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1、化工生产产专题训训练一、矿石石资源利利用1现代代社会中中铜在电电气、交交通、机机械和冶冶金、能能源及石石化工业业、高科科技等领领域有广广泛的应应用。某某铜矿石石含氧化化铜、氧氧化亚铜铜、三氧氧化二铁铁和脉石石（SiiO2) ，现现采用酸酸浸法从从矿石中中提取铜铜，其工工艺流程程图如下下。其中中铜的萃萃取（铜铜从水层层进入有有机层的的过程）和和反萃取取（铜从从有机层层进入水水层的过过程）是是现代湿湿法炼铜铜的重要要工艺手手段。已知：Cu22O+22H+Cuu2+CCu + H22O；当矿石石中三氧氧化二铁铁含量太太低时，可可用硫酸酸和硫酸酸铁的混混合液浸浸出铜； 反反萃取后后的水层层2是硫硫酸铜
2、溶溶液。回回答下列列问题： (1）矿矿石用稀稀硫酸处处理过程程中发生生反应的的离子方方程式为为：Cuu2O+22H+Cuu2+CCu + H22O、（写其其中2个个）(2)“循循环I”经多多次循环环后的水水层1不不能继续续循环使使用，但但可分离离出一种种重要的的硫酸盐盐晶体，该该晶体的的化学式式是。若若水层11暴露在在空气中中一段时时间后，可可以得到到另一种种重要的的硫酸盐盐，写出出水层ll暴露在在空气中中发生反反应的离离子方程程式(3) “循环环IIII”中反反萃取剂剂的主要要成分是是1.（任任写出其其中两个个即给分分，每空 ll分，共 2 分）（3）H2SO4（1分分）2、（110分）钼钼
3、（元素素符号MMo）是是银灰色色的难熔熔金属，常常见化合合价为+6、+5、+4，常常温下钼钼在空气气中很稳稳定，高高于6000时很快快地氧化化生成三三氧化钼钼(MooO3)；辉钼精矿矿（主要要成分为为MoSS2）是生生产钼的的主要原原料。制制取过程程包括氧氧化焙烧烧，三氧氧化钼、钼钼粉和致致密钼的的制取等等主要步步骤，工工艺流程程如图：（1）辉辉钼精矿矿在6000下进行行氧化焙焙烧 转转化为MMoO3，同时时产生SSO2气体。主主要反应应的化学学方程式式为：。钼钼冶炼厂厂对大气气的污染染主要来来自于，你你认为利利用并处处理该副副产物的的最好措措施是；（2）三三氧化钼钼的制取取将焙砂（主主要成分
4、分：MooO3）用氨氨水浸出出，与氨氨水反应应生成钼钼酸铵(NHH4)2MoOO4溶液液：反应应的离子子方程式式为： ；该反应：（填是是或不是是）氧化化还原反反应。将所得钼钼酸铵(NHH4)2MoOO4溶液液加热到到5565，用盐盐酸调节节至溶液液的pHH为2，搅搅拌析出出多钼酸酸铵(NH44)2OmMoOO3nH2O晶晶体；为为除去钙钙、镁、钠钠等杂质质，将多多钼酸铵铵重新溶溶于氨水水形成钼钼酸铵，使使氨挥发发后生成成仲钼酸酸铵晶体体(NNH4)2O77MoOO34HH2O，将将仲钼酸酸铵晶体体脱水、煅煅烧得纯纯度为999.995%的的三氧化化钼（MMoO33）。（3）金金属钼粉粉的生产产：
5、工业业上在管管状电炉炉中用氢氢气分两两步还原原三氧化化钼得到到钼粉： 在44506500下： MMoO33 + 3H22 = MooO2 + 33H2O 在99009500下：MooO2 + 2H22 = Moo+ 22H2O 根据上述述还原原原理，你你认为还还可用等等还原剂剂还原MMoO33得到钼钼粉。2（110分）（11）2MMoS22 + 7O22 22MoOO3 + 4SOO2 （22分） ；SO2（11分）；回收SSO2 再利用用(或回收SSO2联合生生产硫酸酸和化肥肥 2分分）（2）MMoO332NNH3H2O22NH+ MooOHH2O （22分） ； 不不是（11分）（3）CC
6、O（22分）3.(112分) 七水水硫酸镁镁(MggSO447HH2O)在在印染、造造纸和医医药等工工业上都都有广泛泛的应用用，利用用化工厂厂生产硼硼砂的废废渣硼镁泥泥可制取取七水硫硫酸镁。硼硼镁泥的的主要成成分是MMgCOO3，还含含有其他他杂质(MgOO、SiOO2、Fe2O3、FeOO、CaOO、Al2O3、MnOO等）。表1 部分阳阳离子以以氢氧化化物形式式完全沉沉淀时溶溶液的ppH沉淀物Al(OOH)33Fe(OOH)33Fe(OOH)22Mn(OOH)22Mg(OOH)22pH值5.23.29.710.4411.22表2 两种盐盐的溶解解度(单单位为gg1000g水水)温度 / 1
7、030405060CaSOO40.1990.2110.2110.2000.199MgSOO47HH2O30.9935.5540.8845.66/硼镁泥制制取七水水硫酸镁镁的工艺艺流程如如下：根据以上上流程图图并参考考表格ppH数据据和溶解解度数据据，试回回答下列列问题：（1）过过滤I的的滤液中中加入硼硼镁泥，调调节溶液液的pHH56，再再加入NNaCllO溶液液加热煮煮沸，将将溶液中中的Mnn2+氧化化成MnnO2，反应应的离子子反应方方程式为为。加热热煮沸的的主要目目的是。（2）沉沉淀B中中除MnnO2、SiiO2外还含含有(填填化学式式)等物物质。（3）检检验过滤滤后的的滤液中中是否含含有
