工艺流程图题目.docx

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1、一、钡铟锡1北京二中202112分某厂以重晶石有效成分是BaSO4为主要原料制取Ba(OH)28H2O晶体的示意图如下：iBaSO4(s)2C(s)2CO2(g)BaS(s) H1+226.2 kJ/molC(s)CO2(g)2CO(g) H2 ii某些物质的溶解度g/100g简表1020406080Ba(OH)28H2O101NaOH98.14NaClBaCl2答复以下问题：1炭及重晶石直接反响的热化学方程式是：BaSO4(s)4C(s)BaS(s)4CO(g) H=_kJ/mol。2由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)28H2O。途径1： 得到固体1的离子方程式是_。 固体2及水

2、反响的化学方程式是_。途径2：途径2中的“操作是加热浓缩，冷却结晶，过滤。依据上述溶解度简表分析，过滤时的最正确温度是 ； 3假设向滤液1中参加CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)28H2O晶体与CuS的浊液，反响化学方程式是_。将该浊液加热到80左右浓缩，趁热过滤，冷却滤液至室温，再过滤，即可得到Ba(OH)28H2O晶体。上述操作中趁热过滤的原因是_。22021东城期末10分从废旧液晶显示器的主材 ITO主要成分是含铟、锡的氧化物回收铟与锡，流程示意图如下。资料：物质铟In锡Sn周期表位置第五周期、第IIIA族第五周期、第IVA族颜色、状态银白色固体银白色固体及冷酸作用缓慢反响缓慢反响及强

3、碱溶液不反响反响1为了加快步骤的反响速率，可以采取的措施有_至少答两点。2步骤中铟的氧化物转化成In3+的离子方程式是_。3步骤中参加过量铟能够除去溶液中的Sn2+，根据所给资料分析其原因是_。4步骤与中NaOH溶液的作用是_。5以下图是模拟精炼铟的装置图，请在方框中填写相应的物质。1、1+571.2；2CO32-+Ba2+=BaCO3；BaO+9H2O=BaOH28H2O；20或常温；20时4种物质中BaOH28H2O溶解度最小；3BaS+CuO+9H2O=BaOH28H2O+CuS；减少过滤过程中BaOH28H2O的损失2.2021东城期末10分1增大盐酸浓度、加热、将废料粉碎 2In2O

4、3+6H+=2In3+3H2O 3同周期主族元素从左向右原子半径减小，金属性减弱复原性减弱4除去a、b两种滤渣中的锡与锌 5二、铬1.(人大附2021 )10分某厂废水中含5.0010-3molL-1的Cr2O72-，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料CrFeFeO4Fe的化合价依次为+3、+2，设计了如下实验流程1第步反响的离子方程式是_。2第步中用PH试纸测定溶液PH的操作是：_。3第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有_。4欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为CrFeFeO4。理论上需要参加_gFeSO47H2O。22021东城期末12分

5、利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣Al、Al2O3、Cr2O3等中浸出铬与铝，实现铬与铝的再生利用。其工作流程如下：1铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的 填“氧化性或“复原性。2溶液1中的阴离子有CrO42、 。3过程，在Cr2O3参及的反响中，假设生成0.4mol CrO42-，消耗氧化剂的物质的量是 。4通入CO2调节溶液pH实现物质的别离。滤渣A煅烧得到Al2O3，再用电解法冶炼Al。冶炼Al的化学方程式是 。滤渣B受热分解所得物质可以循环利用，B是 。：2CrO422H+Cr2O72H2O K4.01014滤液3中Cr2O72的浓度是0.04 mol/L，那么CrO42的浓

6、度是 mol/L。5过程的目的是得到K2Cr2O7粗品，粗品再重结晶可制得纯洁的K2Cr2O7。不同温度下化合物的溶解度(g/100gH2O)化合物名称0C20C40C60C80CNaClKClK2SO4K2Cr2O7Na2Cr2O71636结合表中数据分析，过程得到K2Cr2O7粗品的操作是： ，过滤得到K2Cr2O7粗品。1、1Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O2将一小块pH试纸放在外表皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再及标准比色卡对照。3Fe(OH)3、Fe(OH)22.2021东城期末12分1复原性2AlO2-、OH30.3 mol42Al2

7、O3(熔融)3O2+4AlNaHCO35向滤液中参加稀盐酸与KCl固体后，蒸发浓缩、降温结晶三、钛1、2021西城重点中学工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如以下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(TeTiO3),其中一局部铁盐酸在风化过程中会转化为+3价。：TiOSO4遇水会分解1步骤中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反响的离子方程式为_。2步骤中，实现混合物的别离是利用物质的_填字母序号a.熔沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、复原性差异3步骤、中，均需用到的操作是_填操作名称4请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：_。5可以利用生产过程中的废

