2019年高考化學(xué)大串講 專題19 化工流程練習(xí).doc
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專題19 化工流程1一種從廢鉆錳催化劑含53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH3COO)2Mn、23.8%CoCO3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SiO2及對(duì)二甲苯等有機(jī)物等中回收鉆和錳的工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)步驟焙燒的目的是_。(2)步驟酸浸時(shí),控制鹽酸適當(dāng)過(guò)量、溶液加熱并充分?jǐn)嚢瑁淠康氖莀。(3)步驟MnCl2與H2O2和氨水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(4)步驟調(diào)節(jié)pH時(shí)采用CH3COOH和 CH3 COONa混合溶液,該混合溶液稱為緩沖溶液,該溶液中加入少量的酸、堿或稀釋時(shí)pH變化均不大,其中稀釋時(shí)pH變化不大的原因是_。(5)步驟硝酸溶解CoS生成Co(NO)2同時(shí)生成NO和S,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(6)步驟若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,所需的硅酸鹽質(zhì)儀器除酒精燈和玻璃棒外,還有_(填儀器名稱)。(7)某工廠用mkg廢催化劑最終制得 CoO n kg,則CoO的產(chǎn)率為_(kāi)。【答案】將二甲苯等有機(jī)物氧化除去,并將(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物 提高鈷、錳的浸出率 Mn2H2O22NH3H2O=MnO(OH)22NH4H2O 稀釋時(shí),CH3COOH電離度增大產(chǎn)生的H和CH3COO水解程度增大產(chǎn)生的OH幾乎抵消 3CoS8HNO3=3Co(NO3)23S2NO4H2O 坩堝、泥三角 2目前鈷酸鋰(LiCoO2)鋰離子電池應(yīng)用十分廣泛,從廢舊鈷酸鋰?yán)黼x子電池中回收鋁、鐵、鈷、鋰等元素成了重要的研究課題,某小組模擬工業(yè)流程從廢舊電池中對(duì)上述元素進(jìn)行提取。已知:濾液1中陽(yáng)離子有H+、CO3+、Fe3+、Al3+、Li+等;幾種物質(zhì)不同溫度下的溶解度如下表所示:T/20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7(1)鈷酸鋰(LiCoO2)中鈷元素的化合價(jià)是_。(2)上述流程中將CoO2-轉(zhuǎn)化為Co3+的離子方程式為_(kāi)。(3)濾液1中加入Na2SO3的主要目的是_;加入NaClO3的主要目的是_。(4)為了使Fe3+、Al3+沉淀完全(通常認(rèn)為金屬離子濃度小于或等于10-5molL-1時(shí)表示已沉淀完全)加入氨水調(diào)節(jié)pH的最小值是_(保留一位小數(shù))。已知:KspFe(OH)3=1.010-39,KspAl(OH)3=2.710-34,lg3=0.52(5)濾液3中加入飽和Na2CO3溶液,過(guò)濾后,需要用“熱水洗滌”的原因是_。(6)為得到高純度的Li2CO3,需將粗產(chǎn)品Li2CO3與鹽酸反應(yīng)制得的LiCl進(jìn)行電解。其原理如圖所示:電解時(shí)陽(yáng)極的電解反應(yīng)式為_(kāi)。電解后向產(chǎn)品LiOH溶液中加入過(guò)濾NH4HCO3溶液生成Li2CO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)?!敬鸢浮?3 4H+CoO2= 2H2O+Co3+ 將Co3+氧化為Co2+ 將Fe2+氧化為Fe3+ 4.5 Li2CO3溶解度隨溫度升高而減小,熱水洗滌可減少Li2CO3的損失 2Cl-e-=Cl2 2LiOH+2NH4HCO3=Li2CO3 + (NH4 )2CO3 + 2H2O 3鎢是熔點(diǎn)最高的金屬,是重要的戰(zhàn)略物資。自然界中鎢主要存在于黑鎢礦中,其主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),還含少量Si、As的化合物。由黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程如下:已知:濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。上述流程中,鎢的化合價(jià)只有在最后一步發(fā)生改變。常溫下鎢酸難溶于水。(1)請(qǐng)寫(xiě)出FeWO4在熔融條件下發(fā)生堿分解反應(yīng)生成Fe2O3的化學(xué)方程式:_。(2)上述流程中向粗鎢酸鈉溶液中加硫酸中和至pH=10后,溶液中的雜質(zhì)陰離子為SiO32、HAsO32、HAsO42等,則“凈化”過(guò)程中,加入H2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi),濾渣的主要成分是_。(3)已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線。T1_T2(填“”或“”)T1時(shí)Ksp(CaWO4)=_。將鎢酸鈉溶液加入石灰乳得到大量鎢酸鈣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)?!