8、Fee3的实实验方法法是；（4）沉沉淀C的的化学式式是。过过滤III需趁热热过滤的的理由是是3.（11）Mnn2+CClOH2OMMnO2222HCll（2分）促进All3、Fe3水解及及Mn2氧化成成MnOO2（2分）（2）FFe(OOH)33（1分） All(OHH)3（1分）（3）取取过滤III后的的滤液112 ml于于试管中中，加入入少量KKSCNN溶液，如如果溶液液不显红红色，证证明滤液液中无FFe3（2分分）（4）CCaSOO42HH2O或CCaSOO4（2分分）以防防MgSSO4在温度度低时结结晶析出出以及除除去不溶溶物。4（110分）二氧化化锰是制制造锌锰锰干电池池的基本本材料
9、。工工业上以以软锰矿矿为原料料，利用用硫酸亚亚铁制备备高纯二二氧化锰锰的流程程如下：某软锰矿矿的主要要成分为为MnOO2，还含含有Sii(166.277%)、FFe(55.866%)、AAl(33.422%)、ZZn(22.688%)和和Cu（00.866%）等等元素的的化合物物。部分分阳离子子以氢氧氧化物或或硫化物物的形式式完全沉沉淀时溶溶液的ppH见下下表， 沉淀物Al(OOH)33Fe(OOH)33Fe(OOH)22Mn(OOH)22Cu(OOH)22Zn(OOH)22CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.446.78.0-0.422.5577回答下列列问题： （11）硫酸
10、酸亚铁在在酸性条条件下将将MnOO2还原为为MnSSO4，酸浸浸时发生生的主要要反应的的化学方方程式为为。 （22）滤渣渣A的主主要成分分是。 （33）加入入MnSS的目的的是除去去杂质。 （44）碱性性锌锰电电池中，MMnO22参与的的电极反反应方程程式为。 （55）从废废旧碱性性锌锰电电池中可可以回收收利用的的物质有有（写两两种）。4（110分）（11）MnnO2 +22FeSSO4 + 2H22SO4 = MnSSO4 + Fe22(SOO4)3 + 2H22O(2) Fe(OH)3 All(OHH)3 (3)Cu22+ ZZn2+(4)MnOO2 + H2O + e- = MnOOOH
11、 + OOH-(或2MMnO22 + H2O + 2ee- = Mn22O3 + 2OHH-)(55)锌、二二氧化锰锰5. （112分）钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属 , 广泛用于拉制灯泡的灯丝 , 有“光明使者”的美誉。钨在自然界主要以钨 (+6价) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙 (CaWO4)；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成(Fe,Mn)WO4 ，钨酸（H2WO4）酸性很弱，难溶于水。黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法：其中 AA、B、C 都是是钨的化化合物。回回答：(1) 写出上上述流程程中B 、C 的化化学式：B_；
12、 C_(2) 钨冶炼炼工艺的的第二阶阶段则是是用碳、氢氢等还原原剂把氧氧化钨还还原为金金属钨。对对钨的纯纯度要求求不高时时 , 可用碳碳作还原原剂。写写出用碳碳还原氧氧化钨制制取金属属钨的化化学方程程式：_；为了获获得可以以拉制灯灯丝的高高纯度金金属钨,不宜用用碳而必必须用氢氢气作还还原剂 ,为什什么 ?_。(3) 仲钨酸酸的阱盐盐在热分分解时会会发生内内在氧化化还原反反应 ,我国钨钨化学研研究的奠奠基人顾顾冀东先先生采用用这一反反应制得得了蓝色色的、非非整比的的钨氧化化物 WWO3-x 。这种蓝蓝色氧化化钨具有有比表面面大、易易还原的的优点 , 在在制钨粉粉时温度度容易控控制 ,目前冶冶炼拉
13、制制钨丝的的金属钨钨都用蓝蓝色氧化化钨为原原料。经经分析 , 得得知蓝色色氧化钨钨中钨的的质量分分数为 0.779855。计算 WO33-x中中的x值。X=_ 。 (相对对原子质质量：WW:1883.884 ;O:116.000)一般认认为，蓝色氧氧化钨的的颜色和和非整比比暗示了了在化合合物中存存在五价价和六价价两种价价态的钨钨。则蓝色氧氧化钨中中这两种种价态的的钨原子子数比为为_：_5（111分）(1) B: H2WO4（1分分） CC: WWO3 （11分）(2) 2 WWO3 +3CC =2W +3CCO2（22分）； 因为钨钨的熔点点很高，不不容易转转变为液液态，如如果用碳碳做还原原剂
14、 , 混杂杂在金属属中的碳碳不易除除去 , 而且且碳会在在高温下下和金属属钨反应应形成碳碳化钨, 不容容易获得得纯的金金属钨。用用氢气作作还原剂剂就不存存在这些些问题。（22分）(3) X=0.110 （33分） n (W) (VV): n (W) (VII) =1: 4（22分）1已已知蓝色色氧化钨钨中钨的的质量分分数为 0.779855；氧的的质量分分数为110.79885=00.200151.0000 gg化合物物中含钨钨原子和和氧原子的的量分别别为 nn(w)=0.79885/1183.84=4.334310-3mool nn(o)=0.20115/116.000=112.559110-33化合物中中钨和氧的计量量比为nn(w)：n(o)= 4.3433100-3：112.559110-33=1：2.990即在化学学式WOO3-xx 中33-x=2.990 x=00.100