8、液及软锰矿主要成分为MnO2反响生产硫酸锰MnSO4，易溶于水，该反响的离子方程式为_。6研究发现，可以用石墨作阳极、铁网作阴极、熔触CaF2-CaO作电解质，利用以下图所示装置获得金属钙，并以钙为复原剂，复原二氧化钛制备金属钛。 写出阳极所发生反响的电极反响式：_。 在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是请结合化学用语解释_。212分钛铁矿主要成分为FeTiO3含有少量MgO、SiO2等杂质，Li4Ti5O12与LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：1钛铁矿在预处理时需要进展粉碎，其原因是_。2过程中反响的离子方程式是： FeTiO3 + 4H+ 4

9、Cl= Fe2+ + TiOCl42+ 2H2O、_。3过程中，铁的浸出率结果如图1所示。由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是_。4过程中固体TiO2及双氧水、氨水反响转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率及反响温度的关系如图2所示，反响温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是_。5在滤液B转化为FePO4沉淀过程中发生以下反响，请配平：6过程中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_。3.13分用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁，产生一种固体废料，主要成分如下表。通过以下工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用，并得到纳米二氧化钛与分子筛。请答复以下问题：(1

10、)步骤中进展别离操作的名称是 ，(2)以下固体废料的成分中，不属于碱性氧化物的是 填字母序号。 a. TiO22 (3)熔融温度与钛的提取率关系如以下图，适宜温度为500，理由是 。(4)滤液中溶质的成分是 。(5)步骤中发生反响的离子方程式是 。(6)将步骤中制取分子筛的化学方程式补充完整：根据成分表中数据，计算10 kg固体废料，理论上应再参加Na2 Si03物质的量的计算式是n( Na2SiO3)= mol摩尔质量/g/mol ：SiO2 60 Al2O3 102。1、2021西城重点中学15分12Fe3+Fe=3Fe2+；2b 3过滤4溶液中存在平衡：TiO2+2H2OH2TiO3+2

11、H+，当参加热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3。3分说明：写出离子方程式或化学方程式得l分，从稀释与升温角度正确分析平衡移动各得l 分。5MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O 6 2O2-4e-=O2同时写出C+O2=CO2不扣分或C+2O2-4e-=CO2 制备TiO2时，在电解槽发生如下反响：2CaO2Ca+ O2， 2Ca+TiO2Ti+2CaO由此可见，CaO的量不变。两个方程式各1分，不写“一定条件不扣分或：制备TiO2时，在电解槽发生如下反响：阴极：2Ca2+4e-=2Ca，阳极：2O2-4e-=O2，2Ca+TiO2Ti+2CaO由此可见，CaO的

12、量不变。电极反响式与化学方程式各1分，不写“一定条件不扣分。2.12分1增大反响物接触面积，加快反响速率。2MgO+2H+=Mg2+H2O3100 3小时4温度过高，双氧水分解及氨气逸出导致Ti元素浸出率下降高温52 Fe2+ H2O2+ 2H3PO4 = 2FePO4 + 4H+ 2H2O62 FePO4+ Li2CO3+ H2C2O4= 2LiFePO4+ 3CO2+ H2O3、四、碳与硅1.2021北大附中16分石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO27.8%、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%) 与MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合应用工艺如下： 注：SiCl

13、4的沸点是57.6C，金属氯化物的沸点均高于150C1Si的原子构造示意图是 。2以下说法正确的选项是 。 a.酸性：H2CO3H2SiO3 b.原子半径：OCH4SiH4 d.离子半径：O2-Al3+ 3向反响器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是 。4高温反响后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为 。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为。5步骤为：搅拌、。所得溶液IV中阴离子有。6由溶液IV生成沉淀V的总反响的离子方程式为。1、1排除空气，减少C的损失；2SiCl4+6NaOH =Na2SiO3+4NaCl+3H2O；3过滤；Cl-、OH-、Al

14、O2；4CH3COOCH2CH3+AlO2+ 2H2OAl(OH)3+CH3COO-+ CH3CH2OH；785五、砷1As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素As的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。1“碱浸的目的是将废水中的H3AsO3与H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反响的化学方程式是_。2“氧化时，1 mol AsO33转化为AsO43至少需要O2_mol。3“沉砷是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反响有： aCa(OH)2(s)Ca2+(aq) + 2OH(aq) H 0b5Ca2+ + OH + 3AsO43Ca5(AsO4)

