第四章微考点36

1、第四章 非金属及其化合物微考点36化学工艺流程题(三)一物质的分离与提纯1. S02是硫酸工业尾气的主要成分。以硫酸工业的尾气为原料制备硫酸钾和硫酸猛晶体(MnSO4H2O)的工艺流程如图所示：CaCO,空孑NHtHCO,军水KC1溶液衣半i |4盒黒匠直UI 1 Kg含S。“的足气一 geg NH.CI软年矿浆斗反丿IV |4除杂|彳结晶| MnSOj H.0回答下列问题：(1) 如图所示是几种盐的溶解度曲线。反应III中，向(NH4)2SO4溶液中加入KC1溶液后，进行蒸发浓缩、洗涤、干燥等操作即得k2so4产品。(2)检验硫酸钾样品中是否含有氯化物杂质的实验操作是.(3)已知室温下Mn(

2、OH)2的 心=4.5X 10 ®向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH=10,请列式计算，判断此时溶液中Mi?"是否沉淀完全： 2. (2020-重庆调研)磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂(LiFcPCh)、导电剂、黏结剂和乙块黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：NaOH 溶液 H2SO：.H2O2 NH«H.Q、NaOH1 酸 浸废旧磷酸铁锲电池正极材料滤液1濾渣2Na.CO.滤渣3Li2COx滤一液2已知:常温下,/CspFe(OH)3 = 10U2CO3的溶解度:0

3、°C为1.54 g；请回答：(1) “沉铁”时，溶液的pH与金属元素的沉淀百分率(。)的关系如表:100 °C 为 072g。PH3.556.581012e(Fc)/%66.579.28&597.297.49&1o(Li)/%0.91.31.92.44.58.0则该过程应调节pH=,其原因旳:假设该过程在常温下进行，则此时溶液中c（Fe3，）=.（2）“沉锂”时，所得Li2CO3应选择（填“冷水”或“热水”）进行洗涤，判断Li2CO3已洗涤干净的操作和现象为o3.髙氯酸钱（NH4C1CM是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取。80严NH4CI溶

4、液氯酸钠T高迄分解H浸d过滤苗叼反刼I_nh（1）氯酸钠受热分解生成髙氯酸钠和氯化钠的化学方程式为（2）反应得到的混合溶液中NHQO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15,从混合溶液中 获得较多NH4C1O4晶体的实验操作依次为（填操作名称）、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是。若氯化彼溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是-*31(7/N1./丿7/aQ21/NH.TT)20 40 60 «温度/fNaQ0-3苓菜廉 o o U 5 0 52 2 1o O o O8 6 4 24. （2019德州模拟）以髙氯冶炼烟灰住要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸

5、盐，少量铁元 素和呻元素）为原料，可回收制备Cu和ZnSO4 H2O,其主要实验流程如下:H>0*ZnSO(-H2O烟 灰NCO、溶液 H?S6滤液1滤液2Cu已知：F占完全沉淀pH为3.2,此时Zn2 Cu»未开始沉淀； K3Fe（CN）6可用于检验 F£ '： 3Fe2'+2Fe（CN）63 =Fe3Fe（CN）62 I （深蓝色）; 呻元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。（1）两段脱氯均需在85 °C条件下进行，适宜的加热方式为.(2)碱洗脱氯时，溶液中Ci白主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO.v也会发生副反应得到

6、Cll2(OH)3Cl沉淀并放出气体，该副反应的离子方程式为O若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据分析其原因是NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响NaOH浓度/mol-L 1脱氯率/%元素浸出率/%ClZnCuAs1.051.200.510.040.002.080.250.890.0658.873.086.587.390.2678.22(3) ZnSO4的溶解度曲线如图所示。“电解”后，从溶液中回收ZnSO4-H2O的实验、操作为757()ZnSO4 - 6H2OZnSO4 - H.O45 -/ ZnSO,-7H2O40 -260280 3()0320340

7、36()3»()温度/K(4)滤液1和滤液2中含一沱量的CM"、Zn2，»为提髙原料利用率，可采取的措施有：将滤液1和滤液2混合，回收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的(填化学式)。5. (2019-长春模拟)硫酸锌是一种重要的工业原料，广泛用于农业、化工、电镀、水处理等行业。用炼锌厂废渣(含ZnO. FcO、CuO)回收生产一水硫酸锌的工艺流程如图所示：废沦空气漂白粉锌粉硫酸NaOH溶液已知：某温度下，/CspZn(OH)2=1.2X 10 % /CspFe(OH)2 = 8.0X 10 |6, spFe(OH)3=4.0X 1038o(1) 酸浸时，为提高浸出

8、速率，可采取的措施是(填两种)。(2) 氧化、中和时，需要用NaOH溶液调节pH为4.55.0,原因是(3) 氧化、中和时用漂白粉作氧化剂，此时发生反应的化学方程式为实际操作中通入空气的作用是O操作X的名称为(5)第三次操作X后，得到成品的步骤为,过滤，洗涤，加热脱水。答案精析1. (1)趁热过滤(2)取少量样品于试管中配成溶液，滴加过量Ba(NO3)2溶液，取上层淸液K滴加 HNOs 酸化的 AgNCh溶液(3)c(Mn2>)=-=4.5X IO-5 niol L_1>l X 10 5 mol L ",Mn2“没有沉淀完全2. (1)8 Fc元素的沉淀百分率较大且Li元

9、素的损失较小10 2,mol L * (2)热水取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化顿溶液，无沉淀生成，则证明已洗涤干净3. (1 )4NaClO3NaCl + 3NaC104(2)蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 减少洗涤过程中NH4C1O4晶体的损失 氨气与浓盐酸反应放岀热量解析(1)根据题中信息可知NaC103发生歧化反应生成NaClO4和NaCl ,根据C1元素化合 价变化可写出该反应的化学方程式：4NaC103=S=NaCl十3NaClO4o (2)由溶解度曲线可知 NH4CIO4的溶解度随温庚升高而明显增大，而NaCl的溶解度随温度变化不明显，故混合溶 液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤和干燥可获得较多NH4CIO4晶体。用冰水洗涤 能降低NH4CIO4的溶解度，减少洗涤过程中NH4CIO4晶体的损失。若NHQ溶液用氨气和 浓盐酸代替，则反应不需要加热就能逬行,说明氨气与浓盐酸的反应为放热反应，放出的热 呈可促使反应器中的反应发生。4. (1)水浴加热(或85 °C水浴加热)(2)4Cu2* 4-3COr4-2Cl_4-3H2O=2Cu2(OH)3Cl I +3CO2 fNaOH溶液浓度髙时Zn元素损失较多：As元素浸出率髙，增加废水处理难度 在330 K以上(330380 K范围内皆可以)蒸发结晶，趁热过滤，