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1、精品文档精品文档 精品文档精品文档化学工艺流程综合训练1. (15分)(2013广州调研)以地下卤水(主要含NaCl,还有少量Ca2+、Mg2+)为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下,同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。已知以下四种物质的溶解度曲线如下图所示:(1) “除杂”时,先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+,再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+,“废渣”的主要成分为、。(2) “滤渣1”的化学式为。(3) 在“滤液1”中加入盐酸的目的是。“滤渣2”的化学式为。物质电离常数(25)H2CO3K1=4.3010-7K2=5.6110-11H2SO3K1=1.5410-2K2=1.021
2、0-7(4) 已知H2CO3和H2SO3的电离常数如上表,“通入SO2”发生反应的化学方程式为。2. (15分)(2013惠州一中模拟)工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌)中回收钯,采用如下流程:已知:钯(Pd)的性质与铂相似。钯与王水在加热条件下发生的主要反应如下:3Pd+12HCl+2HNO33H2PdCl4+2NO+4H2O请回答下列问题:(1) 酸溶前先将废催化剂在700下进行灼烧,同时不断通入空气的作用是。加入盐酸的目的是。(2) 酸溶需控制温度不宜过高,除了控制一定反应速率外,其原因是。(3) 若用足量的烧碱吸收混有空气的气体,吸收后溶液中含有溶质的化学式有N
3、aOH、NaNO2、。(4) 使用甲醛还原钯的化合物时,溶液需要保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是。(5) 操作的名称是,溶液可能含有的有机离子为。(6) 催化剂中另一主要成分活性炭可以用浓硝酸除去,写出该反应的化学方程式:。3. (15分)(2013汕头一模)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆的流程之一如下:试回答下列问题:(1) 写出上述流程中高温气化的化学方程式:(碳转化成CO)。(2) 写出ZrOCl28H
4、2O在900 生成ZrO2的化学方程式:。(3) 关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是(填字母)。A. 二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料B. 1nm=10-10mC. 锆合金的硬度比纯锆要高D. 日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起的(4) 一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。在熔融电解质中,O2-向(填“正”或“负”)极移动。电池正极的电极反应式为,负极的电极反应式为。4. (15分)(2013佛山二模)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂
5、质除去并回收得到V2O5的流程如下:请回答下列问题:(1) 步骤所得废渣的成分是(填化学式),操作的名称。(2) 步骤、的变化过程可简化如下:(R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)中萃取时必须加入适量碱,其原因是。中X试剂为。(3) 的离子方程式为。(4) 该工艺流程中,可以循环利用的物质有和。5. (15分)(2013湛江二模)以白云石(化学式表示为MgCO3CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。(1) 研磨的作用是。(2) 该工艺中可循环使用的物质是、(填化学式)。(3) 白云石轻烧的主
6、要产物是MgOCaCO3,而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取,白云石轻烧的优点是。(4) 加热反应的离子方程式为。(5) 加热反应时,在323K和353K溶液中c(N)与反应时间的关系如下图中所示,请在下图中画出373K的曲线。由图可知,随着温度升高,。6. (15分)(2013番禺三模)2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下:(1) 上述工艺回收到的产物有。
7、(2) 废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全对拆解环境的要求是。(3) 碱浸时主要反应的离子方程式为。(4) 酸浸时反应的化学方程式为。如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是。(5) 生成Li2CO3的化学方程式为。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应。7. (15分)(2013番禺统测)回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图。(1) Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式:。(2) 蒸馏可获GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是。(3) GeCl4水解生成
8、GeO2nH2O,化学方程式为。温度对GeCl4的水解率产生的影响如下图所示,其原因是该水解反应的H(填“”或“8的溶液中GeO2逐渐溶解时发生的反应:。8. (15分)KNO3是重要的化工产品,下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的流程图:(1) 反应的化学方程式为CaSO4+2NH4HCO3CaCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2,则反应的化学方程式为。(2) 反应需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是;从反应所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是。(3) 检验反应所得K2SO4中是否混有KCl的方法是取少量K2SO4样品溶于水,。(4) 整个流程中,可循
9、环利用的物质除(NH4)2SO4外,还有(填化学式)。化学工艺流程综合训练1. (1) Mg(OH)2(2分)CaCO3(2分)(2) NaHCO3(2分)(3) 除去HC(3分)NaCl(2分)(4) NaHCO3+SO2NaHSO3+CO2(4分)2. (1) 除去废催化剂中的活性炭(2分)除去铁、锌等杂质(2分)(2) 防止硝酸分解,防止盐酸、硝酸挥发(2分)(3) NaNO3(2分)(4) 酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化(2分)(5) 过滤(1分)HCOO-(1分)(6) C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O(3分)3. (1) 4C+4Cl2+ZrSiO4ZrCl4+SiCl
10、4+4CO(3分)(2) ZrOCl28H2OZrO2+2HCl+7H2O(3分)(3) B(2分)(4) 负(2分)O2+4e-2O2-(2分)C4H10-26e-+13O2-4CO2+5H2O(3分)4. (1) SiO2(2分)过滤(2分)(2) 加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率或类似表述,如提高RAn(有机层)的浓度、百分含量等均可(2分)H2SO4(2分)(3) NH3H2O+VNH4VO3+OH-(3分)(4) 氨气(或氨水)(2分)有机萃取剂(2分)5. (1) 增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率(2分)(2) NH3(2分)(NH4)2SO4(2分)
11、(3) 减少能耗、减少CO2的排放等(2分)(4) MgO+2NMg2+2NH3+H2O(3分)(5) 见下图(2分)反应的时间缩短、平衡时c(N)减小(2分)6. (1) Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3(3分)(2) 隔绝空气和水分(2分)(3) 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(2分)(4) 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O(2分)有氯气生成,污染较大(2分)(5) Li2SO4+Na2CO3Na2SO4+Li2CO3(2分)趁热(2分)7. (1) Ge2+H2O2+2H+Ge4+2H2O(3分)(2) 抑制GeCl4水解(2分)(3) GeCl4+(n+2)H2OGeO2nH2O+4HCl(3分)(2分)C(2分)(4) GeO2+2OH-Ge+H2O(3分)8. (1) Ca(NO3)2+K2SO4CaSO4+2KNO3(3分)(2) 分离NH4Cl与K2SO4,加快化学反应速率(3分)防止KNO3结晶,提高KNO3的产率(3分)(3) 加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置,向上层清液中滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明K2SO4中不混有KCl;若有白色沉淀生成,说明K2SO4中混有KCl(3分)(4) CaSO4、KNO3(3分)
