【南方凤凰台】高考化学二轮复习 化学工艺流程综合训练(1).docVIP

化学工艺流程综合训练1. (16分)某科研小组设计出利用工业废酸(10%的h2so4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性zno的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示:已知298 k时各离子开始沉淀及完全沉淀时的ph如下表所示:离 子开始沉淀时的ph完全沉淀时的phfe2+6.349.70fe3+1.483.20zn2+6.208.00请回答下列问题:(1) 氧化铜锌矿中含有少量的cus和zns,在h2so4的作用下zns可以溶解而cus不溶,这是由于相同温度下:ksp(cus)(填“”、“”或“=”)ksp(zns)。 (2) 你认为在除铁过程中选用下列物质中的(填字母)作为试剂甲是最合适的。 a. kmno4b. o2c. h2o2d. cl2(3) 除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的ph,ph应控制在。 (4) 请写出生成fe(oh)3沉淀的离子方程式:。 (5) 乙溶液可直接用作氮肥,则乙的化学式是。 (6) 请写出“沉淀zn2+”步骤中发生反应的化学方程式:。 2. (16分)(2012肇庆二模)为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用,某同学拟定了以下实验方案:请回答下列问题:(1) 从上述信息可确定该合金中一定含有fe和(填化学式)。 (2) “试剂a”是一种不引入杂质的绿色氧化剂,该氧化剂的化学式为;滤渣d、稀硫酸和试剂a总反应的化学方程式为。 (3) 若反应产生的气体是h2,则验证滤液a只含naalo2、不含na4sio4(h4sio4为白色胶状沉淀)的方法是取少量滤液a于试管中,滴加。 (4) 取质量均为13.2 g的滤渣b四份,分别加入相同浓度,不同体积的稀硝酸充分反应,标准状况下所生成的no(假设还原产物只有一种)体积与剩余固体金属的质量如下表:实验编号稀硝酸体积/ml100200300400剩余金属质量/g9.04.800no体积/l(标准状况)1.122.243.364.48实验最先溶解的金属是。 实验中金属全部溶解后,再发生的反应是fe2+和hno3,则滤渣b中fe的质量分数为(精确到0.1%)。 3. (16分)(2012湛江测试)锂电池消耗量巨大,这对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(licoo2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机黏结剂。某回收工艺流程如下:(1) 上述工艺回收到的产物有al(oh)3、(填化学式);其中生成al(oh)3的离子方程式为。 (2) 废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全,对拆解环境的要求是。 (3) 酸浸时如果用盐酸代替h2so4和h2o2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是。 (4) 生成li2co3的化学方程式为。已知li2co3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,所以在浓缩结晶后的操作是。 4. (16分)(2012湛江二模)工业上用共沉淀法制备活性fe3o4的流程如下:试回答下列问题:(1) 在制备过程中,不但要将块状固体原料粉碎、磨成粉末,而且反应池、合成池都要安装搅拌机。作用都是。 (2) 在反应池中几乎没有气体产生。在反应池中生成亚铁离子的离子方程式为。 (3) 在合成池中生成fe3o4的离子方程式为,反应温度需控制在50 ,其方法是。 (4) 根据以上反应可知,配料中心很可能使混合物中的fe2o3与fe物质的量之比接近。 (5) 在分离车间进行、和烘干等操作可得活性fe3o4。 5. (16分)(2012韶关二调)蛇纹石因其花纹似蛇皮而得名,某地蛇纹石大约含mgo 38%,另外还含有sio2、cao、fe2o3、al2o3等氧化物,由蛇纹石矿制备mgo的工艺流程如下:(1) 写出酸浸过程中的一个离子方程式:。若在实验室进行酸浸过程,需要的仪器有烧杯、。 (2) 沉淀的成分是(写化学式)。写出它的一种用途:。 (3) 沉淀的成分是。 (4) 从滤液中能回收的物质有。 (5) 写出碱式碳酸镁700 煅烧产生氧化镁的化学方程式:。 6. (16分)(2012梅州质检)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为fe2o3、feo、sio2等)为原料制备高档颜料铁红(fe2o3 ),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1) 滤液x中含有的金属阳离子是(写离子符号)。 (2) 步骤中可选用(填字母)试剂调节溶液的ph。 a. 