敬鸢浮?FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O H2O2+HAsO32HAsO42+H2O MgSiO3 、 MgHAsO4 110-10 WO42+Ca(OH)2=CaWO4+2OH 【解析】(1)根據(jù)流程圖可知鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉,反應(yīng)的方程式為4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;(2)根據(jù)以上分析,加入H2O2的目的是將HAsO32-氧化成HAsO42-,離子方程式為4二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物,平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某課題組以此粉末為原料,設(shè)計(jì)如下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收,得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體。已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。回答下列問(wèn)題:(1)濾液1中加入H2O2溶液的目的是_。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濾液1中含有Fe2_。(3)在酸性溶液中,已知Fe2溶液可以和難溶于水的FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4,書(shū)寫(xiě)該反應(yīng)的離子方程式_。(4)由濾液2生成Ce(OH)4的離子方程式_。(5)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.531 g,加硫酸溶解后,用濃度為0.l000 molL-1的FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3 ),消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi) (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),Mr(Ce)140。【答案】使Fe2氧化為Fe3 取少許濾液1,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀生成,則證明濾液1中有Fe2 Fe2 +2FeO(OH) = Fe3O4 +2H 4Ce3 + O2 +12OH+2H2O =4Ce(OH)4 0.98或98% 5三氧化二鈷(Co2O3)常用于制濾光眼鏡的添加劑、催化劑和氧化劑。以含鈷廢料(主要成分CoO、Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)為原料制備Co2O3的流程如下:(1)研磨的目的是_。濾渣1的主要成分為_(kāi)(填化學(xué)式)。(2)酸浸時(shí)雙氧水的作用有_。不能用鹽酸代替硫酸,因?yàn)镃o2O3與鹽酸反應(yīng)生成Cl2,污染境,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)在實(shí)驗(yàn)室里,萃取操作要用到的玻璃儀器主要有_。有機(jī)相再生時(shí)提取出的Ni2可用于制備氫鎳電池,該電池充電時(shí)的總反應(yīng)為Ni(OH)2MNiOOHMH。則放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(4)沉鈷時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。【答案】增大固體與液體的接觸面積,使酸浸速率更快,酸浸更充分 MnO2 亞鐵離子氧化為鐵離子 Co2O3+6H+2Cl-= 2Co2+ Cl2+3H2O 分液漏斗、燒杯 NiOOH+e-+H+= Ni(OH)2 2 Co2+HCO3-+3NH3H2O= Co2(OH)2CO3+3NH4+H2O 2Co2(OH)2CO3+O22Co2O3+2CO2+2H2O 6氧化鎂是優(yōu)良的阻燃劑,同時(shí)在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)的應(yīng)用也十分廣泛。用硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2、FeCO3等)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下:已知在水溶液中生成氫氧化物沉淀的pH:Mg(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開(kāi)始沉淀時(shí)9.47.61.5完全沉淀時(shí)10.49.72.8(1)菱鎂礦酸溶前需要粉碎,目的是_。(2)加入H2O2氧化時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為_(kāi) ,濾渣2 的主要成分是_(填化學(xué)式)。(4)流程圖中在獲得濾渣2的“過(guò)濾”與“煅燒”之間要經(jīng)過(guò)的操作步驟為_(kāi)、過(guò)濾等操作,得到MgSO4xH2O晶體。(5)已知煅燒12.3gMgSO4xH2O晶體得到2gMgO,則x值為_(kāi)?!