工藝流程圖題目.doc

.一、鋇銦錫1（北京二中2016）（12分）某廠以重晶石（有效成分是BaSO4）為主要原料制取Ba(OH)28H2O晶體的示意圖如下：已知：iBaSO4(s)2C(s)2CO2(g)BaS(s) H1+226.2 kJ/molC(s)CO2(g)2CO(g) H2+172.5kJ/mol ii某些物質(zhì)的溶解度（g/100g）簡表1020406080Ba(OH)28H2O2.483.898.2220.9101NaOH98.0109129174314NaCl35.835.936.437.138.0BaCl233.535.840.846.252.5回答下列問題：（1）炭與重晶石直接反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：BaSO4(s)4C(s)BaS(s)4CO(g) H=_kJ/mol。（2）由BaCl2溶液可通過不同途徑得到Ba(OH)28H2O。途徑1： 得到固體1的離子方程式是_。 固體2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。途徑2：途徑2中的“操作”是加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。依據(jù)上述溶解度簡表分析，過濾時的最佳溫度是 ； （3）若向濾液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)28H2O晶體和CuS的濁液，反應(yīng)化學(xué)方程式是_。將該濁液加熱到80左右濃縮，趁熱過濾，冷卻濾液至室溫，再過濾，即可得到Ba(OH)28H2O晶體。上述操作中趁熱過濾的原因是_。2（2018東城期末）（10分）從廢舊液晶顯示器的主材 ITO（主要成分是含銦、錫的氧化物）回收銦和錫，流程示意圖如下。資料：物質(zhì)銦（In）錫（Sn）周期表位置第五周期、第IIIA族第五周期、第IVA族顏色、狀態(tài)銀白色固體銀白色固體與冷酸作用緩慢反應(yīng)緩慢反應(yīng)與強堿溶液不反應(yīng)反應(yīng)（1）為了加快步驟的反應(yīng)速率，可以采取的措施有_（至少答兩點）。（2）步驟中銦的氧化物轉(zhuǎn)化成In3+的離子方程式是_。（3）步驟中加入過量銦能夠除去溶液中的Sn2+，根據(jù)所給資料分析其原因是_。（4）步驟和中NaOH溶液的作用是_。（5）下圖是模擬精煉銦的裝置圖，請在方框中填寫相應(yīng)的物質(zhì)。1、（1）+571.2；（2）CO32-+Ba2+=BaCO3；BaO+9H2O=Ba（OH）28H2O；20或常溫；20時4種物質(zhì)中Ba（OH）28H2O溶解度最??；（3）BaS+CuO+9H2O=Ba（OH）28H2O+CuS；減少過濾過程中Ba（OH）28H2O的損失2.（2018東城期末）（10分）（1）增大鹽酸濃度、加熱、將廢料粉碎 （2）In2O3+6H+=2In3+3H2O （3）同周期主族元素從左向右原子半徑減小，金屬性減弱（還原性減弱）（4）除去a、b兩種濾渣中的錫和鋅 （5） 二、鉻1.(人大附2015)（10分）某廠廢水中含5.0010-3molL-1的Cr2O72-，其毒性較大。某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合價依次為+3、+2），設(shè)計了如下實驗流程（1）第步反應(yīng)的離子方程式是_。（2）第步中用PH試紙測定溶液PH的操作是：_。（3）第步過濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH)3外，還有_。（4）欲使1L該廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為Cr0.5Fe1.5FeO4。理論上需要加入_gFeSO47H2O。2（2017東城期末）（12分）利用熔融堿焙燒工藝可從鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻所得鉻渣（Al、Al2O3、Cr2O3等）中浸出鉻和鋁，實現(xiàn)鉻和鋁的再生利用。其工作流程如下：（1）鋁熱法冶煉金屬鉻，是利用了金屬鋁的 （填“氧化性”或“還原性”）。（2）溶液1中的陰離子有CrO42、 。（3）過程，在Cr2O3參與的反應(yīng)中，若生成0.4mol CrO42-，消耗氧化劑的物質(zhì)的量是 。（4）通入CO2調(diào)節(jié)溶液pH實現(xiàn)物質(zhì)的分離。濾渣A煅燒得到Al2O3，再用電解法冶煉Al。冶煉Al的化學(xué)方程式是 。濾渣B受熱分解所得物質(zhì)可以循環(huán)利用，B是 。已知：2CrO422H+Cr2O72H2O K4.01014濾液3中Cr2O72的濃度是0.04 mol/L，則CrO42的濃度是 mol/L。（5）過程的目的是得到K2Cr2O7粗品，粗品再重結(jié)晶可制得純凈的K2Cr2O7。不同溫度下化合物的溶解度(g/100gH2O)化合物名稱0C20C40C60C80CNaCl35.736.036.637.338.4KCl28.034.240.145.851.3K2SO47.411.114.818.221.4K2Cr2O74.712.326.345.673.0Na2Cr2O7163183215269376結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析，過程得到K2Cr2O7粗品的操作是： ，過濾得到K2Cr2O7粗品。