2014年高考真题化学解析分类汇编—专题14-无机综合与推断(包括化学工艺流程)

【解析】（1）根据题意，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2，上述流程脱硫能够实现废弃物的综合利用，二氧化硫的减少可以减少酸雨。

（2）用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋的原因是MnCO3本身难溶于水，消耗溶液中的酸，促进Al3

＋和

Fe3＋水解生成氢氧化物沉淀。 （3） Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) S(s)+O2(g)=SO2(g)

H=-520kJ/mol ①

H=-297kJ/mol ②

H=-1065kJ/mol ③

Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)

根据盖斯定律： ③-①-②得：H=-248kJ/mol，则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)

H=-248kJ/mol

（4）用惰性电极电解MnSO4溶液，正极的反应式为Mn2＋+2H2O-2e－=MnO2+4H＋

（5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式MnO2+H2O+e－

=MnO(OH)+OH－

（6）最终得到MnO2的质量ckg，减去和二氧化硫反应的二氧化锰的质量，即为除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的MnO2 的质量。m=c-[a×103×b%×89.6%×87/(22.4×1000)]=

1500c?87ab

25003．（2014·全国理综I化学卷，T36）[化学——选修2：化学与技术]（15分）磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2?H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图（b）是热法磷酸生成过程中由磷灰石制单质磷的流程。

图（a）

图（b）

部分物质的相关性质如下：

白磷 PH3 SiF4[来源:学§科§网]熔点/℃ 44 -133.8 -90 沸点/℃ 280.5 -87.8 -86 备注 难溶于水，具有还原性 易水解 回答下列问题：

（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的 ℅。

（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为： 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸 吨。 （3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是： (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是： 冷凝塔2的主要沉积物是： （4）尾气中主要含有 ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去 ；再通入次氯酸钠溶液，可除去 (均填化学式)

（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是： 。 【答案】（1）69%

（2）Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＝3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑ 0.49t （3）CaSiO3，，液体白磷；固体白磷。 （4）CO、SiF4；H2S、HF、SiF4，PH3。 （5）产品纯度高或产品浓度大

【解析】（1）含磷的肥料有两种：磷矿粉肥和最终制得的磷肥，共4%+96%×85%×80%＝69% （2）湿法生产磷酸属于复分解反应,符合强酸制取弱酸的反应， Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＝3H3PO4＋5CaSO4

＋HF

根据P原子守恒：P2O5→2 H3PO4

142

196

0.3t 85%x 则：85%x×142＝196×0.3t，x＝0.49t

（3）炉渣主要成分是硅酸钙（CaSiO3），冷凝塔1的温度为70℃，白磷蒸汽冷凝为液体；冷凝塔2的温度为18℃，白磷液体固化变为固体。

（4）因为使用了过量的焦炭，所以尾气中中有大量的CO气体，还含有SiF4；通过碱性溶液，酸性的H2S、HF以及易水解的SiF4被吸收，再通过氧化性的次氯酸钠溶液，还原性的PH3被吸收。

（5）用白磷制取磷酸可以制得高纯度的磷酸

4、（2014·江苏单科化学卷，T16）（12分）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

（1）酸浸

时反应的化学方程式为 ；滤渣Ⅰ的主要成分为 （填化学式）。

（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 （用离子方程式表示）。

（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是 ；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】（12分）

（1）Al2O3+3H2SO4=Al2（so4）3+3H2O SiO2

（2）CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2 （3）溶液中的部分亚硫酸根被氧化成硫酸根，减小

【解析】（1）粉镁灰中含有氧化铝和二氧化硅，加入硫酸，氧化铝与硫酸反应，二氧化硅不和硫酸反应，化学方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2（so4）3+3H2O，滤渣的成分为二氧化硅。

（2）加入碳酸钙调节溶液的pH，溶液中的硫酸根与钙离子结合生成滤渣，滤渣II的主要成分是硫酸钙；若溶液的pH值偏高则部分硫酸铝转化成氢氧化铝沉淀，导致溶液中的铝离子含量降低，离子方程式为3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2

（3）流程中完全分解产生的二氧化硫小于被吸收的二氧化硫的总量，主要是因为有部分亚硫酸根被氧化成硫酸根；二氧化硫被吸收后生成盐，被循环利用的溶液的pH值减小。

5．（2014·安徽理综化学卷，T27）(14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：

已知：HCl的沸点是－85.0 ℃，HF的沸点是19.5 ℃。

（1）第①步反应中无水HF的作用是 、 。反应设备不能用玻璃材质的原因是 (用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的 溶液冲洗。

（2）该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式： 。

（3）第④步分离采用的方法是 ；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是 。