敬鸢浮刻岣咚崛芩俾?2Fe2+H2O2 + 2H+=2Fe3+ 2H2O 2.8pH9.4 Fe(OH)3 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 7 7以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥(主要含 MgO、SiO2、Fe2O3,另含少量 FeO、CaO、 Al2O3 、B2O3 等)為原料制取 MgSO47H2O 的工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)過(guò)濾需用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和_;其中玻璃棒的作用是_。(2)濾渣 1 中的某種物質(zhì) 是玻璃的主要成分之一,玻璃另外兩種主要成分的化學(xué)式為_(kāi)。除雜過(guò)程加入MgO 的作用是_。(3)寫(xiě)出除雜過(guò)程中次氯酸鈣將 Fe2+氧化的離子方程式_。(4)除雜過(guò)程中,當(dāng) c(Al3+)=1105 mol/L 時(shí),c(Fe 3+)=_mol/L。(已知Ksp Al(OH)3 = 3.21034 , KspFe(OH)3= 1.11036,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 )(5)濾渣 3 主要成分的化學(xué)式是_。【答案】漏斗 引流 Na2SiO3 、CaSiO3 調(diào) pH,使 Fe3+、Al3+等形成氫氧化物沉淀而除去 2Fe2+ ClO +2H+= 2Fe3+ Cl+ H2O 3.4108 CaSO4 或 CaSO42H2O 8工業(yè)上通過(guò)電解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2,原料為軟錳礦和閃鋅礦。軟錳礦主要含有MnO2(約70%)、SiO2、Al2O3,閃鋅礦主要含有ZnS(約80%)、FeS、CuS、SiO2。I(1)為了測(cè)量軟錳礦中MnO2含量的測(cè)定,現(xiàn)將14.5g軟錳礦溶于足量的稀硫酸中,加入足量的碘化鉀晶體,充分反應(yīng)后,過(guò)濾,將濾液加水稀釋至1L,取25.00ml該溶液于錐形瓶中,滴入幾滴淀粉溶液作指示劑,用0.1000molL1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)液50.00ml,則軟錳礦中MnO2含量_。(已知:2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2S2O32=2I+S4O62)研人員開(kāi)發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝,工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(2)反應(yīng)后過(guò)濾所得濾液中含有有Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金屬陽(yáng)離子。試寫(xiě)出反應(yīng)中生成CuSO4的化學(xué)方程式_。(3)若反成加入的鋅過(guò)量,還會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(4)反應(yīng)中加入MnO2的作用是(離子方程式表示)_。(5)反應(yīng)的條件是電解,電解時(shí)均用惰性電極,陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_(kāi)。(6)圖是Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解度曲線(g/100g水),則中得到Na2SO4固體的操作是:將分離出MnCO3和ZnCO3后的濾液升溫結(jié)晶_用乙醇洗滌干燥用乙醇洗滌而不用水洗的原因是_。【答案】60% MnO2 + CuS+ 2H2SO4 = S+ MnSO4+ CuSO4+ 2H2O Zn+Fe2+=Zn2+Fe 或 Zn+Mn2+=Zn2+Mn 4H+MnO2+2Fe2+=Mn2+2Fe3+2H2O Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 趁熱過(guò)濾 防止Na2SO4固體因溶解而減少;避免形成結(jié)晶水合物 【解析】(1)2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2S2O32=2I+S4O62, MnO2I22S2O32-, 1 29工業(yè)上,以鈦鐵礦(主要含F(xiàn)eTiO3,還含有Fe2O3 和Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備二氧化鈦并得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO47H2O)的工藝流程如下圖所示。 已知:TiO2+在一定條件下會(huì)發(fā)生水解?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)要提高酸浸時(shí)鈦礦石的溶解速率,可行的措施是(寫(xiě)一條即可)_。黑鈦液中生成的主要陽(yáng)離子有TiO2+和Fe2+,步驟主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)步驟中,加入鐵粉的主要作用是_,同時(shí)也會(huì)將部分TiO2+還原為T(mén)i3+。(3)向?yàn)V液2中通入空氣的目的是_(用離子方程式表示)。