《化学工艺设计流程题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学工艺设计流程题（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-化工流程题练习【化学工艺流程题的一般组成】1、利用酸性含锰废水主要含Mn2+、Cl-、H+、Fe2+、Cu2+可制备高性能磁性材料MnCO3及纯洁的氯化铜晶体CuCl22H2O。工业流程如下：几种金属离子沉淀的pH如表金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+完全沉淀的pH9.73.26.410.4答复以下问题：（1） 过程中，MnO2在酸性条件下反响的离子方程式为2将滤渣Q溶解在过量的盐酸中，经过，过滤、洗涤、低温烘干，即可获得纯洁的氯化铜晶体CuCl22H2O。3过程中，298K、c(Mn2+)为1.0mol/L时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反响时间关系如右图。据图息，你选择的最
2、正确pH是；理由是。(4)由MnCO3可制备重要催化剂MnO2，在空气中加热460.0g的MnCO3得到332.0g产品，假设产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的物质的量是。摩尔质量g/mol：MnCO3:115 MnO2:87 MnO:712*实验小组以粗镍含少量Fe和Cr杂质为原料制备Ni(NH3)6Cl2，并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下：局部离子生成氢氧化物沉淀的pH(开场沉淀的pH按离子浓度为0.1 molL-1计算)如下表所示：离子Fe3+Cr3+Ni2+开场沉淀pH1.54.36.9完全沉淀pH2.85.68.9Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)
3、2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液均显碱性。答复以下问题：1实验需要配制3.0molL-1稀硝酸250mL，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_。2步骤(a)中Ni和浓硝酸反响的化学方程式为_。3步骤(b)首先参加试 剂*调节溶液的pH约为6，过滤后再继续参加*调节pH以得到绿色沉淀。调节pH约为6的原因是_。试剂*可以是_(填标号)。 A. H2SO4 B. Ni(OH)2 C. NaOH D. Fe2O3 E. NiO4NH3含量的测定i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解后参加3.00mL6 mol/L盐酸，以甲基橙作指示剂，滴定至终
4、点消耗0.500 0 molL-1NaOH标准溶液V1mL；ii. 空白试验：不参加样品重复实验i，消耗NaOH标准溶液V2mL。NH3的质量分数为_。(用V1 ,V2表示)在上述方案的根底上，以下措施能进一步提高测定准确度的有_填标号。 A. 适当提高称量产品的质量 B. 用H2SO4溶液替代盐酸 C. 用酚酞替代甲基橙 D. 进展平行实验5为测定Cl的含量，请补充完整下述实验方案。称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解，_，滴入23滴K2CrO4溶液作指示剂，用浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作23次。3锂电池应用很广，*种锂离子电池，其正极材料可再生利用。其正极材料
5、有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反响为6C+*Li+*e-=Li*C6，现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的*些金属资源(局部条件未给出)。答复以下问题：1写出“正极碱浸中发生反响的化学方程式_；2“酸浸一般在80下进展，写出该步骤中发生的主要氧化复原反响的化学方程式_；如果可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液，可能发生反响的离子方程式_；3写出“沉钴过程中发生反响的化学方程式_；4充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-*CoO2之间的转化，写出充电时正极的电极反响_；5在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)；6最近美国和国
6、的科学家合作研究出新型锂空气电池，他们的锂空气电池在放电过程中产生稳定的晶状超氧化锂(LiO2)，超氧化锂可以很容易地分解成锂和氧，从而具有更高的效率和更长的循环寿命。请写出该电池正极的电极反响_。4废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量到达矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。*化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：答复以下问题：1反响是将Cu转化为Cu(NH342+，反响中H2O2 的作用是。写出操作的名称：。2反响II是铜氨溶液中的Cu(NH342+与有机物RH反响，写出该反响的离子方程式：。操作用到的主要仪器名称为，其目的
7、是填序号。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质别离c增加Cu2在水中的溶解度3反响是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反响生成CuSO4和。假设操作使用以下图装置，图中存在的错误是。4操作以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是。操作 由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。5流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使用的NH4Cl在反响中的主要作用是。5毒重石的主要成分BaCO3含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下：Ca2+Mg2+Fe3+开场沉淀的pH11.99.11.9完全沉淀的pH13.911.13.
8、2：KspBaC2O4= 1.6107，KspCaC2O4= 2.31091实验室用37%的盐酸配制1mol/L盐酸，除烧杯外，还需要使用以下玻璃仪器中的：_。a容量瓶 b量筒 c玻璃棒 d滴定管为了加快毒重石的酸浸速率，可以采取的措施有：_。至少两条2参加氨水调节溶液pH=8的目的是：_。滤渣中含_填化学式。参加H2C2O4时应防止过量，原因是：_。3操作的步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、_。4利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进展。：2CrO42+2H+=Cr2O72+H2O Ba2+CrO42=BaCrO4步骤 移取* mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，参加酸碱指示
9、剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0 mL。步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，参加* mL与步骤一样浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再参加酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。氯化钡溶液浓度为_ molL1(用含字母的式子表示)。假设步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则Ba2+浓度的测量值将_填“偏大或“偏小。【真题演练】【2021年高考新课标卷】以硅藻土为载体的五氧化二钒V2O5是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既防止污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质
10、V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 答复以下问题：（1） “酸浸时V2O5转化为VO2+，反响的离子方程式为， 同时V2O4转成VO2+。“废渣1的主要成分是_。2“氧化中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为_mol。3“中和作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中。“废渣2中含有_。4“离子交换和“洗脱可简单表示为：4ROH+ V4O124 R4V4O12+4OH以ROH为强碱性阴离子交换树脂。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈性填“酸“碱“中。5“流
11、出液中阳离子最多的是_。6“沉钒得到偏钒酸铵NH4VO3沉淀，写出“煅烧中发生反响的化学方程式 。强化练习1马日夫盐Mn(H2PO4)22H2O是一种白色晶体，易溶于水，常用于机械设备的磷化处理。以软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量的Fe2O3、FeO和A l 2O3)为原料制备马日夫盐的流程如下：软锰矿要先制成矿浆的目的是_，葡萄糖(C4H12O6)与MnO2反响时，产物为MnSO4、CO2和H2O，该反响中氧化剂与复原剂的物质的量之比为_。(2)用H2O2溶液“氧化时发生反响的离子方程式为_。(3)几种金属离子的氢氧化物开场沉淀和完全沉淀的pH如下表，“调pH并过滤时，应调整的pH围为
12、_，滤渣1的主要成分为_(填化学式)。金属离子开场沉淀的pH完全沉淀的pHFe3+1.83.2Al3+3.05.0Fe2+5.88.8Mn2+7.89.8(4)参加磷酸后发生反响的化学方程式为_。(5)*工厂用上述流程制备马日夫盐，软锰矿中MnO2的含量为87%，整个流程中锰元素的损耗率为9% ，则1吨该软锰矿可制得马日夫盐_t。2以*种软锰矿(主要成分MnO2，同时含有FeCO3、Al2O3、SiO2等)为主要原料生产KMnO4的一种流程图如下：Mn(OH)2极易被空气氧化；Fe(OH)3、Al(OH)3的溶度积常数依次为4.010-38、1.310-33。(1)滤渣A的化学式是_；溶液B中的主要阴离子有_。(2)为防止引入杂质，步调节pH参加的物质是_；调节pH除杂过程中，后析出的沉淀是_。(3)浓硫酸与MnO2反响也能生成Mn2+，其化学方程式是_。(4) K2MnO4在酸性、中性环境下都会歧化生成MnO4-和MnO2，则步原料应保证_。步溶解水应煮沸的目的是_
