高中化学工艺流程题-13页

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1、1 高中化学工艺流程专题训练 Co 1（共 14 分） 一种含铝、 锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝 箔的形式存在；钴以Co2O3 CoO 的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。 从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下： （1）过程 I 中采用 NaOH 溶液溶出废料中的Al ，反应的离子方程式为。 （2）过程 II 中加入稀H2SO4酸化后，再加入 Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方 程式为 （产物中只有一种酸根）。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸 浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因 _。

2、 （3）过程得到锂铝渣的主要成分是LiF 和 Al(OH) 3， 碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要 作用，请写出该反应的离子方程式_。 （4）碳酸钠溶液在过程III和 IV 中所起作用有所不同，请写出在过程IV 中起的作用是 _。 （5）在 Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是 _（填序号）。 A c(Na+) = 2c(CO32-) B c(Na+) c(CO3 2-) c(HCO 3-) C c(OH -) c(HCO 3-) c(H +) D c(OH -) - c(H+) = c(HCO 3-) + 2c(H2CO3) （6）CoO 溶于盐酸可得粉红色的Co

3、Cl2溶液。 CoCl2含结 晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸 水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红 色的 CoCl2 6H2O 晶体受热分解时， 剩余固体质量随温度变 化的曲线， A 物质的化学式是_。 （共 14 分） （1）2Al+2OH -+2H 2O = 2AlO2-+3H2 （2）4Co2O3 CoO + Na2S2O3 + 11H2SO4 = 12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O Co2O3 CoO 可氧化盐酸产生Cl2，污染环境。（合理即可） （3）2Al 3+3CO 32-+3H2O = 2Al(OH)3+3CO2 （4）调整

4、pH，提供 CO32-，使 Co2+沉淀为 CoCO3 含铝溶液 废料 碱溶 钴渣 含 Co2+及 微量 Li + Al 3+溶液 粗 CoO 粉 锂铝渣 20%Na2CO3 调 pH=4.55 加 NaF 600煅烧 滤液 8590 加浸出剂 30%Na2CO3 调 pH=88.5 沉淀 CoCO3 2 （5）B C D （有错不得分，答对2 个得 1 分，全对得2 分） （6）CoCl2?2H2O Cr 2（ 17 分）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下： 已知： 铬渣含有Na2SO4及少量 Cr2O72-、 Fe3+； Fe3+、 Cr3+完全沉淀（c1.0 10 -5 mol L -1

5、） 时 pH 分别为 3.6 和 5。 （1） “ 微热 ” 除能加快反应速率外，同时还可以， 滤渣 A 为（填化学式）。 （2）根据溶解度（S）温度（ T）曲线，操作B 的最佳 方法为（填字母序号） A蒸发浓缩，趁热过滤 B蒸发浓缩，降温结晶，过滤 （3）酸化后Cr2O72 可被 SO 32-还原成 Cr 3+，离子方程式为： ；酸 C 为，Cr(OH)3的溶度积常 数 KspCr(OH)3 。 （4）根据 2CrO42 2H+ Cr2O72 H 2O 设计图示 装置 （均为惰性电极） 电解 Na2CrO4溶液制取 Na2Cr2O7， 图中右侧电极连接电源的极，其电极反应式 为。 （17 分

6、） （1）促进 Fe3 水解生成Fe(OH)3而除去；（ 2 分） Fe(OH)3；（ 2 分） （2）A（2 分） （3）3SO32-Cr2O7 2- 8H 2Cr33SO 42-4H2O；（ 3 分，化学式和配平错误0 分） H2SO4；（ 2分） 1.0 10 32 mol4L-4 （2 分，不带单位扣1 分） （4）正极，（ 2 分） 4OH - 4eO 2 2H2O（2 分）（无“”扣分1 分） Cu 铬渣浸取调 pH 约 3.6 并微热过滤操作 B产品 水稀 NaOH 滤液 滤渣 A 母液 酸化、还原调 pH 为 5过滤 酸 C+Na2SO3溶液 NaOH 溶液滤渣 D 电源 Na

7、OH 浓溶液 Na+交换膜 NaOH 稀溶液 Na2CrO4 溶液 Na2Cr2O7 溶液 120 100 80 60 40 20 20 40 60 T/ 0 S/g 3 3.（13 分）工业上用某矿渣（含有Cu2O、 Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下: 已知：Cu2O + 2H + = Cu + Cu 2+ + H 2O （1）固体混合物A 中的成分是。 （2）反应完成后，铁元素的存在形式为。（填离子符号） 请写出生成该离子的离子方程式。 （3）x、y 对应的数值范围分别是、。 （4） 电解法获取Cu 时，阴极反应式为， 阳极反应式为。 （5）下列关于NaClO 调 p

8、H 的说法正确的是。 a. 加入 NaClO 可使溶液的pH 降低 b. NaClO 能调节 pH 的主要原因是由于发生反应ClO + H+ HClO， ClO 消耗 H+，从而达到调节 pH 的目的 c .NaClO 能调节 pH 的主要原因是由于NaClO 水解 ClO + H 2OHClO+OH ， OH 消耗 H + ，从而达到调节pH 的目的 （6）用 NaClO 调 pH，生成沉淀B 的同时生成一种具有漂白作用的物质， 该反应的离子方程式为。 （13 分） （1）SiO2、Cu（各 1 分） （2）Fe2+ （2 分） 2Fe3+ + Cu = Cu 2+ + 2Fe2+（2 分）

