1、高三第二轮复习化工流程推断题强化练习L高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L1 铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。已知: NaFeO2遇水强烈水解。 2CrO42 + 2H+ Cr2O72+ H2O 请回答: (1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是 。(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是 。(3)滤渣1为红褐色的固体,滤渣1的成分是(填名称)_ ,滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,还含有(填化学式) 。(4)利用滤渣2,可制得两种氧化物,其中一种氧
2、化物经电解冶炼可获得金属,该电解反应的化学方程式是 。(5)写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是 。(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L2 菱锰矿的主要成分是碳酸锰,还含有Fe2O3、FeO、CaO、MgO等成分。某化工厂用废盐酸(质量分数约为20%)与菱锰矿制备MnCl2.4H2O(106时失去一分子结晶水,198时失去全部结晶水),部分工艺流程如下:(1)盐酸与菱锰矿中碳酸锰反应的化学方程式为 (2)酸浸取时,浸出时间对浸出率的影响如右图所示,工业采用的浸
3、取时间是60min,其可能的原因 是 。(3)图中“净化剂X” 可能是 。(4)加入MnSO4后控制实验条件析出某种杂质离子的盐Y, 盐Y的主要成分是 。(5)浓缩结晶时,必须一出现晶膜就立刻停止加热,其原因是 。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L3 废旧锂离子电池的正极材料(主要含有及少量Al、Fe等)可用于回收钴、锂,实验方法如下:(1)在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为: ,氧化剂是_。(2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是_ 。废渣的主要成分是_。(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为 _、_ 。(4)本工艺可回收的副产品是_。高三第二轮复习
4、化工流程推断题强化练习 L4 CoCl26H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)为原料制取CoCl26H2O的一种新工艺流程:已知:钴与盐酸反应的化学方程式为:Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86,易溶于水;常温下稳定无毒,加热至110120时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。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)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2请回答下列问题:(1)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 。(2)操作包含3个基本实验操
5、作,它们是 、 和过滤。(3)制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是: 。(4)为测定产品中CoCl26H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100,其原因可能是: 。(5)在实验室中,为了从上述产品中获得更纯净的CoCl26H2O,方法是: 。(6)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为: 。原工艺较新工艺也有优点,其主要优点是 。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L5 某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如下图
6、所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO47H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题:(1)操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需 要的主要仪器为 。(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。(3)“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。酸浸后,经操作a分离出 固体后,溶液中可能含有的金属离子是 。(4)操作b为调节溶液的pH,你
7、认为pH的最佳调控范围是: 。(5)“调pH为23”的目的是 。(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO47H2O),其原因可能是 _ 。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L6 炼锌厂产生的工业废渣锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO47H2O和金属镉是一个有益的尝试,其流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7;锌的金属活动性比镉强。试回答下列问题:(1)“浸出”时用到的“试剂X”为 (填名称)。(2)写出“氧化”过程的离子方程式 。(3
8、)“调pH”过程可以选用 。(从以下选项选择, 填序号) AH2SO4 BZnO CNaOH “滤渣2”的主要成分是 (填化学式,下同)。(4)“试剂Y”是_;“滤渣3”的成分为_。(5)“操作1”的方法是_ _;在“操作1”时,必须采取的实验措施是 。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L7 工业上利用硫酸渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如下:注:铵黄铁矾化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12(1)在废渣溶解操作时,应选用_溶解(填字母)。A、氨水 B、氢氧化钠 C、盐酸 D、硫酸(2
9、)物质A是一种氧化剂,工业上最好选用 (供选择使用的有:空气、Cl2、MnO2),其理由是 。(3)根据下图有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件是: 。(4)“结晶”生成铵黄铁矾的反应化学方程式为 _ 。(5)简述检验“滤液”中含有NH4的实验方法: 。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L8 高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO2进行湿法浸取软锰矿(主要含MnO2,同时含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3)来制备。(已知亚硫酸酸性强于碳酸)将过量的SO2气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作,并控制温度加热反应;向浸锰结束后
10、的滤液中加入MnO2、同时通入空气,再用Na2CO3溶液调节pH为3.7后过滤分离;调节滤液pH值为6.57.2 ,然后加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。工业流程图如下:已知生成氢氧化物的pH如下表:物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH2.77.68.3完全沉淀pH3.79.69.8请根据题中有关信息回答问题:(1)“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有 。(2)由图可知,副反应MnSO4+ SO2 MnS2O6的H 0(填、或),为减少MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是 。(3)步骤中加入MnO2和通入空气的作用
11、 。(4)中控制温度为6070,温度不宜太高的原因是 。(5)与传统的电解法制MnCO3工艺相比较,新工艺的优点是 。(写两点)。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L9 氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种,其中一种提取铈的工艺流程如下:已知:焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物;酸浸I的浸出液中含少量的+3价的铈请回答下列问题(1)焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是 _ 。(2)酸浸II后,四价铈转化为三价,为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失,用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去,该反应的离子方程式为:
12、_ (3)在生产过程中,酸浸I 中会产生大量黄绿色气体,污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿色气体的离子方程式:_,提出一种解决的方案:_ .。(4)实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称: _;在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH值获得Ce(OH)3,测定该溶液pH值的操作是_.(5)写出氧化步骤的化学方程式:_ ,其中还原产物是_ .。高三第二轮复习 化工流程推断题强化练习 L10 云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放,毒水被直接排放南盘江中。:某工厂对制革工业污泥中Cr(III)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3、A
13、l3+、Ca2+、Mg2+):部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cu2+Cr3+开始沉淀时的pH1.97.04.7沉淀完全时的pH3.29.011.186.79(9溶解)(1)实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需 。(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是 (至少答一点)。(3)加入H2O2的作用是 _ _。调节溶液的pH8是为了除去 离子。(4)钠离子交换树脂的原理为:MnnNaRMRnnNa,被交换的的杂质离子是_。(5)还原过程发生以下反应(请配平):_Na2Cr2O7_SO2_ _ _ Cr(OH)(H2O)5SO4 Na2SO4;:工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。其中一种处理方法为电解法:该法用Fe做电极,电解含Cr2O72的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应方程式解释) 。
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