化工流程练习及答案

1、高三化学专题 化工流程练习题1 硫化锌（ ZnS ）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。（ 1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是 _ （填序号）。研磨 多次浸取 升高温度 加 压 搅拌（ 2）步骤所得滤渣中的物质是 _ （写化学式）。（ 3）步骤中可得Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂b 应为 _（ 4）步骤还可以回收Na 2 SO4 来制取 Na 2 S。检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是_，。 Na 2S 可由等物质的量的 Na 2 S0 4 和 CH 4 在高温、催化剂条件下制取。化学反应方式为 _ ；已知 Na 2 SO 410H 2

2、O 及 Na 2SO 4 的溶解度随温度变化曲线如图。从滤液中得到 Na 2SO 4 .10H 2O 的操作方法是_.（ 5）若步骤加入的ZnCO 3 为 b mol ，步骤所得Cd 为 d mol最后得到VL 、物质的量浓度为c mol/L 的 Na 2SO 4 溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为_ 。，2 高铁酸钾（ K 2FeO 4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知： 2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O（条件：温度较低） 6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2O（条件：温度较高） 2Fe （ NO 3） 3+

3、3KClO+10KOH=2K2FeO 4+6KNO 3+3KCl+5H2O回答下列问题：（ 1）该生产工艺应在（填 “温度较高 ”或 “温度较低 ”）情况下进行；（ 2）写出工业上制取Cl 2 的化学方程式；（ 3） K2 FeO 4 可作为新型多功能水处理剂的原因是；（ 4）配制 KOH 溶液时，是在每100 mL 水中溶解61 6 g KOH固体（该溶液的密度为 1 47 g/mL ），它的物质的量浓度为；（ 5）在 “反应液 I ”中加 KOH 固体的目的是：A 与 “反应液 I ”中过量的Cl 2 继续反应，生成更多的KClOB KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C

4、 为下一步反应提供反应物D使副产物KClO 3 转化为KClO（ 6）从 “反应液 II中”分离出 K2FeO 4 后，会有副产品（写化学式）。（ 7）该工艺每得到1.98 kg K 2FeO 4，理论上消耗 Cl2 的物质的量为mol 。3 二氧化氯（ ClO 2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO 2 的工艺主要包括：粗盐精制；电解微酸性NaCl 溶液； ClO 2 的制取。工艺流程如下图：（ 1）粗食盐水中含有Ca 2+ 、 Mg 2+、 SO等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂 X，X 是(填化学式 )，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na 2CO 3和 NaOH ，充分

5、反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO ，其原因是。（已知： Ksp(BaSO 4 ) 1.1 ×10 10； Ksp(BaCO 3) 5.1 ×10 9）（ 2）上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO 2。电解时生成的气体 B 是；反应的化学方程式为。（ 3） ClO 2 很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO 2 溶液。为测定所得溶液中ClO 2 的含量，进行了以下实验：步骤 1 ：准确量取 ClO 2 溶液 10.00 mL ，稀释成 100 mL试样。步骤 2 ：量取 V1 mL 试样加入到锥形瓶中，调节试样的p

6、H 2.0，加入足量的KI 晶体，摇匀，在暗处静置 30 分钟。 (已知： ClO 2I H+ I2 Cl H2 O 未配平 )步骤 3 ：以淀粉溶液作指示剂，用 1Na 2 S2O 3c mol ·L Na 2S 2 O3 溶液滴定至终点，消耗溶液 V2 mL 。（已知： I 2 2S 2O 32 2I S4O62） 准确量取 10.00 mL ClO2。 滴定过程中，至少须平行测定两次的原因是。 根据上述步骤可计算出原ClO 2溶液的物质的量浓度为mol·L 1（用含字母的代数式表示） 。4 铬是一种银白色的金属，化学性质稳定，用途广泛。工业上以铬铁矿 主要成分是Fe(

7、CrO 2 )2为原料冶炼铬及获得强氧化性Na 2Cr 2O 7，其工艺流程如下图所示：(1)Na 2Cr 2O7 中铬元素的化合价为，已知 Cr(OH) 3为两性氢氧化物， 写出其电离方程式。(2)写出利用铝热反应制取铬的化学方程式:，试剂 c 通常还可以是(至少写两种 )。(3)酸化过程中，不选用盐酸的原因是。(4)固体 a 的主要成分是 Na 2SO 4·10H 2O，根据图分析， 操作 a为、过滤。5 将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用。 . 回收二氯化锰：将废旧锌锰电池处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热。（ 1