9、 （3）3.2pH4.0 5.2pH5.4（各 1 分） （4）Cu2+ +2e = Cu 2Cl - 2e = Cl2（各 1 分） （5）b （2 分） （6）5ClO + 2Fe2+ + 5H 2O = 2Fe(OH)3 + Cl + 4HClO （1 分） （或2Fe2+ +7ClO + 2H+ 5H 2O = 2Fe(OH)3 + Cl + 6HClO ） 沉淀物Cu(OH)2 Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2 开始沉淀pH 5.4 4.0 1.1 5.8 沉淀完全pH 6.7 5.2 3.2 8.8 稀硫酸 电解调 pH= x Cu NaClO 沉淀 B 调 pH= y

10、NaOH 沉淀 C 反应矿渣 固体混合物A 过滤 4 Fe 4. （15 分） 绿矾（FeSO4 7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含 少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法： 查询资料，得有关物质的数据如下表： 25时pH 值 饱和 H2S溶液 3.9 SnS 沉淀完全1.6 FeS开始沉淀3.0 FeS沉淀完全5.5 （1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为。 AKSCN 溶液BNaOH 溶液CKMnO4溶液D苯酚溶液 （2）操作 II 中，通入硫化氢至饱和的目的是；在溶液中用硫酸酸化至pH=2 的 目的是。 （3）操作 IV 的顺

11、序依次为、冷却结晶、。 （4）操作 IV 得到的绿矾晶体用少量冰水 洗涤，其目的是：除去晶体表面附着的硫酸等 杂质；。 （5）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a.称取 2.850g 绿矾产品，溶解，在250mL 容量 瓶中定容；b.量取 25.00mL 待测溶液于锥形瓶中； c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4 溶液滴定至终点，消耗KMnO 4溶液体积的平均值为20.00mL。 滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为 （填仪器名称）。 判断此滴定实验达到终点的方法是。 计算上述样品中FeSO4 7H2O 的质量分数为 。 (15 分) 1）AD （2 分） （2）除去溶液中的Sn2

12、+离子，并防止Fe 2被氧化 (2 分)； 防止 Fe2 离子生成沉淀 (2 分) （3）蒸发浓缩(1分) ；过滤洗涤 (1分) （4）降低洗涤过程中FeSO4 7H2O的损耗 (2分) （5）酸式滴定管(1分) 滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。 (2分) 0.975(2分) Mg 5(12 分)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤块(主要 成分为 MgCl2，含 Fe2 、Fe3、Mn 2 等杂质离子 )为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如下： 铁屑 稀硫酸 操作II 滤渣I 滤渣 II 通H2S至饱和 酸化( pH=2 )，冷却 操作

13、III 操作IV 操作I溶解 稀硫酸 FeSO4 7H2O . 5 (1)“氧化”一步中发生反应的离子方程式为_。 (2)“调节 pH”一步应调节溶液的pH9.8，其目的是 _。 (3)“热解”一步温度控制在75左右，其原因是_。 (4)从“过滤2”步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有_(填化学式 )。 ,表 1生成氢氧化物沉淀的pH 物质开始沉淀沉淀完全 Fe(OH)32.7 3.7 Fe(OH)27.6 9.6 Mn(OH)28.3 9.8 Mg(OH)29.9 11.1 注： Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去。 (5)轻质碳酸镁的成分为碱式碳酸镁MgCO3 Mg(OH)2

14、3H2O，则“热解”一步发生反应 的离子方程式为_。 (12 分 ) (1)ClO 2H2Fe2=2Fe3ClH 2O(2 分) (2)使 Fe3 、Mn 2 等杂质离子生成氢氧化物沉淀除去，且尽量避免 Mg 2转化为沉淀。 (2 分) (3)温度太低，反应速率慢，温度太高NH4HCO3会分解。 (2 分) (4)NaCl 、NH4Cl(4 分) (5)2Mg 24HCO 32H2O= MgCO3 Mg(OH)2 3H2O 3CO2(2 分) Mn 6. （14 分） 辉铜矿主要成分Cu2S， 此外还含有少量SiO2、 Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2， 以及少量SiO2、 Fe2O3

15、等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶 炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下： 已知： MnO2有较强的氧化性，能将 Cu+氧化成 Cu2+ Cu(NH3)4SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3 部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH 范围 (开始沉淀和完全沉淀的pH)： Fe3+：1.53.2 Mn 2+：8.3 9.8 Cu2+：4.4 6.4 MnSO4 H2O 晶体 4.8mol/L硫酸 辉铜矿 酸浸 S、SiO2 浸出液 调节 pH 至 4 沉淀物 滤液 NH4HCO3和 氨水的混合物 MnCO 3 加热赶氨Cu2(OH)2CO3 软锰矿 氨气 滤

16、液 6 （1）实验室配制250mL 4.8 mol/L 的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以 外还需要 _。 （2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_（任写一点）。 （3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、 MnSO4等。写出该反应的化学方程式 _ 。 （4）调节浸出液pH=4 的作用是 _ 。 （5）本工艺中可循环使用的物质是（写化学式）_。 （6）获得的MnSO4 H2O 晶体后常用酒精洗涤，主要目的是 _。 （7）用标准的BaCl2溶液测定样品中 MnSO4 H2O 质量分数时， 发现样品纯度大于100% （测定过程中产生的误差可忽略）， 其可能原因有_ (任写一种 )。 (14 分) （1）250mL 容量瓶 (1 分)、胶头滴管 (1 分) （2）粉碎矿石或适当升高温度或搅拌（答案合理均给分） （3）Cu2S +2MnO2+4H2SO4 =2CuSO4+2MnSO4+S +4H 2O （4）使 Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀 （5）NH3 （6）减少 MnSO4 H2O 晶体的损失 （7）混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水 Pd 7. (11 分)有机