15、3OH H 0研究说明：“沉砷的最正确温度是85。 用化学平衡原理解释温度高于85后，随温度升高沉淀率下降的原因是_。4“复原过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反响的化学方程式是_。5“复原后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度与不同浓 度硫酸中的溶解度S曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶过程进展的操作是 _。6以下说法中，正确的选项是_填字母。a粗As2O3中含有CaSO4 b工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率c通过先“沉砷后“酸化的顺序，可以到达富集砷元素的目的112分，每空2分1H3AsO4 + 3NaOH

16、 = Na3AsO4 + 3H2O23温度升高，反响a平衡逆向移动，c(Ca2+)下降，反响b平衡逆向移动，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降4H3AsO4 + H2O + SO2 = H3AsO3 + H2SO45调硫酸浓度约为7 molL1，冷却至25，过滤6abc六、钴112分氧化钴Co2O3粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3与SiO2，其中还含有一定量的Fe2O3、MgO与CaO等。由该矿石制备Co2O3的局部工艺过程如下：将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4与Na2SO3溶液浸泡。 浸出液除去含铜的

17、化合物后，向溶液中先参加NaClO3溶液，再参加一定浓度的Na2CO3溶液，过滤，别离除去沉淀a 主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12。 向上述滤液中参加足量NaF溶液，过滤，别离除去沉淀b。 中滤液参加浓Na2CO3溶液，获得CoCO3沉淀。 将CoCO3溶解在盐酸中，再参加(NH4)2C2O4溶液，产生 CoC2O42H2O沉淀。别离出沉淀，将其在400 600 煅烧，即得到Co2O3。 请答复： 1中，稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是_，参加Na2SO3溶液的主要作用是_。 2根据图1、图2分析：图1浸出温度对铜、钴浸出率的影响图2浸出pH对铜、钴浸出率的影响 矿石粉末浸泡的

18、适宜条件应是_。 图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是_。 3中，浸出液中的金属离子及NaClO3反响的离子方程式： ClO3 + + = Cl + + 4中，检验铁元素完全除去的试剂是_，实验现象是_。5、中，参加Na2CO3 的作用分别是_、_。6中，沉淀b的成分是MgF2 、_填化学式。 7中，别离出纯洁的CoC2O42H2O的操作是_。2.11分钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如以下图所示，其中废极片的主要成分为钴酸锂LiCoO2与金属铝，最终可得到Co2O3及锂盐。1“复原酸浸过程中，大局部LiCoO2可转化为CoSO4，请将该反响的化学方程式补充完整：2LiCoO2+3H2SO4+

19、 CoSO4+ + + 。2“复原酸浸过程中，Co、Al浸出率进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数受硫酸浓度及温度t的影响分别如图1与图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 mol.L-1，温度为80 oC，推测其原因是 。A. Co的浸出率较高B. Co与Al浸出的速率较快C. Al的浸出率较高 D. 双氧水较易分解t图1图2 3参加(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反响的化学方程式： 。4假设初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg，煅烧后获得Co2O3的质量为83 g，Co的浸出率为90%，那么钴酸锂废极片中钴元素的

20、质量分数约为 小数点后保存两位。5“沉锂过程中，滤液a中的c(Li+)约为10-1 molL-1，局部锂盐的溶解度数据如下表所示。温度Li2SO4Li2CO30 oC36.1 g1.33 g100 oC24.0 g0.72 g结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是 写化学式，相应的操作方法：向滤液a中参加略过量的试剂b，搅拌， ，洗涤枯燥。3.(2021 山东理综,29,15分)利用LiOH与钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH与LiCl溶液。B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极

21、反响式为,电解过程中Li+向电极迁移(填“A或“B)。(2)利用钴渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解复原反响的离子方程式为。铁渣中铁元素的化合价为。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物与CO2,测得充分煅烧后固体质量为 g,CO2体积为 L(标准状况),那么钴氧化物的化学式为。2. 11分，特殊标注外，每空2分1 2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2 2CoSO4 + Li2SO4 + O2+ 4H2O2A B 34CoC2O4 + 3O2 2Co2O3 + 8CO246.56 % 5Na2CO3 1分 加热浓缩，趁热过滤3、(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B(2)2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2+SO42-+5H2O或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+SO32-+H2O2Co2+SO42-+2H+3Co3O4第 18 页