化工流程练习及答案

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1、高三化学专题化工流程练习题1硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t其工 艺流程如下图所示。(1) 为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是(填序号)。 研磨多次浸取升高温度加压搅拌(2) 步骤II所得滤渣中的物质是(写化学式)。(3) 步骤III中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂b应为(4) 步骤W还可以回收Na2SO4来制取Na2So 检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是, Na2S可由等物质的量的Na2S04和CH4在高温、催化剂条件下制取。化学反应方式为； 已知Na2SO4.10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图。 从滤液中得到Na2SO4.1

2、0H2O的操作方法是(5)若步骤II加入的ZnC03% b mol,步骤III所得Cd为d mol,3最后得到VL、物质的量浓度为c mol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为2. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其 生产工艺如下： 2KOH+CI2=KCI+KCIO+H2O (条件：温度较低) 6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O (条件：温度较高)232 2Fe (NO3) 3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O332432回答下列问题：(1) 该生产工艺应在(填“温度较高

3、”或“温度较低”)情况下进行；(2) 写出工业上制取Cl2的化学方程式；(3) K2 FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是；(4) 配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61. 6 g KOH固体(该溶液的密度为1. 47 g/mL)，它的物质的量浓度为；(5) 在“反应液I”中加KOH固体的目的是A. 与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOB. KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C.为下一步反应提供反应物D.使副产物KCIO3转化为KCIO(6) 从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品一(写化学式)。(7) 该工艺每得到1.98 k

4、g K2FeO4,理论上消耗Cl2的物质的量为.mol。3. 二氧化氯(CIO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产CIO2的工艺主要包括： 粗盐精制；电解微酸性NaCI溶液；CIO2的制取。工艺流程如下图：过重试蛊I X、NaOH适里HC1至酸性HC1粗盐水一反应I範淀)A过滤反应II傀解)滤渣!1(1) 粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂X, X是(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是。(已知：Ksp(BaSO4) = 1.1x10-10 ；

5、 Ksp(BaCO3)=5.1x10-9)(2) 上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成CIO2。电解时生成的气体B是；反应III的化学方程式为。(3) CIO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到CIO2溶液。为测定所得溶液中 cio2的含量，进行了以下实验：步骤1：准确量取CIO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL试样。步骤2：量取V1mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH2.0,加入足量的KI晶体， 摇匀，在暗处静置30分钟。 (已知： CIO2I-H+I2CI-H2O 未配平) 步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c molL-1Na2S2O3溶液滴定至终点，

6、消耗Na2S2O3 溶液 V2 mL。(已知:I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-) 准确量取10.00 mL CIO2 . 滴定过程中，至少须平行测定两次的原因是。 根据上述步骤可计算出原CIO2溶液的物质的量浓度为molL-1 (用含字母的代数式表示)。4铬是一种银白色的金属，化学性质稳定，用途广泛。 工业上以铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2为原料冶炼铬及获得强氧化性Na2Cr2O7，其工艺流程如下图所示：(1)Na2Cr2O7中铬元素的化合价为,已知Cr(OH)3为两性氢氧化物，写出其电离方程式。(2) 写出利用铝热反应制取铬的化学方程式:,试剂c通常还可以是(至少写两种)。(

7、3) 酸化过程中，不选用盐酸的原因是固体a的主要成分是Na2SO410H2O,根据图分析，操作a为 、一 、过滤。5. 将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池 的资源化利用。I .回收二氯化锰：将废旧锌锰电池处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并 加热。(1)写出MnO (OH)与浓盐酸反应的化学方程式： 。II. 锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡 为止，其主要反应为：2MnOOH + MnO2 + 2H2C2O4 + 3H2SO4 = 3Mn SO4 + 4CO2f + 6H2O222424422(2) 与使用浓

8、盐酸回收锰相比，新方法的优点是 _(答1点即可)。(3) 欲以MnSO4溶液为原料制备MnCO3,选用的加料方 _(填字母)，原因是:_。已知：K (MnCO3) =2.3x10-11, K Mn (OH) 2=2.1x10-13sp3sp2a. 将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b. 将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c. 将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中d. 以上三种方式都无法得到MnCO3.III. 现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示：活性铁粉图1请回答下列问题：(4) MnxZn 1-xFe2O4

