工艺流程图专题训练.doc

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1、?工艺流程图?专题训练13O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：Fe3O4胶体粒子废旧镀锌铁皮NaOH (aq)溶液A稀H2SO4溶液B(Fe2+、Fe2+)调节pH ZnO不溶物Zn(OH)2沉淀调节pH=12适量H2O2NaOH (aq)：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请答复以下问题：1用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有_ _。A去除油污B溶解镀锌层C去除铁锈D钝化2调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是_。3由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通N2，其原因是_。4Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液别离？_(填

2、“能或“不能)，理由是_。5用重铬酸钾法(一种氧化复原滴定法)可测得产物Fe3O4中二价铁含量。假设需配制浓度为0.01000 mol/L的K2Cr2O7的标准溶液250 mL，应准确称取_g K2Cr2O7 (保存4位有效数字，MK2Cr2O7=294.0 g/mol)。配制该标准溶液时，以下仪器不必要用到的有_(用编号表示)。电子天平 烧杯 量筒 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 移液管6滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴局部有气泡，而滴定完毕后气泡消失，那么测定结果将_(填“偏大、“偏小或“不变)。2.(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反响，既能净化

3、尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO3)2，其局部工艺流程如下：(1)一定条件下，NO与NO2存在以下反响：NO(g)NO2(g) N2O3(g)，其平衡常数表达式为K= 。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是 ；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是 (填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1：1。假设n(NO) ：n(NO)1：1,那么会导致 ；假设n(NO) ：n(NO)1：1,那么会导致 。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解，产物之一是NO，其反响的离子方程式 。3.废弃物的综合利用

4、既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的局部实验过程如下：(1)铜帽溶解时参加H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是 。(2)为确定参加锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)含量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节pH=34，参加过量KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I2 I22S2O32=2

5、IS4O62滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为 。假设滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的Cu2的含量将会 (填“偏高“偏低“不变)。(3)pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开场沉淀的pH molL1计算)开场沉淀的pH完全沉淀的pHFe3Fe2Zn2实验中可选用的试剂：30% H2O2、 molL1HNO3、 molL1 NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为： ；过滤；过滤、洗涤、枯燥900煅烧。4.钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有、等。某主要生产、的化工厂利用钡泥制取，其局部工艺流程如下：水

6、氯镁石溶 解过滤热水解沉淀镁预氨化碱式碳酸镁、滤液1酸溶后溶液中，与的反响化学方程式为 。2酸溶时通常控制反响温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是 、 。3该厂结合本厂实际，选用的X为 填化学式；中和使溶液中 填离子符号的浓度减少中和引起的溶液体积变化可忽略。 4上述流程中洗涤的目的是 。5.正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步开展。1橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反响，所得沉淀经80真空枯燥、高温成型而制得。共沉淀反响投料时，不将和溶液直接混合的原因是 。共沉淀反响的化学方程式为 。高温成型前，常向中参加少量活性炭

7、黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能 。2废旧锂离子电池的正极材料试样主要含有及少量AI、Fe等可通过以下实验方法回收钴、锂。 在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反响的化学方程式为 。 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水，那么1000时，剩余固体的成分为 。填化学式；在350400范围内，剩余固体的成分为 。填化学式。6.10分以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下： (l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，常温下Mg(OH)2的，假设溶液中，那么溶液中= 。 (2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要

8、固体物质的化学式为 。 (3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁，高温煅烧至恒重，得到固体和标准状况下，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。 (4)假设热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有，那么产品中镁的质量分数 填 “升高、“降低或“不变。7.医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙含有少量Na、Al3、Fe3等杂质生产医药级二水合氯化钙CaCl22H2O的质量分数为97.0%103.0%的主要流程如下：1除杂操作是参加氢氧化钙，调节溶液的pH为8.08.5，以除去溶液中的少量Al3、Fe3。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。2酸化操作是参加盐酸，调节溶液的pH为

9、4.0，其目的有：将溶液中的少量Ca(OH)2 转化为CaCl2；防止Ca2在蒸发时水解； 。3测定样品中Cl含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶L1 AgNO3 溶液滴定至终点，消耗AgNO3 溶液体积的平均值为20.39mL。上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有： 。计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为： 。假设用上述方法测定的样品中CaCl22H2O的质量分数偏高测定过程中产生的误差可忽略，其可能原因有： ； 。8.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：1反响I前需在FeSO4

10、 溶液中参加 填字母，以除去溶液中的Fe3。A锌粉 B铁屑 CKI溶液 DH22反响I需控制反响温度低35，其目的是 。3工业生产上常在反响的过程中参加一定量的醇类溶剂，其目的是： 。4反响常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反响可表示为： 。9.由黄铜矿主要成分是CuFeS2炼制精铜的工艺流程示意图如下：1在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000C左右，黄铜矿与空气反响生成Cu和Fe的低价硫化物，且局部Fe的硫化物转变为低价氧化物，该过程中两个主要反响的化学方程式分别是_，_反射炉内生成炉渣的主要成分是_；2冰铜Cu2S和FeS互相

