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1、2012年虎山中学化工流程题专项练习1聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2（OH）nCl6-n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（05%30%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：煅烧浸出搅拌，调节溶液pH在4.24.5，过滤蒸发浓缩90100Al2(OH)nCl6-n高岭土A酸适量CaCO3已知：Fe3、Al3以氢氧化物形式完
2、全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧”的目的是_。（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_。（3）“浸出”选用的酸为_。配制质量分数15的A酸需要200mL30的A酸（密度约为1.15g/cm3）和_g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有 _ （要求写出三条）。（5）“调节溶液pH在4245”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_；“蒸发浓缩”需保持温度在90100，控制温度的实验方法是_。（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为_2废旧锂离子电池的正极材料（主要含有及少量Al、Fe等）可
3、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_。3CoCl26H2O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
4、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：加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。操作包含3个基本实验操作，它们是 和过滤。制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是 。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 。在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl26H2O，方法是 。在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“
5、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 。滤渣A滤液B4以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为SO42，写出有关的离子方程式： 。氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式： 。生产过程中，为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_。（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀
6、时溶液的pH见下表）沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀2.73.87.59.4完全沉淀3.25.29.712.4 滤液B可以回收的物质有_。5某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图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%)。固体含镍废催化剂碱液酸液碱浸操作b保温一段时间操作a酸浸操作aH2O2调pH为2-3操作c溶液固体操作aNiSO47H2O晶体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
7、)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题： 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 。 “碱浸”过程中发生的离子方程式是 。“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 。 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。“调pH为23”的目的是 。 产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO47H2O），其原因可能是 _。6实验室用共沉淀法制备纳米级Fe3O4的流程如下：该方法的关键为促进晶粒形成，并控制晶体生长。试回答下列问题：（1）该反应原理的离子方程式可表示
8、为 。（2）反应温度需控制在50，其方法是 ，温度偏低造成产量低的可能是 。（3）在搅拌的过程中还需加入10 mL正丙醇，其作用是 。（4）黑色糊状物转移至烧杯中，用倾析法洗涤，检验洗净的操作和现象是 _。（5）由上述分析可知，影响纳米级Fe3O4粒径大小的因素有（写出2条）_ 。7氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H2SiF6）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：母液NH4Cl滤液滤液H2SiO3CO2H2SiF6NH4HCO3、H2O充分混合、过滤NaClNaF粗NaF操作操作操作粗NH4Cl操作I操作有关物质在水中
9、溶解度分别为：氯化铵：10时33.3 g、20时37.2 g、30时41.4g；氟化钠：20时4 g；氟硅酸钠微溶于水。请回答下列问题：（1）上述流程中发生两步化学反应，第一步反应的化学方程式为： ；第二步反应能进行是因为 。（2）操作名称是 ，操作II名称是 。（3）操作II的作用是 。（4）操作的具体过程是 。（5）流程中NH4HCO3必须过量，其原因是 _。8（16分）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：NaClO3H2SO4溶解SO2反应2H2O2、NaOH减压蒸发55冷却结晶粗产品反应1ClO2母液（1）提高“反应1”反应速率的措施有_、_等。（2）“
