化工流程练习与答案

1、高三化学专题一化工流程练习题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。学习帮手(1)为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是 研磨 多次浸取 升高温度 加压 搅拌(2)步骤n所得滤渣中的物质是 (3)步骤出中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂b应为(4)步骤IV还可以回收 Na2SO4来制取Na2S。检3经ZnS固体是否洗涤干净的方法是 Na2s可由等物质的量的 Na2s04和CH4在高温、催化剂条件下制取。化学反应方式为已知Na2SO4 . 10H 2O及Na 2SO4的溶解度随温度变化曲线如图。从滤液中得到Na2SO4.10H2O的操

2、作方法是(5)若步骤n加入的ZnCO3为b mol ,步骤出所得Cd为d mol ,最后得到VL、物质的量浓度为c mol/L的Na2SO4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(K2FeO4)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：足干2体90*箝液KbH溶润可反应液I/箜三瞅性KC1Q浓溶液|*|反应液工纯化过滤区方心4晶体毛曾X一湿产品1 -已知： 2KOH+C1 2=KCl+KClO+H 2O (条件：温度较低) 6KOH+3C1 2=5KCl+KClO 3+3H 2O (条件：温度较高)2Fe (NO3) 3+3KClO+10KOH=2K

3、2FeO4+6KNO 3+3KC1+5H 2O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 C12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C12继续反应，生成更多的KC1OB. KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C.为下一步反应提供反应物D.使副产物KClO3转化为KClO(

4、6)从 反应液II中分离出 &FeO4后，会有副产品 (写化学式)。(7)该工艺每得到1.98 kg K 2FeO4,理论上消耗 Cl2的物质的量为 mol。3 .二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括粗盐精制；电解微酸性NaCl溶液；ClO2的制取。工艺流程如下图过里试剂X Xa:CO;、NaOH道里HC1至酸性 HC1速渣BCl：(1)粗食盐水中含有 Ca2+、Mg2+、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Na2CO3和NaOH ,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含

5、有一定量的SO ,其原因是。(已知：Ksp(BaSO4) = 1.1 X 小；Ksp(BaCO3)= 5.1 X /0)(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C1O2。电解时生成的气体 B是；反应m的化学方程式为。(3) C1O2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 C1O2溶液。为测定所得溶液中C1O2的含量，进行了以下实验：步骤1:准确量取C1O2溶?夜10.00 mL ,稀释成100 mL试样。步骤2:量取V1mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pHW 2.0加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟。(已知：ciO2+r + H+-i2 + cr+ H2

6、O未配平)步骤3:以淀粉溶液作指示剂，用c mol y1Na2s2O3溶液滴定至终点，消耗Na2s2O3溶液 V2 mL。(已知：I2+2S2O32 = 2I +S4O62 ) 准确量取10.00 mL ClO 2 。 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ClO2溶液的物质的量浓度为 molL (用含字母的代数式表示)。4 .铭是一种银白色的金属，化学性质稳定，用途广泛。工业上以铭铁矿主要成分是Fe(CrO 2)2为原料冶炼铭及获得强氧化性Na2C2O7,其工艺流程如下图所不硫酸酸化 7溶液a| N4Cj。、_飞=_. N4SQ溶液 7固体科水J.,高温一4永春J

7、 N%C-C02渣料(含FqOy)(1)Na2Cr2O7中铭元素的化合价为 ,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铭的化学方程式:,试剂c通常还可以是(至少写两种)。酸化过程中，不选用盐酸的原因是(4)固体a的主要成分是 Na2SO4 10O,根据图分析，操彳a为、过 滤。5 .将废旧锌镒电池处理得到含镒混合物，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用。I.回收二氯化镒：将废旧锌镒电池处理，得到含镒混合物，向该混合物加入浓盐酸并 加热。(1)写出MnO (OH)与浓盐酸反应的化学方程式 ：n.镒回收新方法：向含镒混合物加入一定量的稀硫酸、稀

8、草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH + MnO 2 + 2H 2C2O4 + 3H 2SO4 = 3MnSO 4 + 4CO 2 T + 6H 2O(2)与使用浓盐酸回收镒相比，新方法的优点是(答1点即 可)。(3)欲以MnSO4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 (MnCO 3) =2.3 X 101、KspMn (OH) 2=2.1X 103a.将MnSO4溶液与Na2CO3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 Na2CO3溶液的反应容器中c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有 MnSO 4溶液的反应容器中

