工业流程图题精选

1、工业流程题18我省物产资源丰富。东海有蛭石，蛭石为一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，因为其受热膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al置换，再由Mg平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为 _ 。固体D(8.92g)滤液C膨化蛭石矿样(11.20 g)过量盐酸过滤固体A(2.40g) g)滤液B过量NaOH溶液过滤过量CO2过滤滤液E固体F(3.12 g)固体G(6.40g)灼烧某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品

2、，其成分可以用氧化物（MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数据如下：固体A的化学式是 _ ；固体F的物质的量是 _ ；通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式。19NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）为原料获得。工艺流程如下图：请回答下列问题：（1）用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有_。（任写一点）（2）向滤液中滴入适量的Na2S溶液，目的是除去Cu2+、Zn2+，写出除去Cu2+的离子方程式：

3、 _ 。 （3）在40左右，用6%的H2O2氧化Fe2+，再在95时加入NaOH调节pH，除去铁和铬。此外，还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下水解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀除去。下图是温度pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域（已知25时，Fe(OH)3的Ksp = 2.64×1039）。下列说法正确的是_ _（选填序号）。aFeOOH中铁为+2价 b若在25时，用H2O2氧化Fe2+，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c(Fe3+)=2.64×1029c用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为：

4、 6Fe2+ClO3+6H+=6Fe3+Cl+3H2Od工业生产中常保持在8595生成黄铁矾钠，此时水体的pH约为1.21.8减少过氧化氢的分解6Fe2+ClO3-+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O（4）上述流程中滤液的主要成分是_。（5）确定步骤中Na2CO3溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是_。Na2SO4、NiSO4（6）操作的实验步骤依次为：【实验中可选用的试剂：6molL-1的 H2SO4溶液，蒸馏水、pH试纸】。_；_；蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO46H2O晶体；用少量乙醇洗涤NiSO46H2O晶体并晾干。20钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·

5、;TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下： 已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO34H+4ClFe2+TiOCl422H2O（1）滤渣A的成分是 。（2）滤液B中TiOCl42 转化生成TiO2的离子方程式是 。（3）反应中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图9所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是 。（4）反应的化学方程式是 。图9（5）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4

6、的质量比是 。（6）LiFePO4电池中常加入少量活性炭黑，其作用可能是 。21工业上可用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制取干电池中所需的MnO2和Zn，其工艺流程如下：软锰矿闪锌矿酸溶H2SO4过滤单质硫滤液通电MnO2ZnH2SO4下列说法正确的是A酸溶时，MnO2作还原剂 B可用盐酸代替硫酸进行酸溶C原料硫酸可以循环使用 D在电解池的阴极处产生MnO222（12分）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：(1) 写出反应的化学方程式 。(2) 生产中，向反应II中

7、的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 。(3) 下列有关说法正确的是 。a反应中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙b反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为41c反应IV需控制在6070，目的之一是减少碳酸氢铵的分解d反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥(4) 反应在25、40%乙二醇溶液中进行，不断有硫酸钾晶体从溶液中析出，硫酸钾的产率会超过90%，选用40%乙二醇溶液的原因是 。(5) (NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。23（15分）氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、

8、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：已知：卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图所示。（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有 ，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为 。（2）加入BaCl2的目的是除去SO42，如何检验SO42已沉淀完全？答： 。（3）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl22NaClO3Mg(ClO3)22NaCl再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为： ； ； ；过滤、洗涤。（4）产品中Mg(ClO3)2·6H

9、2O含量的测定：步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。步骤2：取10 mL于锥形瓶中，加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L1的FeSO4溶液，微热。步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L1 K2Cr2O7 溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O。步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。写出步骤2中发生反应的离子方程式： 。产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为 。24（14分）Ni2O3是一种灰黑色粉末，约在600分解成Ni

10、O，工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取Ni2O3的工艺流程如下：已知：草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：氢氧化物Ni(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀的pH7.11.56.59.7沉淀完全的pH9.13.79.712.4请问答下列问题：（1）加入H2O2的目的是将溶液中Fe2氧化，写出该反应的离子方程式 。（2）步骤A应调节溶液pH的范围是 。步骤B中加入NH4F的目的是 。 （3）如果在酸溶过程中HNO3完全反应，则从溶液A中可以回收的物质是 。（4）干燥脱水后得到NiC2O4，将其煅烧3h，制得Ni2O3，同时