8、 ）写出 MnO （ OH ）与浓盐酸反应的化学方程式：_。 . 锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH + MnO2+ 2H 2C2O4+ 3H 2 SO 4 = 3MnSO 4 + 4CO 2 + 6H2 O（ 2）与使用浓盐酸回收锰相比，新方法的优点是 _（答 1 点即可）。（ 3）欲以 MnSO 4 溶液为原料制备MnCO 3，选用的加料方式 _（填字母），原因是 _ 。已知： Ksp（ MnCO3） =2.3 ×10 11、 K sp Mn （ OH ） 2=2.1 ×10 13a. 将 MnSO

9、4 溶液与 Na 2CO 3 溶液同时加入到反应容器中b. 将 MnSO 4 溶液缓慢加入到盛有Na 2 CO 3 溶液的反应容器中c. 将 Na 2CO 3 溶液缓慢加入到盛有MnSO 4 溶液的反应容器中d. 以上三种方式都无法得到 MnCO 3 . 现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l 所示：请回答下列问题：（ 4） Mn xZn 1 xFe 2 O4 中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为_。（ 5）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_ （填 “氧化剂 ”或 “还原剂 ”）。（ 6）酸浸时， MnO 2 与 H2 SO 4 、H 2O2 反应的离子方程式为_。（ 7）除汞是以

10、氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO 4 溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH 时， KMnO 4 溶液对 Hg 的单位时间去除率及主要产物如图2 所示：写出 pH=10 时 KMnO 4 溶液吸收汞蒸气的离子方程式_。在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使氧化性增强外，还可能是_。KMnO 4 溶液的6 2Zn(OH) 2?ZnCO 3 是制备活性Cu 2+ 、Mn 2+ 等离子）为原料制备ZnO 的中间体，以锌焙砂（主要成分为2Zn(OH) 2 ?ZnCO 3 的工艺流程如下：ZnO ，含少量请回答下列问题：（ 1）当 (NH 4)2SO 4 ， NH 3&#

11、183;H 2 O 的混合溶液中存在c(NH 4+ ) 2c(SO 42- ) 时，溶液呈（填 “酸 ”、 “碱 ”或 “中 ”）性。（ 2） “浸取 ”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施是（任写一种） 。（ 3） “浸取 ”时加入的NH 3·H 2O 过量，生成MnO 2 的离子方程式为。（ 4）适量 S 2-能将 Cu 2+等离子转化为硫化物沉淀而除去，若选择ZnS 进行除杂，是否可行？用计算说明原因：。 已知： Ksp(ZnS) 1.6 ×10 -24 ， Ksp(CuS) 1.3 ×10 -36 （ 5） “沉锌 ”的离子方程式为。（ 6） “过滤 3”所

12、得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是。7 锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn 的熔点为 231 ； Sn 2+易水解、易被氧化； SnCl 4极易水解、熔点为 33 、沸点为 114 。请按要求回答下列相关问题：(1) 用于镀锡工业的硫酸亚锡 (SnSO 4)的制备路线如下：步骤加入Sn 粉的作用： _及调节溶液 pH 。步骤用到的玻璃仪器有烧杯、_。步骤生成SnO 的离子方程式： _。步骤中检验SnO 是否洗涤干净的操作是： _，证明已洗净。步骤操作依次为_、 _、过滤、洗涤、低温干燥。(2) 某化学兴趣小组对用于微电子器件生产的锡粉进行了纯度测定：取1.19 g 试样溶

13、于稀硫酸中 (杂质不参与反应 )，使 Sn 完全转化为 Sn 2+；加入过量的Fe2 (SO 4)3 ；用 0.1 000 mol/L K2Cr2 O7 溶液滴定 (产物中 Cr 呈 3价 )，消耗 20.00 mL 。写出步骤加入Fe 2 (SO 4)3 发生反应的离子方程式：_ ；此锡粉样品中锡的质量分数为：_ 。8 硼酸 (H 3BO 3) 大量应用于玻璃制造业，以硼镁矿(2MgO·B2 O3·H2O 、SiO 2 及少量Fe 3O4、 CaCO 3, Al 2O3 )为原料生产硼酸的工艺流程如下：已知： .Fe 3+ 、Al 3+ 、Fe2+ 和 Mg 2+ 以氢氧