1、（1）Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O（2）將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照。（3）Fe(OH)3、Fe(OH)2（4）13.92.（2017東城期末）（12分）（1）還原性（2）AlO2-、OH（3）0.3 mol（4）2Al2O3(熔融)3O2+4AlNaHCO30.01（5）向濾液中加入稀鹽酸和KCl固體后，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶三、鈦1、（2017西城重點中學(xué)）工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(TeTiO3),其中一部分鐵鹽酸在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。已知：TiOSO4遇水會分解（1）步驟中，用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為_。（2）步驟中，實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的_（填字母序號）a.熔沸點差異 b溶解性差異 c氧化性、還原性差異（3）步驟、中，均需用到的操作是_（填操作名稱）（4）請結(jié)合化學(xué)用語用化學(xué)平衡理論解釋步驟中將TiO2+轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理：_。（5）可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO2反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳（MnSO4，易溶于水），該反應(yīng)的離子方程式為_。（6）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鐵網(wǎng)作陰極、熔觸CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。 寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_。 在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是（請結(jié)合化學(xué)用語解釋）_。2（12分）鈦鐵礦主要成分為FeTiO3（含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)），Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦來制備，工藝流程如下：（1）鈦鐵礦在預(yù)處理時需要進行粉碎，其原因是_。（2）過程中反應(yīng)的離子方程式是： FeTiO3 + 4H+ 4Cl= Fe2+ + TiOCl42+ 2H2O、_。（3）過程中，鐵的浸出率結(jié)果如圖1所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為80%時，所采用的實驗條件是_。（4）過程中固體TiO2與雙氧水、氨水反應(yīng)轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時，Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖2所示，反應(yīng)溫度過高時，Ti元素浸出率下降的原因是_。（5）在濾液B轉(zhuǎn)化為FePO4沉淀過程中發(fā)生以下反應(yīng)，請配平： （6）過程中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式是_。3.（13分）用釩鈦磁鐵礦為原料冶煉鐵，產(chǎn)生一種固體廢料，主要成分如下表。通過下列工藝流程可以實現(xiàn)元素Ti、Al、Si的回收利用，并得到納米二氧化鈦和分子篩。請回答下列問題：(1)步驟中進行分離操作的名稱是 ，(2)下列固體廢料的成分中，不屬于堿性氧化物的是 （填字母序號）。 a. TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO(3)熔融溫度和鈦的提取率關(guān)系如下圖，適宜溫度為500，理由是 。(4)濾液中溶質(zhì)的成分是 。(5)步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。(6)將步驟中制取分子篩的化學(xué)方程式補充完整：根據(jù)成分表中數(shù)據(jù)，計算10 kg固體廢料，理論上應(yīng)再加入Na2 Si03物質(zhì)的量的計算式是n( Na2SiO3)= mol（摩爾質(zhì)量/g/mol ：SiO2 60 Al2O3 102）。1、（2017西城重點中學(xué)）（15分）（1）2Fe3+Fe=3Fe2+；（2）b （3）過濾（4）溶液中存在平衡：TiO2+2H2OH2TiO3+2H+，當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后，平衡正向移動，生成H2TiO3。（3分）（說明：寫出離子方程式或化學(xué)方程式得l分，從稀釋和升溫角度正確分析平衡移動各得l 分。）