(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)用化學(xué)平衡理論解釋步驟中加入熱水稀釋將TiO2+轉(zhuǎn)化為T(mén)i(OH)4 的原因:_。(5)副產(chǎn)品綠礬中含有雜質(zhì)Al2(SO4)3。要將副產(chǎn)品進(jìn)一步提純,請(qǐng)結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線完成提純過(guò)程:將副產(chǎn)品溶于稀硫酸中,充分?jǐn)嚢韬?,用NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH約為5,過(guò)濾沉淀后得到FeSO4溶液,_,過(guò)濾,用冰水洗滌,低溫干燥,得到FeSO47H20晶體。(6)用氧化還原滴定法測(cè)定制備得到的產(chǎn)品中TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):在一定條件下,將一定量的產(chǎn)品溶解并將TiO2還原為T(mén)i3,再以KSCN溶液作為指示劑,用硫酸鐵銨NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3至全部生成Ti4。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。滴定分析時(shí),稱取TiO2試樣0.2 g,消耗0.1 mol/L NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL,則TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。【答案】粉碎礦石或加熱反應(yīng)物或及時(shí)攪拌等 FeTiO32H2SO4FeSO4TiOSO42H2O 將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+并防止Fe2被氧化 4Ti3+ O2 + 2H2O4TiO2+ + 4H+ TiO2+在溶液中水解:TiO2+ + 3H2O Ti(OH)4 + 2H+ H0,當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后,平衡正向移動(dòng),生成Ti(OH)4 加熱濃縮得到60的飽和溶液,再冷卻至室溫(或0)結(jié)晶 滴入最后滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí), 錐形瓶?jī)?nèi)溶液變成紅色, 且半分鐘不褪色 96% 10以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:(1)流程中將高硫鋁土礦磨成礦粉的目的是_。(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ;硫去除率=(1)100%。不添加CaO的礦粉在低于500 焙燒時(shí),去除的硫元素主要來(lái)源于_。700焙燒時(shí),添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是_。(3)由“過(guò)濾”得到的濾液生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)過(guò)程中涉及的離子方程式是_。(4)“過(guò)濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)=_?!敬鸢浮吭龃蠓磻?yīng)的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率 FeS2 硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-、2Al(OH)3Al2O3+3H2O 116 11鉻合金具有高硬度、耐腐蝕特性,廣泛應(yīng)用于精密儀器制造,由高碳鉻鐵合金廢料制取鉻的簡(jiǎn)單流程如下:已知:Cr+H2SO4=CrSO4+H2請(qǐng)回答下列問(wèn)題:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)稀硫酸酸浸過(guò)程中,提高“浸出率”的措施有_ (寫(xiě)一條即可)。(已知: )(2)用純堿調(diào)節(jié)溶液酸度,若純堿過(guò)量,則可能導(dǎo)致的后果是_,副產(chǎn)物中兩種主要物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)。(3)加入草酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi);利用鋁熱反應(yīng)冶煉鉻。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(4)向?yàn)V液中通入空氣,加入氨水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(5)利用如圖裝置,探究鉻和鐵的活潑性強(qiáng)弱。能證明鐵比鉻話潑的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_,工業(yè)上,在鋼器具表面鍍鉻,用硫酸鉻(CrSO4)溶液作電解液,陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(6)已知高碳鉻鐵度料中鐵銘元素質(zhì)量比為14:13.上述流程中鐵元素轉(zhuǎn)化草酸亞鐵的利用率為80%。