11、生成CO和CO2。写出NiC2O4受热分解的化学方程式 。煅烧时温度不宜过高的原因是 。（5）向NiCl2溶液中加入NaOH、NaClO溶液也可以析出Ni2O3沉淀，该反应的离子方程式为 。25 (15分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线： (1) 第步Cu与酸反应的离子方程式为_。(2) 第步加H2O2的作用是_。(3) 该探究小组提出两种方案测定CuSO4·5H2O晶体的纯度。方案一：取a g试样溶于水，加入过量K

12、I固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L1Na2S2O3标准溶液滴定(原理为I22S2O=2IS4O)，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。 滴定过程中可选用_作指示剂，滴定终点的现象是_。 CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为_。方案二：取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L1EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下：Cu2H2Y2=CuY22H。 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w_。 下列操作会导致CuSO4

13、·5H2O含量的测定结果偏高的是_(填字母)。a. 未干燥锥形瓶b. 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c. 未除净可与EDTA反应的干扰离子26 (11分)有机合成中常用的钯/活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性，成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下：(1) “焙烧1”通入空气的目的是_。(2) 甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与PdO反应的化学方程式：_。(3) 加入浓氨水的过程中，需要控制溶液的pH为89，实验室中检测溶液pH的简单方法是_。(4) 写出“焙烧2”发生反应的化学方程式：_。(5) Pd中加入王水的反应可以表示为Pd

14、HClHNO3ABH2O(未配平)。其中B为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%。则A的化学式为_。27（13分）NaClO2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO2的装置如下图所示：(1)装置I控制温度在3555，通入SO2将NaClO3还原为ClO2（沸点：11），反应结束后通入适量的空气，其目的是 。(2)装置中反应生成NaClO2的化学方程式为 。反应后的溶液中阴离子除了ClO2，还有少量ClO3、Cl、ClO、OH，另外还可能含有的一种阴离子是 ，用离子方程式表示该离子产生的原因 。

15、(3)已知在NaClO2饱和溶液中温度低于38时析出晶体是NaClO2·3H2O，温度高于38时析出晶体是NaClO2，温度高于60时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。请补充从装置反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。减压，55蒸发结晶； ； ； ；得到成品。(4)装置中试剂X为 。28（12分）NaNO3是重要的化工原料，可通过下列方法制备：第一步：在吸收塔中，将硝酸生产中排出的尾气(体积分数：含0.5%NO、1.5%NO2)用纯碱溶液完全吸收。第二步：将吸收塔中的混合液送入转化塔中，加入50%HNO3溶液，同时通入足量的压缩空气搅拌，充分反应，得到NaNO3和硝

16、酸的混合液。第三步：将转化塔中的混合液用纯碱中和后，经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，得NaNO3成品。已知：每生产1.7 t纯净的NaNO3固体，需消耗1.3 t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为67.2 m3(标准状况下)和一定量的HNO3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。回答下列问题：(1) 第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是 。(2) 检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是 。(3) 生产过程中Na2CO3的利用率是_(计算结果精确到小数点后两位)。(4) 生产1.7 t纯净的NaNO3固体，可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为_m3(标准状况下)。（

17、写出计算过程）29（13分）钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）制备钼酸钠晶体的部分流程如下：(1)写出“碱浸”反应的离子方程式： (2)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42。当BaMoO4开始沉淀时，SO42的去除率是 。已知：碱浸液中c（MoO42）=0.40mol·L1，c（SO42）=0.04mol·L1，Ksp（BaSO4）= 1.1×10-10、Ksp（BaMoO4）= 4.0×10-8，加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。(

18、3)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次盐酸中碳钢的腐蚀速率硫酸中碳钢的腐蚀速率缓蚀剂中碳钢的腐蚀速率数后必须净化处理，原因是 。(4)右图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果：一. 碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异，其原因可能是 。空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入NaNO2。NaNO2的作用是 。若缓释剂钼酸钠月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L1，则缓蚀效果最好时钼酸钠的物质的量浓度为 。30硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物

19、质（如下图所示）。下列说法错误的是A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行 C可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大31（12分）实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为： 图 图根据图所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为 。图表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，

20、其原因是 。工艺流程中“副产品”的化学式为 。已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2开始沉淀的pH1.56.57.7沉淀完全的pH3.79.79.2操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.77.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价： （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F浓度为3×103 mol·L1，则Ca2+的浓度为 mol·L1。（常温时CaF2的溶度积常数为