（5）MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O （6） 2O2-4e-=O2（同時寫出C+O2=CO2不扣分）或C+2O2-4e-=CO2 制備TiO2時，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO2Ca+ O2， 2Ca+TiO2Ti+2CaO由此可見，CaO的量不變。（兩個方程式各1分，不寫“一定條件”不扣分）或：制備TiO2時，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：陰極：2Ca2+4e-=2Ca，陽極：2O2-4e-=O2，2Ca+TiO2Ti+2CaO由此可見，CaO的量不變。（電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式各1分，不寫“一定條件”不扣分）。2.（12分）（1）增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率。（2）MgO+2H+=Mg2+H2O（3）100 3小時（4）溫度過高，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致Ti元素浸出率下降高溫（5）2 Fe2+ H2O2+ 2H3PO4 = 2FePO4 + 4H+ 2H2O（6）2 FePO4+ Li2CO3+ H2C2O4= 2LiFePO4+ 3CO2+ H2O3、四、碳和硅1.（2016北大附中）（16分）石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%) 和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計的提純和綜合應(yīng)用工藝如下： （注：SiCl4的沸點是57.6C，金屬氯化物的沸點均高于150C）（1）Si的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 。（2）下列說法正確的是 。 a.酸性：H2CO3>H2SiO3 b.原子半徑：O<Si c.穩(wěn)定性：H2O>CH4>SiH4 d.離子半徑：O2-<Al3+ （3）向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時間的N2，主要目的是 。（4）高溫反應(yīng)后，石墨中的氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物。氣體I中的氯化物主要為 。由氣體II中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)方程式為。（5）步驟為：攪拌、。所得溶液IV中陰離子有。（6）由溶液IV生成沉淀V的總反應(yīng)的離子方程式為。1、（1）排除空氣，減少C的損失；（2）SiCl4+6NaOH =Na2SiO3+4NaCl+3H2O；（3）過濾；Cl-、OH-、AlO2；（4）CH3COOCH2CH3+AlO2+ 2H2OAl(OH)3+CH3COO-+ CH3CH2OH；78（5）五、砷1As2O3在醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某含砷元素（As）的工業(yè)廢水經(jīng)如下流程轉(zhuǎn)化為粗As2O3。（1）“堿浸”的目的是將廢水中的H3AsO3和H3AsO4轉(zhuǎn)化為鹽。H3AsO4轉(zhuǎn)化為Na3AsO4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（2）“氧化”時，1 mol AsO33轉(zhuǎn)化為AsO43至少需要O2_mol。（3）“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH沉淀，發(fā)生的主要反應(yīng)有： aCa(OH)2(s)Ca2+(aq) + 2OH(aq) H 0b5Ca2+ + OH + 3AsO43Ca5(AsO4)3OH H 0研究表明：“沉砷”的最佳溫度是85。 用化學(xué)平衡原理解釋溫度高于85后，隨溫度升高沉淀率下降的原因是_。（4）“還原”過程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（5）“還原”后加熱溶液，H3AsO3分解為As2O3，同時結(jié)晶得到粗As2O3。As2O3在不同溫度和不同濃 度硫酸中的溶解度（S）曲線如右圖所示。為了提高粗As2O3的沉淀率，“結(jié)晶”過程進行的操作是 _。（6）下列說法中，正確的是_（填字母）。a粗As2O3中含有CaSO4 b工業(yè)生產(chǎn)中，濾液2可循環(huán)使用，提高砷的回收率c通過先“沉砷”后“酸化”的順序，可以達到富集砷元素的目的1（12分，每空2分）（1）H3AsO4 + 3NaOH = Na3AsO4 + 3H2O（2）0.5（3）溫度升高，反應(yīng)a平衡逆向移動，c(Ca2+)下降，反應(yīng)b平衡逆向移動，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降（4）H3AsO4 + H2O + SO2 = H3AsO3 + H2SO4（5）調(diào)硫酸濃度約為7 molL1，冷卻至25，過濾（6）abc六、鈷1（12分）氧化鈷（Co2O3）粉體材料在工業(yè)、電子、電訊等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。