14、化物形式完全沉淀时，溶液的 pH 分别为 32 、5.2 、 9.7 和 12.4 。H3 BO 3 在 20 、40 、60 、100 时的溶解度依次为5.0g 、8.7g 、14.8g 、402g。(1) 为了提高硼镁矿粉的浸出率，可采取的措施有(至少答两条)(2) “浸出液 ”显酸性， 含 H 3BO 3 和 Mg2+ 和 SO 4 2-，还含有 Fe 2+、Fe 3+、Ca 2+ 、Al 3+ 等杂质。“除杂 ”时向浸出液中依次加入适量 H2 O2 和 MgO, H 2O 2 的作用是(用离子方程式表示 )， MgO 除去的杂质离子是。(3) 已知 H3 BO 3 与过量的 NaOH

15、反应生成 NaB(OH) 4, 试写出 H3BO 3 在溶液中的电离方程式。(4) “浸取 ”后，采用 “热过滤 ”的目的是，母液中的主要溶质有。(5) “母液 ”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液 ”中充分回收 MgSO 4·H2 O,应采取的 措施是将 “母液 ”蒸发浓缩， _(6) 测定所得产品的纯度：取ag 硼酸，小心加热使其分解脱去水分(杂质受热不分解 )，得残留固体 bg, 则产品的纯度为。高三化学专题 化工流程练习题参考答案1 （ 1）；（ 2 ）Fe（OH ）3 ；（ 3 ）Zn（或锌）；（ 4 ）取

16、最后一次洗涤液少许于试管，滴加几滴 BaCl 2 溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净； Na 2SO 4+CH 4=Na 2S+2H 2 O+CO 2；蒸发浓缩，降温结晶，过滤；（ 5 ） 65×（ cV b d）g 。2 （ 1）温度较低（2） 2NaCl+2H 2O2NaOH+H 2 +Cl2（ 3 ）K2FeO 4 具有强氧化性， 可杀菌消毒； 还原产物 Fe 元素为 +3 价，在水中形成Fe（ OH ）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀。（ 4） 10mol/L （ 5） AC （6 ） KNO 3；KCl ；（ 7） 153 BaCl 2BaSO 4 和 BaCO 3 的

17、 Ksp 相差不大，当溶液中存在大量的CO 离子时，BaSO 4 (s) 会部分转化为 BaCO 3 (s) H 22NaClO 3 4HCl=2ClO 2 2NaCl 2H 2O+Cl 2酸式滴定管减少实验误差CV 2/2V 14(1)+6 、 H +CrO 2-+H 2O? Cr(OH) 3? Cr3+ +3OH(2)2Al+Cr 2 O3Al 2 O3 +2Cr 、CO 、 C、 H2 (任写两种都可 )(3) 盐酸中的 Cl 会被氧化，产生 Cl 2(4) 蒸发浓缩、降温结晶5 （ 1）2MnO （ OH ） +6HCl2MnCl 2+Cl 2 +4HO2（ 2）反应过程无有毒有害物质

18、生成，不造成二次污染；废物资源化等（ 3） c（1 分）避免生成 Mn （ OH ） 2（4）+2（ 5 ）还原剂（ 6） MnO 2+H 2O2+2H +=Mn 2+ +O 2 +2HO2（ 7 ） 3Hg+2MnO 4-+4H 2 O=3Hg 2+ +2MnO 2+8OH - Mn 2+ 作了催化剂6 、【答案】（ 1）中；（ 2 ）搅拌、适当加热（ 3 ） Mn 2+ H 2O 2 2NH 3·H 2O MnO 2 2NH +4 2H 2O（ 4 ）可行； ZnS Cu 2+ CuS Zn2+ ； K Ksp( ZnS) 1.2 ×10 12 1×105Ksp(CuS)（ 5 ） 3Zn 2+ 6HCO 3 2Zn （ OH ） 2 ?ZnCO 3 5CO 2 H2O（ 6 ）（NH 4 ） 2SO 47 (1) 防止 Sn 2+ 被氧化为 Sn 4+ 漏斗、玻璃棒； Sn 2+ 2HCO 3