高三化学练习题 【工业流程题】

#271工业流程题1.As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为“碱浸”的目的是将废水中的HAsO和HAsO转化为盐。HAsO转化为NaAsO反应的TOC\o"1-5"\h\z3343434化学方程式是。“氧化”时，1molAsO3-转化为AsO3-至少需要Omol。342“沉砷”是将砷元素转化为Ca(AsO)OH沉淀，发生的主要反应有：543a.Ca(OH)(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)AHVOb.5Ca2++OH-+3AsO3-Ca(AsO)OHAH>04543研究表明：“沉砷”的最佳温度是85°C。用化学平衡原理解释温度高于85C后，随温度升高沉淀率下降的原因是。“还原”过程中HAsO转化为HAsO，反应的化学方程式是852963■-LDJ瓦HjSOdnie卜852963■-LDJ瓦HjSOdnie卜"。“还原”后加热溶液，HAsO分解为AsO，同时结晶得到粗3323AsO。AsO在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如右323图所示。为了提高粗AsO的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是23。下列说法中，正确的是(填字母)。a.粗AsO中含有CaSO234b.工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的2•我国重晶石(含BaSO90%以上)资源丰富，其中贵州省重晶石储量占全国总储量的三分之4一。我省某工厂以重晶石为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”一钛酸钡BaTiO)的工艺流程如下：查阅资料可知：常温下：K(BaSO)=l.OXlO-io,K(BaCO)=2.5X10-9sp4sp3TiC1在常温下是无色液体，退水容易发生水解：TiCl+2HO=TiO+4HCl。4422草酸氧钛钡的化学式为：BaTiO(C2O4)2・4屯0。请回答下列问题：工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用)，待达到平衡后，移走上层清液，蛋复多次操作，将BaSO转化为易溶于酸的BaCO，该过程用离子方程式可43表示为，此反应的平衡常数K=_(填写计算结果)。若不考虑CO32-的水解，则至少需要使用mol/L的Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现该转化过程。TOC\o"1-5"\h\z酸浸时所发生反应的离子方程式为。配制TiCl溶液时通常将TiCl固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是44可循环使用的物质X是(填化学式)，设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：。煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，高温下生成的气体产物有CO、和(填化学式)。4•碲(Te)为第VIA元素，其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料，并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥(主要成分为C^Te)中回收碲，堂址!Mi堂址!Mi忧液4“培烧”后，确主要以TeO2形式存在，写出相应反应的离子方程TOC\o"1-5"\h\z式:。为了选择最佳的培烧工艺进行了温度和硫酸加入量的条件试验，结果如下表所示:温度/°c硫酸加入量(理论量倍数)浸出率/%CuTe4501.2577.32.634601.0080.292.811.2589.862.871.5092.317.705001.2559.835.485501.2511.6510.63TOC\o"1-5"\h\z则实验中应选择的条件为，原因为。滤渣1在碱浸时发生的化学方程式为。工艺(I)中，“还原”时发生的总的化学方程式为。⑸由于工艺(1)中“氧化”对溶液和物料条件要求高。有研究者采用工艺(II)获得磅•则“电积”过程中，阴极的电极反应式为。工业生产中，滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。滤液3与滤液1合井。进入铜电积系统。该处理措施的优点为滤渣3中若含Au和Ag，可用将二者分离。(填字母)A.王水B.稀硝酸C.浓氢氧化钠溶液D.浓盐酸氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的流程如下:卫TFeci圖倒卫TFeci圖倒NaCIOLNtfOH请回答下列问题:“氧化”阶段通入过量空气比用氯气作氧化剂具有的优点是“合成”阶段生成NaFeO的离子方程式为。