某銅鈷礦石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2，其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由該礦石制備Co2O3的部分工藝過程如下：將粉碎的礦石用過量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。 浸出液除去含銅的化合物后，向溶液中先加入NaClO3溶液，再加入一定濃度的Na2CO3溶液，過濾，分離除去沉淀a 主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12。 向上述濾液中加入足量NaF溶液，過濾，分離除去沉淀b。 中濾液加入濃Na2CO3溶液，獲得CoCO3沉淀。 將CoCO3溶解在鹽酸中，再加入(NH4)2C2O4溶液，產(chǎn)生 CoC2O42H2O沉淀。分離出沉淀，將其在400 600 煅燒，即得到Co2O3。 請回答： （1）中，稀硫酸溶解CoCO3的化學(xué)方程式是_，加入Na2SO3溶液的主要作用是_。 （2）根據(jù)圖1、圖2分析： 圖1浸出溫度對銅、鈷浸出率的影響圖2浸出pH對銅、鈷浸出率的影響 礦石粉末浸泡的適宜條件應(yīng)是_。 圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是_。 （3）中，浸出液中的金屬離子與NaClO3反應(yīng)的離子方程式： ClO3 + + = Cl + + （4）中，檢驗鐵元素完全除去的試劑是_，實驗現(xiàn)象是_。（5）、中，加入Na2CO3 的作用分別是_、_。（6）中，沉淀b的成分是MgF2 、_（填化學(xué)式）。 （7）中，分離出純凈的CoC2O42H2O的操作是_。2.（11分）NH4HCO3(NH4)2C2O4沉鋰濾液a試劑bCo2O3除鋁鈷酸鋰廢極片中鈷回收的某種工藝流程如下圖所示，其中廢極片的主要成分為鈷酸鋰（LiCoO2）和金屬鋁，最終可得到Co2O3及鋰鹽。（1）“還原酸浸”過程中，大部分LiCoO2可轉(zhuǎn)化為CoSO4，請將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補充完整：2LiCoO2+3H2SO4+ CoSO4+ + + 。（2）“還原酸浸”過程中，Co、Al浸出率（進入溶液中的某元素質(zhì)量占固體中該元素總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)）受硫酸濃度及溫度（t）的影響分別如圖1和圖2所示。工藝流程中所選擇的硫酸濃度為2 mol.L-1，溫度為80 oC，推測其原因是 。A. Co的浸出率較高B. Co和Al浸出的速率較快C. Al的浸出率較高 D. 雙氧水較易分解t圖1圖2 （3）加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。寫出CoC2O4沉淀在空氣中高溫煅燒得到Co2O3的反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。（4）若初始投入鈷酸鋰廢極片的質(zhì)量為1 kg，煅燒后獲得Co2O3的質(zhì)量為83 g，已知Co的浸出率為90%，則鈷酸鋰廢極片中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 （小數(shù)點后保留兩位）。（5）已知“沉鋰”過程中，濾液a中的c(Li+)約為10-1 molL-1，部分鋰鹽的溶解度數(shù)據(jù)如下表所示。溫度Li2SO4Li2CO30 oC36.1 g1.33 g100 oC24.0 g0.72 g結(jié)合數(shù)據(jù)分析，沉鋰過程所用的試劑b是 （寫化學(xué)式），相應(yīng)的操作方法：向濾液a中加入略過量的試劑b，攪拌， ，洗滌干燥。3.(2015山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學(xué)式),陽極電極反應(yīng)式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。(2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價為。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41 g,CO2體積為1.344 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則鈷氧化物的化學(xué)式為。2. （11分，特殊標(biāo)注外，每空2分）（1） 2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2 2CoSO4 + Li2SO4 + O2+ 4H2O（2）A B （3）4CoC2O4 + 3O2 2Co2O3 + 8CO2（4）6.56 % （5）Na2CO3 （1分） 加熱濃縮，趁熱過濾3、(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B(2)2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2+SO42-+5H2O或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+SO32-+H2O2Co2+SO42-+2H+（3）Co3O4精選word范本！