工艺流程 真题练习Word文档下载推荐.docx
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保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有 。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:
[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;
pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂:
盐酸和Ca(OH)2]。
3.(2019•浙江)某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上,按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2•6H2O)。
相关信息如下:
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。
请回答:
(1)下列说法正确的是 。
A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(2)步骤Ⅲ,需要搭建合适的装置,实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):
热源→ 。
②为了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示剂。
请给出并说明蒸氨可以停止时的现象 。
(3)溶液F经盐酸漆化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。
取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是 。
②从操作上分析引入杂质的原因是 。
(4)有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。
已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:
金属离子
pH
开始沉淀
完全沉淀
Al3+
3.0
4.7
Fe3+
1.1
2.8
Ca2+
11.3
﹣
Mg2+
8.4
10.9
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):
固体B→a→ → → → → → →MgCl2溶液→产品。
a.用盐酸溶解b.调pH=3.0c.调pH=5.0d.调pH=8.5
e.调pH=11.0f.过滤g.洗涤
4.(2018•浙江)某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4•7H2O)
相关信息如所下:
①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围:
1.5
Fe2+
5.5
8.3
Zn2+
5.4
8.2
②ZnSO4的溶解物(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线
(1)镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是 。
②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是 。
(2)步骤Ⅱ,需加入过量H2O2,理由是 。
(3)步骤Ⅲ,合适的pH范围是 。
(4)步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:
a.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;
b.在60℃蒸发溶剂;
c.冷却至室温;
d.在 100℃蒸发溶剂;
e.过滤。
请给出上述操作的正确顺序 (操作可重复使用)。
(5)步骤Ⅴ,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得 ZnSO4•7H2O晶体颗粒大小分布如图所示。
根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较 大晶粒,宜选择 方式进行冷却结晶。
A.快速降温 B.缓慢降温 C.变速降温
(6)ZnSO4•7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。
①下列关于滴定分析,正确的是
A.图1中,应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端
B.滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗
C.将标准溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移
D.滴定时,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转E.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡,则测得的体积比实际消耗的小
②图2中显示滴定终点时的读数是 mL。
5.(2019•天津)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。
以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为 。
SiHCl3的电子式为 。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)⇌SiHCl3(g)+HCl(g)△H1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)⇌4SiHCl3(g)△H2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)⇌3SiHCl3(g)△H3
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称 (填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为 。
(2)已知体系自由能变△G=△H﹣T△S,△G<0时反应自发进行。
三个氢化反应的△G与温度的关系如图1所示,可知:
反应①能自发进行的最低温度是 ;
相同温度下,反应②比反应①的△G小,主要原因是 。
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。
下列叙述正确的是 (填序号)。
a.B点:
v正>v逆b.v正:
A点>E点c.反应适宜温度:
480~520°
C
(4)反应③的△H3= (用△H1,△H2表示)。
温度升高,反应③的平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有 (填分子式)。
6.(2019•新课标Ⅲ)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol•L﹣1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Mn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
(1)“滤渣1”含有S和 ;
写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是 。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为 ~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是 。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+.若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是 。
(6)写出“沉锰”的离子方程式 。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=
时,z= 。
7.(2019•新课标Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5•H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 。
(2)“滤渣1”的主要成分有 。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是 。
(3)根据H3BO3的解离反应:
H3BO3+H2O⇌H++B(OH)4﹣,Ka=5.81×
10﹣10,可判断H3BO3是 酸;
在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是 。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2•MgCO3沉淀的离子方程式为 ,母液经加热后可返回 工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是 。
8.(2019•新课标Ⅱ)立德粉ZnS•BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。
灼烧立德粉样品时,钡的焰色为 (填标号)。
A.黄色B.红色C.紫色D.绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如图工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。
回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为 。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差,其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的 (填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为 。
(3)成品中S2﹣的含量可以用“碘量法”测得。
称取mg样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.1000mol•L﹣1的I2﹣KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。
以淀粉为指示剂,过量的I2用0.1000mol•L﹣1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣.测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL.终点颜色变化为 ,样品中S2﹣的含量为 (写出表达式)。
9.(2018•江苏)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为 。
(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题图所示。
已知:
多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃
硫去除率=(1﹣
)×
100%
①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于 。
②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是
。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由 (填化学式)转化为 (填化学式)。
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