廢料中提取金屬鉻的總轉(zhuǎn)化率為95%,如果得到草酸亞鐵品體(FeC2O42H2O)質(zhì)量為18.00噸,則可以冶煉鉻的質(zhì)量為_(kāi)噸(結(jié)果保留1位小數(shù))?!敬鸢浮考訜?、攪拌、適當(dāng)提高稀硫酸濃度等(答案合理即可) Cr2+、Fe2+水解或沉淀 Na2SO4、NaHSO4 Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O42H2O Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr 4CrSO4+O2+8NH3H2O+2H2O=4Cr(OH)3+4(NH4)2SO4 鉻極上產(chǎn)生氣泡 Cr2+2e-=Cr 6.2 12ZnO在醫(yī)藥、石化等領(lǐng)域有廣泛的用途。研究小組用某閃鋅礦(主要成分ZnS,含有FeS、SiO2、MnCO3等雜質(zhì))制備氧化鋅和硫單質(zhì),設(shè)計(jì)如下流程:請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)濾渣1的化學(xué)式為_(kāi),任寫(xiě)一種該物質(zhì)的用:_。(2)沉淀X的化學(xué)式為_(kāi)。(3)“轉(zhuǎn)化I”中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(4)“轉(zhuǎn)化II”中主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(5)若Ksp(ZnCO3)=1.510-10,溶液中離子濃度1.010-5 mol/L時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全。則欲使1 L c(Zn2+)=1.5 mol/L溶液中Zn2+沉淀完全,需加入等體積的Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度至少為_(kāi)(列出計(jì)算式,溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì))。(6)“一系列操作”包括過(guò)濾、洗滌、干燥。過(guò)濾所用的玻璃儀器有_;洗滌沉淀的操作為_(kāi)?!敬鸢浮縎iO2 制光導(dǎo)纖維、制玻璃、冶煉硅等 Fe(OH)3 1:2 2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+、MnO4-+3Fe2+7H2O=MnO2+3Fe(OH)3+5H+ 1.5mol/L1L+(1.510-10/1.010-5)mol/L2L/1L 燒杯、漏斗、玻璃棒 用玻璃棒引流向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,待水自然流下,重復(fù)操作23次 【解析】(1)根據(jù)題中所給信息分析,SiO2不與硫酸反應(yīng),其余物質(zhì)都可以和硫酸反應(yīng),所以濾渣1為SiO2,13工業(yè)上利用-鋰輝礦(LiAlSi2O6和少量MgO、CaCO3雜質(zhì))制備金屬鋰,工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)-鋰輝礦的主要成分LiAlSi2O6中存在的原子團(tuán)為_(kāi)。(2)工業(yè)上加快酸浸速率除調(diào)整硫酸濃度、升高溫度外還可以采取的措施為_(kāi)。浸出液中加入CaCO3的主要作用為_(kāi)。(3)一定溫度下,Ksp(CaCO3)=2.510-9,Ksp(Li2CO3)=1.610-3,若反應(yīng)的溶液中c(Ca2+)和c(Li+)均為1.0molL-1,則開(kāi)始滴加稀Na2CO3溶液時(shí),理論上c(CO32-)應(yīng)控制的范圍為_(kāi);實(shí)際操作中CaCO3和Li2CO3可能同時(shí)析出,從而造成Li+損失,一種改進(jìn)的工藝是利用草酸鈉代替Na2CO3作為沉淀劑,分析使用草酸鈉的原因?yàn)開(kāi)。(4)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。常溫下,Na2CO3的溶解度為29.4g,判斷反應(yīng)能否使溶液中Li+沉淀完全?_ _(列式計(jì)算)?;瘜W(xué)上規(guī)定,當(dāng)某離子濃度10-5molL-1時(shí)即可認(rèn)為該離子沉淀完全(5)高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(6)一定溫度下,LiAlSi2O6與不同濃度的硫酸反應(yīng)30min時(shí)結(jié)果如下表所示:c(H2SO4)/molL-11.05.010.016.018.0Li浸出率/%3060908070Al浸出率/%306040100試分析酸浸過(guò)程中,若使c(H2SO4)=10.0molL-1,則該工藝條件的優(yōu)缺點(diǎn)為_(kāi)?!敬鸢浮縎iO32- 粉碎、攪拌 中和過(guò)量的硫酸,調(diào)節(jié)溶液pH 2.510-9 molL-1”“”或“=”),請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明_。