9、中铁元素化合价为+3,则锰元素的化合价为。(5) 活性铁粉除汞时，铁粉的作用是(填“氧化剂”或“还原剂”)。(6) 酸浸时，MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为。(7) 除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。 在恒温下不同pH时，KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如图2所示： 写出pH=10时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式。 在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外，还可能是。6. 2Zn(OH)?ZnCO3是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量 Cu2+、M

10、n2+等离子)为原料制备2Zn(OH)2ZnCO3的工艺流程如下：(NH4)2SO4NH4HCO3沉锌T过滤III气体A任写一种)。(1)当(NH4)2SO4, NH3H2O的混合溶液中存在c(NH4+)=2c(SO42 -)时，溶液呈 填“酸”、 “碱”或“中”)性。(2) “浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施是(3) “浸取”时加入的NH3H2O过量，生成MnO2的离子方程式为。(4) 适量S2-能将Cu2+等离子转化为硫化物沉淀而除去，若选择ZnS进行除杂，是否可行？用计算说明原因：。已知：Ksp(ZnS) = 1.6x10-24, Ksp(CuS) = 1.3x10-36(5)

11、“沉锌”的离子方程式为。(6) “过滤3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是7.锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为231 C； Sn2+ 易水解、易被氧化；Sn初极易水解、熔点为一33 C、沸点为114 C。请按要求回答 下列相关问题：(1)用于镀锡工业的硫酸亚锡(Sn SOJ的制备路线如下： 步骤I加入Sn粉的作用：及调节溶液pH。 步骤II用到的玻璃仪器有烧杯、。 步骤III生成SnO的离子方程式：。 步骤W中检验SnO是否洗涤干净的操作是:,证明已洗净。 步骤V操作依次为、过滤、洗涤、低温干燥。(2)某化学兴趣小组对用于微电子器件生产的锡粉进行了纯度测定：

12、取1.19 g试样溶 于稀硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn2+ ；加入过量的Fe2(SO4)3: 用0.1 000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价)，消耗20.00 mL。 写出步骤加入Fe2(SO4)3发生反应的离子方程式：； 此锡粉样品中锡的质量分数为： 。8硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造业，以硼镁矿(2MgOB2O3H2O、SiO2及少量已知：i .Fe3+、AI3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5.2、 9.7和 12.4。ii. H3BO3在 20C、40C、60C、100C时的溶解度依次为 5.0

13、g、8.7g、14.8g、40. 2go33(1) 为了提高硼镁矿粉的浸出率，可采取的措施有(至少答两条)(2) “浸出液”显酸性，含H3BO3和Mg2+和SO42-，还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、AI3+等杂质。334“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO, H2O2的作用是佣离子方程式表示)，MgO除去的杂质离子是。(3) 已知H3BO3与过量的NaOH反应生成NaB(OH)4,试写出H3BO3在溶液中的电离方程式o“浸取”后，采用“热过滤”的目的是，母液中的主要溶质有。(5) “母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高

14、。为了从“母液”中充分回收MgSO4H2O,应采取的措施是将“母 液”蒸发浓缩， (6) 测定所得产品的纯度：取ag硼酸，小心加热使其分解脱去水分(杂质受热不分解)，得残留固体bg,则产品的纯度为o高三化学专题化工流程练习题参考答案1. (1)；(2) Fe (OH) 3；(3) Zn (或锌)；(4)取最后一次洗涤液少许于试 管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净； Na2SO4+CH4=Na2S+2H2O+CO2；蒸发浓缩，降温结晶，过滤；(5) 65x (cV-b-d) go2. (1 )温度较低(2) 2NaCI+2H2O空皂2NaOH+H2T+CI2T(3)K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3 价,在水中形成Fe (OH) 3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀。(4) 10mol/L (5) AC (6) KNO3； KCl； (7) 153. (i)BaCI2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量的CO离子时， BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)也 2NaCIO3+4HCI=2CIO2+2NaCI+2H2O+CI2f23222酸式滴定管 减少实验误差CV2/2V14. (1)+6、H+CrO2-+H2O=Cr(OH)3=Cr3+3OH-(2) 2AI+Cr2O=AI2O