 31.2 34.2 37.2 40.1 45.8 51.3 53.9 56.3(1)该工业生产过程的目标产品是__________________(填化学式)。

(2)过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还有一种物质，该物质的用途有_____________________________________________________________________(试举一例)。

(3)根据溶解度表，转化Ⅱ中适宜的温度是________。

A．0～10 ℃B．20～30 ℃C．40～60 ℃ D．90～100 ℃过滤Ⅱ操作所得滤渣是________。

(4)我国著名的化学家也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱，该制备过程的化学方程式为____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)进行脱水处理可制得常用的干燥剂，根据如图选择的最佳脱水方法是________。

A．氯化氢气流中加热到174 ℃B．直接加热至174 ℃C．直接加热至260 ℃D．氯化氢气流中加热到260 ℃(6)上述工业流程实现了绿色化学的理念，其中________________(填化学式)实现了循环利用，副产品________(填化学式)可转化为原料，整个流程基本实现了污染物零排放。

解析： (1)根据流程图可知，本工业生产过程的目标产品是CaCl2·6H2O。

(2)CaSO4是一种微溶于水的物质，故另一种固体物质应为CaSO4，其用途有做石膏模型、加入水泥中调节水泥的硬化速率、做建筑材料等。

(3)转化Ⅱ发生反应：(NH4)2SO4＋2KCl===K2SO4↓＋2NH4Cl，根据表中数据可知，90～100 ℃时，硫酸铵、氯化钾、氯化铵的溶解度相对而言比硫酸钾大得多，溶液中容易析出硫酸钾晶体，故D正确；过滤Ⅱ操作所得滤渣是K2SO4(或K2SO4和KCl)。

(4)我国著名化学家侯德榜利用了转化Ⅱ的反应原理制备了NaHCO3，该制备过程是在饱和食盐水中先通入足量的氨，再通入足量的二氧化碳产生碳酸氢钠沉淀，化学方程式为NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓。

(5)无水氯化钙可用作干燥剂，2.19 g CaCl2·6H2O的物质的量为0.01 mol，而0.01 mol 无水氯化钙的质量为1.11 g，故最佳脱水的方法是直接加热至260 ℃。

(6)蒸氨过程中NH3可循环利用，副产品CaCO3可转化为原料氧化钙和二氧化碳。

答案：(1)CaCl2·6H2O(2)做石膏模型(或加入水泥中调节水泥的硬化速率或做建筑材料)(3)D K2SO4(或K2SO4和KCl)(4)NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓(5)C (6)NH3CaCO32．铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。

(1)铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4，向盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb 、PbO 、PbO 2、PbSO 4 及炭黑等)和H 2SO 4 为原料，制备高纯PbO ，实现铅的再生利用。

其工作流程如下：过程1中分离提纯的方法是________，滤液2中的溶质主要是________(填物质的名称)。

过程1中，在Fe 2＋催化下，Pb 和PbO 2 反应生成PbSO 4 的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)将PbO 溶解在HCl 和NaCl 的混合溶液中，得到含Na 2PbCl 4 的电解液，电解Na 2PbCl 4 溶液生成Pb 的装置如图所示。

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__________。

③电解过程中，Na 2PbCl 4 电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向________极室(填“阴”或“阳”)加入__________(填化学式)。

解析：(1)向盛有PbO 2 的圆底烧瓶中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，则该气体为氯气，根据氧化还原反应的规律及元素守恒可知，产物还有PbCl 2 和水，其化学方程式为PbO 2＋4HCl(浓)===PbCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(2)过程1中得到了滤液和不溶物PbSO 4，则过程1的操作方法为过滤；PbSO 4 与氢氧化钠反应生成物除了PbO 以外，还应有硫酸钠，则滤液2中的溶质主要是硫酸钠，在Fe 2＋催化下，Pb 和PbO 2 在稀硫酸作用下发生归中反应生成PbSO 4 的化学方程式为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4=====Fe 2＋2PbSO 4＋2H 2O 。

(3)①电解时阴极上PbCl 2－4得电子生成Pb ，其电极反应式为PbCl 2－4＋2e －===Pb ＋4Cl －。

②电解过程中，惰性电极a(阳极)上水失电子发生氧化反应，其电极反应式为2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋，为平衡电荷，生成的H ＋会通过阳离子交换膜移向阴极。

③电解过程中，阴极的电极反应为PbCl 2－4＋2e －===Pb ＋4Cl －，则可在阴极补充PbO 生成PbCl 2－4，使Na 2PbCl 4 电解液浓度恢复。

答案：(1)PbO 2＋4HCl(浓)===PbCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O(2)过滤 硫酸钠 Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4=====Fe 2＋2PbSO 4＋2H 2O(3)①PbCl 2－4＋2e －===Pb ＋4Cl － ②H ＋ ③阴 PbO3．最新研究表明As 2O 3在医药领域有重要应用。

某小组从工业废料中提取As 2O 3，设计流程如下：已知：H 3AsO 3为弱酸，热稳定性差。

(1)写出一条“碱浸”时提高浸取率的方法：________________________；“碱浸”中H 3AsO 3转化成Na 3AsO 3的离子方程式为__________________________________________。

(2)“氧化”时向混合液中通入O 2时对体系加压，目的是____________________________________________________________________________。

(3)“沉砷”过程中有如下反应：①Ca(OH)2(s)Ca 2＋(aq)＋2OH －(aq) ΔH ＜0 ②5Ca 2＋(aq)＋OH －(aq)＋3AsO 3－4(aq)Ca 5(OH)(AsO 4)3(s) ΔH ＞0 沉砷率与温度关系如图。

沉砷最佳温度为____________，高于85 ℃时，沉砷率下降的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)“还原”过程中获得H3AsO3的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________；“操作A”为______________、过滤；滤液Ⅱ的主要溶质是________。

(5)若每步均完全反应，“氧化”和“还原”时消耗相同条件下O2和SO2的体积分别为x L、y L，则废水中n(H3AsO3)∶n(H3AsO4)＝________(写出含x、y的计算式)。

解析：工业废料(含H3AsO3、H3AsO4)加入氢氧化钠溶液“碱浸”，与氢氧化钠反应生成Na3AsO3、Na3AsO4溶液，通入氧气，将Na3AsO3氧化为Na3AsO4，向溶液中加入石灰乳，得到Ca5(OH)(AsO4)3沉淀，将 Ca5(OH)(AsO4)3用硫酸酸化得到H3AsO4，通入二氧化硫与H3AsO4溶液混合：H3AsO4＋H2O＋SO2===H3AsO3＋H2SO4，还原后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，据此分析解答。

(1)反应物接触时间越长，反应越充分，所以“碱浸”时可采用搅拌或多次浸取使其充分反应，提高原料浸取率；H3AsO3与氢氧化钠溶液发生酸碱中和反应，离子方程式为H3AsO3＋3OH－===AsO3－3＋3H2O。

(2)“氧化”时向混合液中通入O2时对体系加压，可以增大O2的溶解度，加快反应速率。

(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(OH)(AsO4)3沉淀，发生的主要反应有①Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH<0、②5Ca2＋(aq)＋OH－(aq)＋3AsO3－4 (aq)Ca5(OH)(AsO4)3(s) ΔH>0，高于85 ℃，随着温度升高，反应①中c(Ca2＋)、c(OH －)减小，温度对平衡移动的影响反应①大于反应②，使反应②中平衡逆向移动，沉砷率下降。