(已知25時(shí),亞硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.510-3,Ka2=2.510-7)【答案】四周期,第VIA族 0.5 降低Se的沸點(diǎn),避免 Se與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng) CuO,Au 硫酸濃度過(guò)大, TeO2會(huì)溶于酸,導(dǎo)致 TeO2沉淀不完全 Te4+2SO32- +2H2O=2SO42-+Te+4H+ HSeO3的水解常數(shù)Kh4.01012,由于 KhKa2,故NaHSeO3 溶液的 pH7 20利用廢鋇渣(主要成分為BaS2O3,含少量SiO2)為原料生產(chǎn)高純氟化鋇的流程如下:已知:Ksp(BaS2O3)=6.9610-11,Ksp(BaF2)=1.010-6(1)加入鹽酸時(shí)除產(chǎn)生SO2外,還有淡黃色固體生成。該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)濾液的主要成分有_。(填化學(xué)式)(3)工業(yè)上可用氨水吸收SO2,并通入空氣使其轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮肥。該轉(zhuǎn)化中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(4)加入NaOH溶液的目的是中和過(guò)量的鹽酸,但不宜過(guò)量,其原因是_(用離子反應(yīng)方程式表示)。(5)生成BaF2的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。若該反應(yīng)溫度過(guò)高,容易造成c(F-)降低的原因是_。研究表明,適當(dāng)增加NH4F的比例有利于提高BaF2的產(chǎn)率和純度。將濃度為0.1 molL-1的BaCl2溶液和0.22molL-1NH4F溶液等體積混合,所得溶液中c(Ba2+)=_。【答案】BaS2O3+2H+Ba2+S+SO2+H2O BaCl2、NaCl 12 2OH-+SiO2SiO32-+H2O BaCl2+2NH4FBaF2+2NH4Cl 溫度較高促進(jìn)F-水解,使c(F-)降低 0.01 molL-1 21金屬鈦(Ti)具有硬度大、熔點(diǎn)高、耐酸堿腐蝕的優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生及日常生活中。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)為主要原料冶煉金屬鈦的生產(chǎn)工藝如圖所示?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題: (1)鈦鐵礦(精礦)中加入濃硫酸除生成TiOSO4外,還生成水和另外一種硫酸鹽,且反應(yīng)前后Fe的化合價(jià)不變,則FeTiO3中Ti的化合價(jià)為_(kāi)。(2)上述流程圖中加入“鐵屑”的目的是_(填字母)。A防止Fe2+被氧化B與Fe3+反應(yīng) C防止Fe2+水解 D防止Fe3+水解(3)溶液經(jīng)“操作a”可得固體副產(chǎn)品甲,則操作a的名稱為_(kāi)、_、_,副產(chǎn)品甲的化學(xué)式是_。(4)已知鈦酸難溶于水,其化學(xué)式為H2TiO3。則溶液中加入水,加熱時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)。(5)“操作b”為加熱,則中間產(chǎn)品乙的化學(xué)式為_(kāi)。(6)一定條件下,利用氣體丙與氫氣可合成甲醇,該合成反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi),甲醇的電子式為_(kāi)。【答案】+4 A 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾 FeSO47H2O TiOSO4+2H2OH2TiO3+H2SO4 TiO2 CO+2H2CH3OH 22不銹鋼表面用硝酸和氫氟酸的混酸處理后,產(chǎn)生的酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和+6價(jià)鉻的含氧酸根離子等如圖是綜合利用該酸洗廢液的工藝流程:已知:金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH:Fe3+Ni2+Cr3+開(kāi)始沉淀1.56.74.0沉淀完全3.49.56.9Ni2+與足量氨水的反應(yīng)為:Ni2+6NH3Ni(NH3)62+(1)再生酸中含有_,采取減壓蒸餾的原因是_(用化學(xué)方程式表示)(2)利用廢氧化鐵(主要成分為Fe2O3)代替燒堿調(diào)節(jié)pH的好處是_(3)請(qǐng)寫(xiě)出“轉(zhuǎn)化”時(shí)NaHSO3與Cr2O72-發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:_(4)已知Ni(NH3)62+為難電離的絡(luò)合離子,則“沉鎳”的離子方程式為:_(5)濾渣3的主要成分為Ca(OH)2和_(6)經(jīng)檢測(cè),最后的殘液中c(Ca2+)=0.004molL-1,則殘液中F-濃度為_(kāi)mgL-1,已知Ksp(CaF2)=410-11mol3L-3.【答案】硝酸、氫氟酸 4HNO3= 4NO2+O2+2H2O 實(shí)現(xiàn)廢物利用,降低生產(chǎn)成本 Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3+3SO42-+4H2O Ni(NH3)62+S2-=NiS+6NH3 CaSO4 1.9 23CoC2O4是制備金屬鈷的原料。利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機(jī)物等)制取CoC2O4的工藝流程如下:(1)“500煅燒”的目的是_。