21、2.7×1011）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：碱性条件下Cl在阳极被氧化为ClO；Ni2+被ClO氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第步反应的离子方程式为 。32（13分）工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿得含铁（Fe2+和Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，Fe (OH) 3和二氧化锰发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。酸溶反应调节pH操作1操作2中和产品高锰酸钾硫酸锰硫酸铝土矿粉（1）KMnO4首先将Fe2+氧化为Fe3+，其本身被还原为

22、MnO2，反应的离子方程式为 。（2）写出高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式 。实验证明，n(MnO2)/n(Fe)控制在41时，除铁效果较好。若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均为0.03 mol/L，为达到较好的除铁效果，每1 L溶液应加入高锰酸钾的物质的量为 。（3）调节pH的作用是 。（4）操作1的名称为 ，操作2的名称为 。（5）下列有关工艺的说法正确的是 。（填字母序号）A溶液的pH越大，则除铁效果越好，但同时会影响硫酸铝的产率 B活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本 C可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe (OH) 333（10分）某铜矿石含氧化

23、铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石（SiO2）,现采用酸浸法从矿石中提取铜，其流程图如下：已知： 当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；反萃取后的水层是硫酸铜溶液，Cu2+浓度约为50g/L。回答下列问题：（1）矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O；请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式： 。 （2）写出用惰性电极电解水层的电解总反应方程式： 。（3）循环中反萃取剂B的主要成分是 。（4）某铜矿石样品中，若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质。取该矿石样品200.0g，用100mL1.0molL1H2SO4溶液

24、浸取后，还需加入10mL 1.0molL1 Fe2(SO4)3溶液才能使铜全部浸出，浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu。求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数？（写出计算过程）34汞(熔点39，沸点356)是制造电池、电极等的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞。目前工业上制粗汞的一种流程图如下。下列分析错误的是A“灼烧辰砂法”过程中电子转移的方向和数目可表示为：B辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物C洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸D减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率35（12分）碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治

25、疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的 沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是 。在实际生产中，反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为 。碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。

26、该水解反应的离子方程式为 。在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为 （填字母序号）。A氯水 BKSCN溶液 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液36（14分）硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na2SO4）-炭粉还原法，其流程示意图如下：上述流程中“碱浸”后，物质A必须经过 （填写操作名称）处理后，方可“煅烧”；若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为 。上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是

27、。取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌。若反应后测得溶液的pH4，则此时溶液中c( S2) 。（已知：常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.8×1036、2.2×1020）皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x（x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值）有关（如右图所示）。为使除汞效果最佳，应控制的条件是 、 。某毛纺厂废水中含0.001 mol·L1的硫化钠，与纸张漂白后的废水（含0.002 mol·L1 NaClO）按1:2的体积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主要阴离子有 。37

28、(12分)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2、Fe3、Mn2等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如下：(1)“氧化”一步中发生反应的离子方程式为_。(2)“调节pH”一步应调节溶液的pH9.8，其目的是_。(3)“热解”一步温度控制在75左右，其原因是_。(4)从“过滤2”步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有_(填化学式)。,表1生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.911.1注：Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去

29、。(5)轻质碳酸镁的成分为碱式碳酸镁MgCO3·Mg(OH)2·3H2O，则“热解”一步发生反应的离子方程式为_。38(12分) K2SO4是无氯优质钾肥，Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下： 图7S/gK2SO4KClNH4Cl(NH4)2SO4t/ （1）几种盐的溶解度见图7。反应III中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行蒸发浓缩、 、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。（2）检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是： 。（3）反应IV的化学方程式为 。（4）Mn3O4与

30、浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为 。（5）图8是煅烧MnSO4H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中B段所表示物质的化学式为 。煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因： 。 39（15分）利用硫酸渣（主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质）制备氧化铁的工艺流程如下：硫酸渣酸浸还原过滤H2SO4FeS2滤渣氧化铁粉末（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是提高铁的浸出率， 。（2）“还原”是将Fe3转化为Fe2，同时FeS2被氧化为SO42，该反应的离子方程式为 。（3）为测定“酸浸”

31、步骤后溶液中Fe3的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：2Fe3Sn26Cl2Fe2SnCl62，Sn24Cl2HgCl2SnCl62Hg2Cl2，6Fe2Cr2O7214H6Fe32Cr37H2O。若SnCl2不足量，则测定的Fe3量 （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同），若不加HgCl2，则测定的Fe3量 。（4）可选用 （填试剂）检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 （用离子反应方程式表示）。已知部分阳离子