高中化学：工艺流程 (二)

工艺流程题练习

1.钻铝系催化剂主要用于石油炼制等工艺，从废钻铝催化剂（主要含有MoS?、CoS］口匕03）中回收钻和铝的工艺流程如图:

___________---------------

I叵卜钳酸铉

有机

度催」丽卜浸取液型且

化剂fI焙烧水相2

水相1

有机水相一草酸站一ACOJO,

有机萃取剂2

破酸草酸侏

已知：浸取液中的金属离子主要为MoO［、Co?*、AF+。

（1）铝酸镀［（NH,^MoOj中Mo的化合价为________,MoS?在空气中高温焙烧产生两种氧化物：（填化学即

（2）为了加快酸浸速率，可采取的措施为（任写一条）。加快反应速率（温度，浓度，压强，催化剂，接高露、

（3）若选择两种不同萃取剂按一定比例（协萃比）协同萃取MoO；+和Co?*,萃取情况如图所示，当协萃比=,更有利合loO；+的萃取。

（4）操作1的名称为o（5）向有机相1中滴加氨水，发生的离子方程式为o

+

（6）Co?+萃取的反应原理为C/++2HR/COR2+2H,向有机相2中加入H2sO,能进行反萃取的原因是（结合平衡移动原理解释）。

（7）水相2中的主要溶质除了H.SO.,还有（填化学式）。

(8)CO3O4可用作电极，若选用KOH电解质溶液，通电时可转化为CoOOH,其电极反应式为。

1.【答案】(1)+6MOO3(2)搅拌(3)4:1(4)分液

+

(5)MOO^+4NH3-H2O=MOO^+4NH*+2H2O

(6)根据CO2++2HR皤qC0R2+2H+可知，加入H2sO-c(H+)增大，平衡向左移动

(7)Al2(SO4)3

(8)CO3O4+OH+H2O—e=3CoOOH

2.（2020届东北三省四市联合模拟）碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿（CsS,含有SiCh和少量FezO,等杂质）为原料制

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范鼬#

,反应速率

金属离子卜eCu"Mn"

・・物质的溶解度

开始沉淀的pH7.5j，2.75.68&.'

物质的热分解与挥发

完全沉淀的pH3.76.7.♦•48

副反应的发生

②[Cu(NHMa0常温稳定，在热水中会分解生成NH3；弱离子的水解（平衡）

③Ksp[Fe(OH)3]=4.0xl(y38。回答下和用趣■—一加快反应速率（温度，浓度，压强，催化剂，接触面积等）

（1）加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉瑶缗黎可藕的措施有

（任写一种）。

（2）滤渣I经CS2提8?眄得二种淡黄色副产品，则滤渣I中的主要成分是（填化学式）。回收淡黄色副产品过程中温度控制在50~60℃之间，不宜

过高或过低的原因是

（3）常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO,调节pH的范围为,若加A后将溶液的pH调为5,则溶液中Fe3+的浓度为mol/L。

(4)写出“沉镒"(除MM+)过程中反应的离子方程式：。

(5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是。

(6)测定副产品MnSOrlhO样品的纯度：准确称取样品14.00g,加蒸储水配成100mL溶液，取出25.00mL用标准的BaCb溶液测定，完全反应后得到了4.66g

沉淀，则此样品的纯度为一(保留到小数点后两位)。

【答案】(1)搅拌；适当增加硫酸浓度；适当加热等

(2)SiO2>S、MnO2温度过低，硫的溶解速率小，温度过高，CS2易挥发

H2++

(3)3.7〜5.6(或3.7SpH<5.6)4.0xl0(4)Mn+HCO3-+NH3=MnCO3+NH4

(5)将溶液加热(6)96.57%

40xl()-38

38

若加A后将溶液的pH调为5,贝ijc(OH)=10-9mol/L,KspfFe(OH)3]=4.0xlO-,则溶液中铁离子浓度为二~r---mol/L=4.0xl0"mol/L,故答案为：3.7〜5.6(或

(10)

3.7<pH<5.6)；4.0xl0」i；

)测定MnSO/HQ样品的纯度：准确称取样品14.00g,加蒸储水配成100mL溶液，取出25.00mL用标准的BaCL溶液测定，完全反应后得到了4.66g沉淀，为