(2)“浸出液”的主要成分是_。(3)“鈷浸出”過(guò)程中Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(4)“凈化除雜1”過(guò)程中,需在4050加入H2O2溶液,其目的是_。(用離子方程式表示);再升溫至8085,加入Na2CO3溶液,調(diào)pH至5,“濾渣I”的主要成分是_。(5)為測(cè)定制得的CoC2O4產(chǎn)品的純度,現(xiàn)稱取1.00g樣品,將其用適當(dāng)試劑轉(zhuǎn)化為草酸銨(NH4)2C2O4溶液,再用過(guò)量稀硫酸酸化,用0.1000mol/L高錳酸鉀溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn),共用去高錳酸鉀溶液26.00mL,該產(chǎn)品的純度為_(kāi)?!敬鸢浮砍ヌ己陀袡C(jī)物 NaAlO2(NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2也可得分) 2Co3+SO32-+H2O=2Co2+SO42-+2H+ 2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O Fe(OH)3(答Fe(OH)3和CaSO4與CaCO3中任意一種或兩種都給分) 95.55% 24工業(yè)上以某軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì))為原料,利用煙道氣中的SO2制備MnSO4H2O的流程如下:(1)濾渣A的主要成分是_(填化學(xué)式)。(2)操作為加熱(煮沸)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。根據(jù)下圖溶解度曲線分析,趁熱過(guò)濾的目的除了防止MnSO4H2O中含有(NH4)2SO4外,還有_。 (3)MnSO4常用于測(cè)量地表水的DO值(每升水中溶解氧氣的質(zhì)量,即溶氧量)。我國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,生活飲用水源的DO值不得低于5 mgL1。李明同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定某河水的DO值:第一步:使如圖所示裝置中充滿N2后,用注射器向三頸燒瓶中加入200 mL水樣。第二步:用注射器向三頸燒瓶中依次加入一定量MnSO4溶液(過(guò)量)、堿性KI溶液(過(guò)量),開(kāi)啟攪拌器,發(fā)生下列反應(yīng):Mn2O2OHMnO(OH)2(未配平)第三步:攪拌并向燒瓶中加入一定量H2SO4溶液,在酸性條件下,上述MnO(OH)2將I氧化為I2,其反應(yīng)如下: MnO(OH)2IHMn2+I2H2O(未配平)第四步:從燒瓶中取出40.00 mL溶液,與0.010 molL1Na2S2O3溶液發(fā)生反應(yīng):2S2O32I2=S4O622I,恰好完全進(jìn)行時(shí),消耗Na2S2O3溶液4.40 mL。在配制第二、三步所加試劑時(shí),所有溶劑水須先煮沸后再冷卻才能使用,將溶劑水煮沸的作用是_。通過(guò)計(jì)算判斷作為飲用水源,此河水的DO值是否達(dá)標(biāo)_ (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,不考慮第二、三步加入試劑后水樣體積的變化)?!敬鸢浮縎iO2 減少M(fèi)nSO4H2O的損失,防止生成MnSO45H2O 除去水中溶解的氧氣 達(dá)標(biāo) 25為落實(shí)“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程:回答下列問(wèn)題:(1)固體1含有的物質(zhì)是_、CaCO3、Ca(OH)2;捕獲劑所捕獲的氣體主要是_。(2)若X是空氣,則上述反應(yīng)中NO和O2的物質(zhì)的量之比最好為_(kāi),若空氣過(guò)量,導(dǎo)致的結(jié)果會(huì)是_。(3)流程中處理含NH4+廢水時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。氣體1也可通過(guò)催化劑直接轉(zhuǎn)化成無(wú)污染氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)若工業(yè)廢氣中主要含N2、SO2,不考慮其他成分,則可用下列工藝生產(chǎn)NaHSO3過(guò)飽和溶液NaHSO3過(guò)飽和溶液是生產(chǎn)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的原料。pH=4.1時(shí),I中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi);工藝中加入Na2CO3固體、并再次通入廢氣的目的是_?!敬鸢浮緾aSO3 CO 4:1 NO將會(huì)被氧化成NaNO3,無(wú)法與NH4+反應(yīng)生成無(wú)污染的N2 NH4+NO2-=N2+2H2O 2NO+2CO N2+ 2CO2 Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 加入Na2CO3固體會(huì)生成NaHCO3,再次通入廢氣,又重新生成NaHSO3,得到亞硫酸氫鈉的過(guò)飽和溶液- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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