2022届高考全国通用化学108所名校押题11 化工流程题（解析版）.docx

2022届高考全国通用化学108所名校押题 押题11 化工流程题 密押点睛 以某工业废锰渣( 含MnO2及少量KOH、MgO、Fe2O3) 为原料制备MnSO4晶体，其工艺流程如下： 该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀(c≤10-5 mol/L)的pH如表所示： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mn2+ Mg2+ 开始沉淀pH 2.10 7.45 9.27 9.60 完全沉淀pH 3.20 8.95 10.87 11.13 (1)“反应I”中加入硫铁矿 (主要成分FeS2)将MnO2还原为Mn2+。滤渣1的主要成分除FeS2外，还有一种相对分子质量为192的单质，该物质的化学式为___________。 (2)“反应I”的离子方程式为___________。 (3)“某碳酸盐”的化学式___________，加热的目的是___________ 。 (4)为检验MnSO4受热分解是否生成SO2或SO3，某同学设计探究实验装置如图所示： ①装置B、C、D中的溶液依次为___________(填字母)。 a． Ba(NO3)2 b． BaCl2 c．品红 d．浓硫酸 e． Ca(OH)2 f． NaOH ②实验结束时，为防止倒吸，正确的操作方法是 ___________。 (5)测定产品纯度。取制得的MnSO4晶体0.1510g，溶于适量水中，加硫酸酸化；用过量NaBiO3 ( 难溶于水)将Mn2+完全氧化为MnO4-，过滤；向滤液中加入Na2C2O4固体0.5360 g，振荡，充分溶解并反应后，用0.0320 mol·L-1KMnO4溶液滴定(MnO4-被还原为Mn2+)，用去20.00 mL。已知： Mr(Na2C2O4)= 134，Mr(MnSO4)= 151。 ①计算产品中MnSO4的质量分数___________(保留两位有效数字)。 ②为提高测定的精度，应补充的实验操作___________。 【答案】(1)S6 (2)3MnO2 + 3FeS2+ 12H+=3Mn2++3Fe2++S6+ 6H2O (3)MnCO3 促进 Fe(OH)3胶体聚沉，或促进产生Fe(OH)3沉淀 (4)b c f 先停止加热，继续通N2至装置冷却到室温再停止通N2 (5)96% 将2-3次洗涤的滤液与过滤所得的滤液合并，重复实验2-3次 【解析】废锰渣( 含MnO2及少量KOH、MgO、Fe2O3)加硫酸酸浸，MnO2不发生反应，KOH、MgO、Fe2O3分别与H2SO4反应生成K2SO4、MgSO4、Fe2(SO4)3溶于水中，过滤后弃去滤液，剩余MnO2，加入硫铁矿(主要成分FeS2)和硫酸发生氧化还原反应3MnO2+3FeS2+12H+=3Mn2++3Fe2++S6+6H2O，滤渣1为FeS2、S6，加MnO2可将生成的Fe2+氧化为Fe3+，加MnCO3调pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀(滤渣2)，过滤后经蒸发浓缩、趁热过滤等步骤可得到MnSO4晶体。(4)先通入N2，将装置中的空气排出，B装置中盛放BaCl2，用于检验SO3，若有SO3生成，则会产生白色沉淀(BaSO4)，C装置中盛放品红，用于检验SO2，若有SO2生成，品红会褪色，装置D中盛放NaOH，用于吸收尾气。(1)根据分析，反应I是氧化还原反应，Mn由+4价降为+2价，生成相对分子质量为192的单质，可以推测出S由-2价升为0价，产物为S6；(2)根据分析，离子方程式为3MnO2+3FeS2+12H+=3Mn2++3Fe2++S6+6H2O；(3)加碳酸盐调pH，且不能引入杂质，故该碳酸盐为MnCO3；调pH后Fe3+转化为Fe(OH)3，但容易生成胶体，通过加热可以促进 Fe(OH)3胶体聚沉，产生Fe(OH)3沉淀，有利于过滤操作；(4)①根据分析，装置B、C、D中的溶液依次为BaCl2、品红、NaOH，故选b c f；②实验结束后，若立即停止加热和铜N2，会因为装置温度降低而倒吸，因此需要先停止加热，继续通N2至装置冷却到室温再停止通N2；(5)①n(Na2C2O4)= =0.004mol，根据2 MnO4-~5 Na2C2O4可得，n(MnO4-)=n(Na2C2O4)=1.6×10-3mol，后来加入的n(MnO4-)=0.032mol/L×0.02L=6.4×10-4mol，则原来由Mn2+被氧化生成的MnO4-的物质的量为1.6×10-3mol-6.4×10-4mol=9.6×10-4mol，故原n(MnSO4)= 9.6×10-4mol，m(MnSO4)= 9.6×10-4mol×151g/mol=0.14496g，质量分数为×100%=96%；②由于过滤后NaBiO3固体上会