4.66g100

硫酸钢物质的量=寿7布T°O2m°Ln(MnS04.H20>n(BaS04>0.02moL则此样品中MnSObH©物质的量为：OSmolx石=0.08m°L则样品中MnSObHQ

0.08molx169g/mol

的纯度=xl00%=96.57%,故答案为：96.57%。

14.00g

3.（2020届广东省汕头市高三一模）澳酸镉［Cd（BrO3）2］常用做分析试剂、生产荧光粉等。以镉铁矿（成分为CdO?、Fe93、FeO及少量的AI2O3和为原料制

备［Cd（BrO3）2］的工艺流程如下:

Kes溶液

纂发结晶，、

>Cd（Brp3）g

已知Cd（SO4）2溶于水，回答下列问麟

（1）为提高镉的浸取率，酸浸时可采取的措施有.（任写两种即可）。

(2)还原镉时,发生的离子反应方程式为________________________

（3）加入H2O2溶液的目的是«

（4）滤渣2的主要成分为（填化学式）；为检验滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_____________________。

2++

（5）实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中Cd2+的含量，其原理是：Cd+2NaR=2Na+CdR2,其中NaR为阳离子交换树脂。

常温下，将沉镉后的溶液（此时溶液pH=6）经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的Na+比交换前增加了0.0552g/L,则该条件下Cd（OH）2的Ksp值为

（6）已知镉铁矿中CdO2的含量为72%,整个流程中镉元素的损耗率为10%,则2t该镉铁矿可制得Cd（BrO3）2（摩尔质量为368g/mol）质量为kg。

【答案】(1)增大稀硫酸浓度、将固体粉碎、用玻璃棒搅拌或适当加热等措施(写出两种即可)

4+2++

(2)3Cd+CH3OH+H2O=3Cd+CO2T+6H(3)将溶液中的Fe?+氧化为Fe3+

19

(4)A1(OH)3>Fe(OH)3KSCN(5)1.2xl0(6)3312

(5)沉淀后的溶液pH=6,则c(OH)=l(y8mol/L,经阳离子交换树脂后，测得溶液中Na+比交换前增加了0.0552g/L,即Na+浓度增加了

0.0552g

23g7mol=0.0024mol/L,根据Cd2++2NaR=2Na++CdR2,可知原溶液中c(Cd2+)=0.0012mol/L,贝UCd(0H)2的Ksp=c(Cd2+)xc2(OH-)=1.2x10-巴

FL

(6)2t该矿石中CdCh的质量为2xl06gx72%=1.44xl()6其物质的量为岩平与=]xi()4moi,整个流程中镉元素的损耗率为10%,根据原

144g/mol

3

子守恒可知Cd(BrO3)2的物质的量为104moix(l/0%)=9x103mo],其质量为9xiomolx368g/mol=3312000g=3312kgo

4.硫酸铅（PbSCU）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿（主要成分为PbS,含有FeS?等杂质）和软镒矿（主要成分为MnO2）制备PbSO4

的工艺流程如图:

盐酸NaClFeA冰水相硫酸

漉液或

方铅矿―操作I

浸取*调pH沉

软铸砂一＞沉淀转化

生二硫酸铅粉末

»PbS()4晶

滤液1滤液2酸液

已知：i.PbCL难溶于冷水，易溶于热水。

2

ii.PbCl2(s)+2Cl(aq)^^PbC14(aq)A

8

iii.KSp(PbSO4)=1.08xl0-,JCSp(PbCI2)=1.6x

(1)“浸取”时需要加热，此府遑酸与*nO2、PbS发生反应」弋为MnO2+PbS+4HClPbCh+S+MnCI2+2H2O

(2)“调pH”的目的是锋''操作时加入冰水的作用是PbCk溶解量/g-L—

(4)20℃时，PbCL（s）在不同浓度的盐酸中的:溶解量（gL」）如图所示。下列叙述正确的是一（填字母）。

A.盐酸浓度越小，K”,彦bCL）越小、y两点对应的溶液中c（Pb2+）不相等4.45

C.当盐酸浓度为1moi[T时，溶液中C（Pb"）一定最;

01cCHCD/mol-L-1

D.当盐酸浓度小于1”时，随着HC1浓度的增大，PM溶解量减小是因为C1-浓度增大使PbCh溶解平衡逆向移动

°°O

2

(5)b经“沉淀转停，后得到PbS04,当c(Cl)=0