11、熔合而成含Cu量为20%50%。转炉中，将冰铜加熔剂石英砂在1200C左右吹入空气进展吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反响，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反响的化学方程式分别是_；3粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_填图中的字母；在电极d上发生的电极反响式为_；假设粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_。10.锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂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 + xLi+ + xe- = Li

12、xC6 。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源局部条件未给答复以下问题：1 LiCoO2中，Co元素的化合价为 。2 写出“正极碱浸中发生反响的离子方程式 。3 “酸浸一般在80下进展，写出该步骤中发生的所有氧化复原反响的化学方程式 ；可用盐酸代替H2SO4 和H2O2 的混合液，但缺点是 。4写出“沉钴过程中发生反响的化学方程式 。5 充电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反响方程式 6 上述工艺中，“放电处理有利于锂在正极的回收，其原因是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 填化学式。11.某工厂用软锰矿含MnO2约70%及Al2O3

13、和闪锌矿含ZnS约80%及FeS，共同生产MnO2和Zn干电池原料。： A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。IV中的电解反响式为MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+ Zn+2H2SO4。1A中属于复原产物的是 。2MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 ；需要加热的原因是 ；C的化学式是_。3该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是_。4如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购置的化工原料是 。5要从Na2SO4溶液中得到芒硝Na2SO410H2O，需进展的操作有蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、枯燥等。6从生产MnO2和Zn的角度计算，软锰

14、矿和闪锌矿的质量比大约是 。1MnSO4 1分2增大溶液的pH，使Fe3+和Al3+均生成沉淀2分 促进Fe3+和Al3+的水解1分 H2SO41分3Fe2O3、Al2O3、S、Na2SO43分，错漏一个扣1分4纯碱和硫酸2分纯碱和硫酸5冷却结晶1分2. 【参考答案】(1)k=c(N2O3)/c(NO)c(NO2) (2)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2(3)放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3NO22H=NO32NOH2O3. 【参考答案】(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O 加热(至沸)(2)淀粉溶液 蓝色褪去 偏高 (3)

15、向滤液中参加30%的H2O2使其充分反响 moL L1的氢氧化钠，调节pH约为5(pH)，使Fe3沉淀完全 moL L1的氢氧化钠，调节pH约为10(pH11)，使Zn2沉淀完全【解析】此题以实验室利用废弃旧电池的铜帽回收铜并制备ZnO制取和分析为背景的综合实验题，涉及元素化合物知识、氧化复原滴定、指示剂选择、误差分析、实验步骤、pH调节等多方面内容，考察学生对综合实验处理能力。【备考提示】实验的根本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点，也是我们能力培养的重要目标之一。4. 5. 4升高1Fe(OH)3假设没有沉淀完全，那么会有Fe3存在，检验Fe3的

16、存在用KSCN溶液最好，检验时一定要取上层清液，检验现象才能明显；2空气中的CO2会影响产品的纯度，所以应该防止溶液吸收空气中的CO2。3滴定实验中，需润洗的仪器有滴定管、移液管，该实验是用 AgNO3 溶液滴定待测液的，所以需要润洗的仪器一定有酸式滴定管。 根据关系式：CaCl22H2O 2AgNO3147 225/250 0.02039解得：0.999199.9%根据反响：CaCl22H2O 2Cl 2AgNO3假设Cl偏多，那么滴定的结果就会偏高，所以样品中假设混有含氯量高于CaCl2的或CaCl22H2O 晶体中的结晶水失去一局部都能使CaCl22H2O的质量分数偏高；答案：1取少量上

17、层清液，滴加KSCN溶液，假设不出现血红色，说明Fe(OH)3 沉淀完全2防止溶液吸收空气中的CO23酸式滴定管 99.9% 样品中存在少量的NaCl ，少量CaCl22H2O 失水16. 解析：1为了防止Fe2+被氧化，所以应参加既能防止Fe2+被氧化，又不会引入新杂质的物质，所以参加铁屑最好。2温度假设较高那么会促进Fe2+的水解，也会使NH4HCO3分解，所以反响温度应低35。3要使K2SO4晶体析出，就要降低其在溶液中的溶解度，由于K2SO4是离子化合物，电解在醇类溶剂中的溶解度一定变小。4根据图示知： (NH4)2SO4 (NH4)2S2O8 +H2H2应在阴极产生，所以阳极发生的变

18、化就为：SO42S2O82答案：1B2防止NH4HCO3 分解或减少Fe2+的水解 3降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4 析出42SO422eS2O82高温答案： 12Cu2FeS2+O2= Cu2S+2FeS+ SO2；2FeS+3O2=2FeO+2SO2；FeSiO32冰2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2、2Cu2O+ Cu2S=6 Cu+ SO23c；Cu2+2e-=Cu；Au、Ag以单质的形式沉积在c阳极下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中1+3 22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 34CoSO3+2NH4HCO3=CoCO3 +2(NH4)SO4 +H2O +CO2 56Li+ 从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中； Al(OH)3 、 CoCO3、Li2SO4