24为了检验“氧化”过程中所得FeCl3溶液中是否含有Fe2+,某同学取少量溶液于试管中，选用下列试剂可以达到目的的是(填字母)。a.KSCN溶液b.NaOH溶液c.K[Fe(CN)]溶液d.苯酚溶液36若选用酸性KMnO溶液进行检验，请分析方案是否合理，并说明理4由:。过程①制取FeCl3固体的具体操作步骤是。若使6.4mol/LFeC^饱和溶液不析出Fe(OH)，需控制溶液的pH小于{已知该实验条件下，K[(Fe(OH)]=8.53sp3X10-36，K=1.1X10-13,l.gl.33}w在不同温度和不同pH下，FeO2-的稳定性如下图所示：在不同温度和不同pH下，FeO2-的稳定性如下图所示：4nr,pHw4.UpH-ll.*盹240闊ft讲曲程繆诙坤pH凯囲~~~600~~'~000pH对FeOJ-搓定tl的龙响耳匕t.十4DV从上图分析，为了提高“合成”阶段NaFe0的产率，可米取的实验条件范围为24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(LiFeP04)、导电剂、粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁理电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：*ILI®回收某些金属资源的工艺流程如下：*ILI®曲戦姚已知：①常温下，Ksp[Fe(0H)3]=10-39②Li2CO3的溶解度，0°C为1.54g；100°C为0.72g请回答：TOC\o"1-5"\h\z向滤液1中加入硫酸，可得到Al(OH)3,该反应的离子方程式为。(2“酸浸”时，有磷酸生成，则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程式为所加HS0和H0也可用HNO代替，但缺点为。4223“沉铁”时，溶液的pH与金属元素的沉淀百分率(s)的关系如下表：

pH3.556.581012s(Fe)/%66.579.288.597.297.498.13(Li)/%0.91.31.92.44.5&0则该过程应调节pH=,其原因为;此时溶液中TOC\o"1-5"\h\zc(Fe3+)二。“沉锂”时，所得Li2CO3应选择(选填“冷水”或“热水”)进行洗涤，判断Li2CO3已洗涤干净的操作和现象为。磷酸铁锂电池的工作原理为:LiFePO+6CLiFePO+LixC，电池中的电解质可传导l-x46Li+O用放电时正极的电极反应式，充电时，锂离子极迁移(填“阴”或“阳”)工业上常用铝土矿(主要成分为AlO,SiO和FeO等杂质)为原料制备铝氢化钠，铝氢化3223钠(NaAlH)是有机合成的重要还原剂，工艺流程如下:4知:Si知:Si。?在“碱液”中转化为铝硅酸钠"&21口°丿沉淀。过量NaOH溶液溶解铝土矿时为了提高浸出率可采取的措施是o(任写一种)电解I的化学方程式一“灼烧”操作用到的主要仪器有“灼烧”操作用到的主要仪器有、三脚架、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳。⑷“电解n”是电解Na?CO3溶液，原理如图所示。物质A为NaHCOj^l液物质A为NaHCOj^l液陶出子交换世O(填化学式)反应III的化学方程式为，某同学经过分析认为可以再设计一个电解槽，电解(填物质名称)溶液，更能实现副产物的循环利用。某同学认为该制备工艺也可以先酸溶，再加入NaOH溶液，当溶液中铁离子沉淀完全时，此时溶液pH是o(一般认为室温下离子浓度小于10-5mol/L时沉淀完全；Ksp[Fe(OH)]=1X10-35，Ksp[Al(OH)]=3X10-34)7•黄铜矿(CuFeS2)是重要的矿藏，以黄铜矿为原料生产碱式氯化铜和铁红(Fe2O3)颜料的工艺流程如图所示。K*1忙K*1忙霍空弋已知：a、b、c、x均为整数。TOC\o"1-5"\h\z(1)该流程需进行多次过滤，过滤时用到的玻璃仪器为、和。反应I的离子方程式为，该反应的还原剂(填化学式，下同)，氧化产物是。反应II的离子方程式为’。反应“是在45~50°C的条件下进行的，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。为测定制得的碱式氯化铜的组成，某实验小组进行下列实验：称取样品9.30g,用少量稀HN03溶解后配成100.00mL溶液A;取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液，得到AgCl固体1.435g;另取25.00mL溶液A,调节pH为4~5,用浓度为0.40mol・L-1的EDTA(Na2H2Y・2H20)标准溶液滴定CU2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液50.00mL。通过计算确定该样品的化学式为(填化学式)。8.