稀硝酸b. 氨水c. 氢氧化钠溶液d. 高锰酸钾溶液(3) 步骤中,feco3 达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的ph=8,c(fe2+)=1.010-5 moll-1 。试判断所得feco3 中是否混有fe(oh)2? (填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由:。 (已知:kspfe(oh)2=4.910-17) (4) 步骤的反应温度一般需控制在35 以下,其目的是。 (5) 在空气中煅烧feco3 生成产品氧化铁的化学方程式为。 7. (16分)(2012广州番禺区模拟)重铬酸钠(na2cr2o72h2o)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成分为feocr2o3,还含有al2o3、sio2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:(1) 中涉及的反应,主反应:4feocr2o3+8na2co3+7o2 8na2cro4+2fe2o3+8co2;两个副反应:. na2co3+al2o32naalo2+co2;. 。 (2) 中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是。 (3) 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的ph见下表:沉淀物al(oh)3fe(oh)3cr(oh)3完全沉淀时溶液的ph4.73.75.6中调节ph至4.7,目的是除去其中的杂质,则中过滤出的滤渣是。 (4) 中加硫酸酸化的目的是使cr转化为cr2,请写出该反应的离子方程式:。 (5) 中蒸发结晶出的固体a是(写化学式),通常在进行时,会向溶液中加入少量的蒸馏水,其目的是。 8. (16分)工业废水中常含有一定量的cr2和cr,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法有两种:方法1:还原沉淀法。该法的工艺流程为其中第步存在平衡:2cr(黄色)+2h+cr2(橙色)+h2o。(1) 若平衡体系的ph=2,则溶液显色。 (2) 能说明第步反应达平衡状态的是(填字母)。 a. cr2和cr的浓度相同b. 2v(cr2)=v(cr)c. 溶液的颜色不变(3) 第步中,还原1 mol cr2,需要mol的feso47h2o。 (4) 第步生成的cr(oh)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:cr(oh)3(s)cr3+(aq)+3oh-(aq)。常温下,cr(oh)3的溶度积ksp=c(cr3+)c3(oh-)=10-32,要使c(cr3+)降至10-5 moll-1,溶液的ph应调至。 方法2:电解法。该法用fe作电极电解含cr2的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液ph升高,产生cr(oh)3沉淀。(5) 用fe作电极的原因为。 (6) 在阴极附近溶液ph升高的原因是(用电极反应解释)。溶液中同时生成的沉淀还有。 化学工艺流程综合训练1. (1) (2) bc(3) 3.206.20(4) fe3+3nh3h2ofe(oh)3+3n(5) (nh4)2so4(6) znso4+nh4hco3+nh3h2ozn2(oh)2co3+(nh4)2so42. (1) cu(2) h2o2cu+h2o2+h2so4cuso4+2h2o(3) 稀盐酸(或稀硫酸)至过量,先有白色沉淀,然后沉淀完全溶解(4) fe63.6%3. (1) coso4、li2co3al+h+h2oal(oh)3(2) 隔绝空气和水分(3) 有氯气生成,污染较大(4) li2so4+na2co3na2so4+li2co3趁热过滤4. (1) 增加反应物之间的接触面积,增大反应速率,提高生产效率(2) 2fe3+fe3fe2+或fe2o3+fe+6h+3fe2+3h2o(3) fe2+2fe3+8oh-fe3o4+4h2o水浴加热(4) 41(5) 过滤洗涤5. (1) mgo+2h+mg2+h2o或cao+2h+ca2+h2o或fe2o3+6h+2fe3+3h2o或al2o3+6h+2al3+3h2o玻璃棒(2) sio2制取(水)玻璃、光纤等(任写一种)(3) caco3、fe(oh)3、al(oh)3(或ca、fe、al等的碱或碳酸盐沉淀)(4) nacl、na2co3、nahco3(5) mg2(oh)2co32mgo+co2+h2o或amgco3bmg(oh)2(a+b)mgo+aco2+bh2o6. (1) fe2+、fe3+(2) b(3) 否溶液中c(fe2+)c2(oh-)=1.010-5(1.010-6)2=1.010-17kspfe(oh)2,故无fe(oh)2沉淀生成(4) 防止nh4hco3分解,减少fe2+的水解(5) 4feco3+o22fe2o3+4co2