9、d.以上三种方式都无法得到MnCO 3.m .现以含镒混合物为原料制备镒锌铁氧体的主要流程如图l所示:(MnOnWJH. 加油沙堇的卜地锚锌铁氧体A (MnzZm-iFezOij请回答下列问题(4) Mn xZni-xFe2O4中铁元素化合价为+3,则镒元素的化合价为 (5)活性铁粉除汞时，铁粉的彳用是 (填氧化剂”或还原剂”)。(6)酸浸时，MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为 (7)除汞是以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

10、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KMnO 4溶液的氧化性增强外，还可能是6 . 2Zn(OH) 2?ZnCO3是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂(主要成分为ZnO ,含少量Cu2+、Mn 2+等离子)为原料制备2Zn(OH) 2?ZnCO3的工艺流程如下：(NH4)2SO4请回答下列问题：产品(1)当(NH4)2SO4, NH 3 2O的混合溶液中存在 c(NH 4+)=2c(SO42 - )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 HO过量，生成MnO

11、 2的离子方程式(4)适量S2-能将Cu2+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 X -240 Ksp(CuS) = 1.3 X -360(5)沉锌”的离子方程式为(6)过滤3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是231 C； Sn2+请按要求回答7 .锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为易水解、易被氧化；SnCl4极易水解、熔点为33 C、沸点为114 C。卜列相关问题：(1)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下：步骤I加入Sn粉的作用：及调节溶液pH。步骤n用到的玻璃仪器

12、有烧杯 、o 步骤m生成SnO的离子方程式： 。步骤IV中检验SnO是否洗涤干净的操作是：。证明已洗净。步骤V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试样溶于稀硫酸中（杂质不参与反应），使Sn完全转化为Sn2+；加入过量的Fe2（SO4）3；用0.1 000 mol/L K 2Cr2O7溶液,定（产物中 Cr 呈+3 价），消耗 20.00 mL。写出步骤 加入Fe2（SO4）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（H3BO3）大量应用于玻璃制造业 ，以硼镁矿（2MgO 2O32O、SiO2

13、及少量Fe3O4、CaCO3, AI2O3）为原料生产硼酸的工艺流程如下HjSOi地僵已知：i .Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg 2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7 和 12.4 oii. H3BO3 在 20C、40C、60C、100c 时的溶解度依次为 5.0g、8.7g、14.8g、 40 . 2g o（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H3BO3和Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO, H 2O

14、2的作用是（用离子方程式表示）,MgO除去的杂质离子是 。已知H3BO3与过量的NaOH反应生成NaB（OH） 4,试写出H3BO3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 2O,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 。高三化学专题一化工流程练习题参考答案1 . (1)；(2)Fe (OH)3；(3

15、)Zn (或锌)；(4)取最后一次洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净；Na2SO4+CH 4=Na 2S+2H 2O+CO2；蒸发浓缩，降温结晶，过滤；(5) 65 X CV - b - d) go电解2. (1)温度较低(2) 2NaCl+2H 2O>2NaOH+H 2T +C2 T(3) K2FeO4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) KNO3； KCl；153. .BaClBaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存

16、在大量的CO离子时，BaSO 4(s)会部分转化为 BaCO 3(s)H 2 2NaClO 3 + 4HCl=2ClO 2+ 2NaCl + 2H 2O+Cl 2 T酸式滴定管减少实验误差CV2/2V14. (1)+6、H + +CrO 2-+H2。？ Cr(OH)3? Cr3+3OH高温(2)2Al+Cr 2O3Al2O3+2Cr、CO、C、H2(任写两种都可)(3)盐酸中的C会被氧化，产生Cl2(4)蒸发浓缩、降温结晶5. (1) 2MnO (OH) +6HCl =2MnCl 2+C12T +4H2O(2)反应过程无有毒有害物质生成，不造成二次污染；废物资源化等(3) c (1分)避免生成

17、 Mn (OH) 2(4)+2(5)还原剂(6) MnO 2+H 2O2+2H +=Mn 2+。2个 +2H2O(7) 3Hg+2MnO 4-+4H 2O=3Hg 2+2MnO 2+8OH - Mn2+作了催化剂 6、喀案】中；(2)搅拌、适当加热(3) Mn 2+ + H2O2+2NH3 2O = MnO 2 J + 2NH +2H2O(4)可行；ZnS + Cu2+ = CuS + Zn2+; K= Ksp(ZnS) = 1.2 x120> 1 x 10Ksp(CuS)(5) 3Zn 2+ + 6HCO T = 2Zn (OH) 2?ZnCO3 J + 5CO2 T + H2O (6) (NH4) 2SO47. (1) ©止Sn2+被氧化为Sn4+漏斗、玻璃棒； Sn2+ + 2HCO 3 = =