重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、A13+、Ca2+和Mg2+等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：H占ao—PHIH占ao—PHI*工业废水钠交换T.还树脂原pH注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的)H见下表。氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)Cr(OH)3pH3.79.611.189(>9溶⑴氧化过程中可代替h2o2加入的试剂是(填字母，下同)。A.Na2O2B.HNO3C.FeCI3D.KMnO4(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时，除去的离子是已知钠离子交换树脂的原理：Mn++nNaR—MR”+nNa+，此步操作被交换除去的杂质离子是。A.Fe3B.AbC.CazD.Mg2⑶还原过程中，每消耗172.8gCr2O2转移4.8mole-，该反应离子方程式为

稀的废水II•酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在，工业上常用电解:理含Cr2O72-的废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2O72-废水,极反应式是Fe—2e===F&+，阴极反应式是2H++2e===H,f稀的废水(填“能”或“不能”),电解时能否用Cu(填“能”或“不能”),(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3的离子方程式为上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡影响角度解释其原因若溶液中初始含有0.1molCr2O72-，则生成的阳离子全部转化成沉淀的质量—g。工业流程题参考答案(1)、(2)(4)每空2分；(3)(5)(6)每空3分共15分HAsO+3NaOH==NaAsO+3HOTOC\o"1-5"\h\z43420.5温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca2+)下降，使反应b中Ca(AsO)OH沉淀率下降43HAsO+HO+SO==HAsO+HSO4223324调硫酸浓度约为7mol•L-1，冷却至25°C,过滤abc(1)BaSO(s)+CO2-(aq)=BaCO(s)+SO2-(aq)(2分)［各物质必须注明状态］；43340.04(或1/25)(1分)2.5X10-4(2分)BaCO+2H+=Ba2++COf+HO(1分)322抑制TiCl的水解(2分)4HCl(2分)；取最后一次洗涤液少许，滴入稀硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀生成，则说明晶体已经洗涤干净(2分)CO2、H2O(g)(各1分共2分)焙烧(1)CuTe+4H++2O：2Cw++TeO+2HO(2分)2222460C、硫酸用量为理论量的1.25倍(2分)该条件下，铜的浸出率高且碲的损失较低ToO+2NaOH=NaTeO+HO(2分)TOC\o"1-5"\h\z232NaTeO+3NaSO+HSO==4NaSO+Te+HO(2分)242324242TeO2-+4e-+3HO=Te+6OH-(2分)2（6）CuS0溶液回收利用，提高经济效益（1分）B（1分）4（1）选用通入空气经济、而氯气有毒，污染环境（2）2Fe3++3ClO-+1OOH-==2FeO2-+3C1-+5HOTOC\o"1-5"\h\z2（3）c不合理，溶液中的氯离子与KMnO发生反应，也可以使其褪色4⑷在HC1气流中蒸发FeCl溶液制取FeCl固体133（5）控制反应温度W30°C,pH211.5O的条件下进行（1）AlO-+H++HO=Al（OH）（（2分）223（2）2LiFeP0+H0+4HS0=LiS0+Fe（SO）+2HP0+2H0（2分）222424243342产生氮氧化物气体，污染环境（1分，答案合理即可给分）（3）8（1分）Fe元素的沉淀百分率较大且Li元素的损失较小（2分，两个给分点各1分）10-21mol•L-1（1分）（4）热水（1分）取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成，则洗涤干净。（1分）（5）LiFePO+xe-+xLi+=LiFePO（2分）阴（1分）1-X44（1）加热或粉碎矿石或适当增大NaOH溶液浓度（2分）（2）2AlO电解4Al+30f（2分）232（3）坩埚和泥三角（2分）（4）0（2分）2（5）4NaH+AlCl=NaAlH+3NaCl（2分），氯化钠（2分）（其它合理答案也给分）34（6）4（2分）（1）烧杯（1分）；漏斗（1分）；玻璃棒（1分）（2）CuFeS3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S（2分）;CuFeS（1分