化学基本工艺作业流程题目

化学工业步骤题目训练1、Li4Ti5O12和LiFePO4全部是锂离子电池电极材料，可利用钛铁矿（关键成份为FeTiO3，还含有少许MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺步骤以下：回复下列问题：（1）“酸浸”试验中，铁浸出率结果以下图所表示。由图可知，当铁浸出率为70%时，所采取试验条件为___________________。（2）“酸浸”后，钛关键以形式存在，写出对应反应离子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀和双氧水、氨水反应40min所得试验结果以下表所表示：分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高原因__________________。（4）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有沉淀生成？（列式计算）。Ksp分别为。（5）写出“高温煅烧②”中由制备化学方程式。2、锂离子电池应用很广，其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。充点时，该锂离子电池负极发生反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺步骤回收正极材料中一些金属资源（部分条件为给出）。回复下列问题：LiCoO2中，Co元素化合价为_________。写出“正极碱浸”中发生反应离子方程式_____________________________。“酸浸”通常在80℃下进行，写出该步骤中发生全部氧化还原反应化学方程式______________________________；可用盐酸替换H2SO4和H2O2混合液，但缺点是___________________________。写出“沉钴”过程中发生反应化学方程式______________________。（5）充放电过程中，发生LiCoO2和Li1-x CoO2之间转化，写出放电时电池反应方程式______。（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极回收，其原因是_____________________。在整个回收工艺中，可回收到金属化合物有__________________________(填化学式)。3、氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病诊疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)步骤以下:提醒:在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾还原产物是MnO2。回复下列问题:反应②中除掉杂质离子是，发生反应离子方程式为加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂影响是(2)反应③反应类型为.过滤得到滤渣中，除了过量锌外还有(3)反应④形成沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤洁净方法是(4)反应④中产物成份可能是ZnCO3·xZn(OH)2.取干操后滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g.则x等于4、水泥是关键建筑材料。水泥熟料关键成份为CaO、SiO2，并含有一定量铁、铝和镁等金属氧化物。试验室测定水泥样品中钙含量过程图所表示：回复下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸目标是__________，还可使用___________替换硝酸。（2）沉淀A关键成份是_________________，其不溶于强酸但可和一个弱酸反应，该反应化学方程式为____________________________________。（3）加氨水过程中加热目标是___________。沉淀B关键成份为_____________、____________（写化学式）。（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，经过测定草酸量可间接获知钙含量，滴定反应为：+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。试验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L−1KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙质量分数为______________。5、高锰酸钾（）是一个常见氧化剂。关键用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（关键成份为）为原料生产高锰酸钾工艺路线以下：回复下列问题：（1）原料软锰矿和氢氧化钾按百分比在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是______________。（2）“平炉”中发生反应化学方程式为 。（3）“平炉”中需要加压，其目标是 。（4）将转化为生产有两种工艺。①“歧化法”是传统工艺，即在溶液中通入气体，使体系呈中性或弱酸性，发生歧化反应。反应中生成和__________（写化学式）。②“电解法”为现代工艺，即电解水溶液。电解槽中阳极发生电极反应为__________，阴极逸出气体是__________。③“电解法”和“歧化法”中，理论利用率之比为__________。（5）高锰酸钾纯度测定：称取样品，溶解后定容于容量瓶中，摇匀。取浓度为标准溶液，加入稀硫酸酸化，用溶液平行滴定三次，平均消耗体积为。该样品纯度为__________（列出计算式即可，已知）。（1）增大接触面积，提升反应速率。

（2）。

（3）增大压强，提升反应速率。

（4）①；②;；③

（5）6、用零价铁（Fe）去除水体中硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究热点之一。（1）Fe还原水体中NO3-反应原理如右图所表示。①作负极物质是________。②正极电极反应式是_________。（2）将足量铁粉投入水体中，经二十四小时测定NO3—去除率和pH，结果以下：初始pHpH=2.5pH=4.5NO3—去除率靠近100%＜50%二十四小时pH靠近中性靠近中性铁最终物质形态pH=4.5时，NO3—去除率低。其原因是________。（3）试验发觉：在初始pH=4.5水体中投入足量铁粉同时，补充一定量Fe2+能够显著提升NO3—去除率。对Fe2+作用提出两种假设：Ⅰ.Fe2+直接还原NO3—；Ⅱ.Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。①做对比试验，结果如右图所表示，可得到结论是_______。②同位素示踪法证实Fe2+能和FeO（OH）反应生成Fe3O4。结合该反应离子方程式，解释加入Fe2+提升NO3—去除率原因：______。pH=4.5（其它条件相同）（4）其它条件和（2）相同，经1小时测定NO3—去除率和pH，结果以下：初始pHpH=2.5pH=4.5NO3—去除率约10%约3%1小时pH靠近中性靠近中性和（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不一样时，NO3—去除率和铁最终物质形态不一样原因：__________。【答案】（1）①铁②NO3-+8e-+7H2O=NH4++10OH-，（2）pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），FeO（OH）不导电，所以NO3-去除率低（3）①Ⅱ；②Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+，加入Fe2+之所以能够提升硝酸根离子转化率关键因为较少了FeO（OH）生成，增强了导电性，另外生成了H+，能够是pH增大速度减慢，使NO3-转化率增大；（4）因为Fe3+水解，所以pH越高，Fe3+越轻易生成FeO(OH)，FeO(OH)又不导电，所以NO3-去除率越低27．（12分）以废旧铅酸电池中含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅再生利用。其工作步骤以下：（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4化学方程式是__________。（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42−2Fe3++PbSO4+2H2Oii:……①写出ii例子方程式：________________。②下列试验方案可证实上述催化过程。将试验方案补充完整。a.向酸化FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少许PbO2，溶液变红。b.______________。（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线图所表示。①过程Ⅱ目标是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中反复使用，其目标是_____(选填序号)。【答案】（1）Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O。（2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；②取a中红色溶液少许，加入过量Pb，充足反应后，红色褪去。（3）①A；②将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下饱和溶液，降温结晶、过滤，得PbO。32.（16分）由熔盐电解法取得粗铝含有一定量金属钠和氢气，这些杂质可采取吹气精炼法除去，产生尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺步骤以下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面氧化铁和石英砂，预防精炼时它们分别和铝发生置换反应产生新杂质，相关化学方程式为①和②（2）将Cl2连续通入坩埚中粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡关键成份除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在（3）在用废碱液处理A过程中，所发生反应离子方程式为（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素关键以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极关键电极反应式为（5）钢材镀铝后，表面形成致密氧化铝膜能预防钢材腐蚀，其原因是解析：（1）①2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe②4Al+3SiO2AUTOTEXT==*MERGEFORMAT3Si+2Al2O3（2）H2、AlCl3；NaCl。(3)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O(4)阳极；阳极：Al-3e-=Al3+、（阴极：4Al2Cl7―+3e-=7AlCl4―+Al）(5)铝在空气中易形成一层极薄致密而坚固氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用32.（17分）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在以下平衡为能充足利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺步骤以下：滤渣关键成份有和和未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原了解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+原因：。（3）“除杂”步骤中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调滤液PH至中性。（4）不一样温度下，K+浸出浓度和溶浸时间关系是图14，由图可得