《工艺流程题答题模板与考向专练（解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工艺流程题答题模板与考向专练（解析版）.pdf（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、工艺流程题一答题规律与模板考向答题模板一、答题规律：（1）增大原料浸出率（离子在溶液中的含量多少）的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速（浓度、压强），增大气液或固液接触面积（2）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向（一般是有利于生成物生成的方向）移动（3）温度不高于xx-C的原因适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发（如浓硝酸）；分解（如H2O2 NH4HCO3）；氧化（如Na2so3）；促进水解（如A1CL）等，影响产品的生成，造成浪费（4）从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的晶体）的方法【蒸发浓缩 至有晶膜出现、冷却结晶、过滤、洗 涤（冰水洗、热水洗、乙醵
2、洗）、干燥】（5）从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法（蒸发浓缩、趁热过滤 如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来、洗涤、干燥）（6）溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器（“仪器”可以换另一种方式来考察，如：玻璃仪器、可以直接在火焰上加热的仪器等）（7）控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀（调节p H所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；p H分离时的范围确定、范围过小的后果（导致某离子沉淀不完全 或过大的后果 导致主要离子开始沉淀,）（8）减压蒸储（减压蒸发）的原因：减小压强，使液体沸点降低，防 止（如H Q”浓硝酸、N
3、H4HCO3）受热分解、挥发（9）检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入对应的沉淀剂（必要时先加酸酸化排除其他离子的干扰），若无沉淀生成，则离子沉淀完全（写出详细的操作、现象、结论）（10）洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸储水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重 复操作2-3次（11）检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入基试剂，若，则沉淀洗涤干净（写出详细的操作、现象、结论）(12)洗涤的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质(13)冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗(14)
4、乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物(15)蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCh溶液时为获得A1C13需在HC1气流中进行(16)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧气)防止某物质被氧化(17)控 制PH可以抑制或促进物质的水解考向专练1.用软镒矿(主要成分MiI。？，含有SiO?、F eq,、A12O3,MgCO3等杂质)制备M nSOq-H2。的流程如酸 浸 浸出液 3 0%H,0,_ _ _ _ _ _ _ _ _银水一 心/“卡|结晶 i：-H20)回答下列问题:氢氧化物Fe(OH)3AI(OH)3Fe(
5、OH),Mn(OH)2Mg(OH)2开始沉淀时的pH2.34.07.58.810.4沉淀完全时的pH4.15.29.710.412.4(1)焙烧时，M n。?和 Fe2O,在纤维素作用下分别转化为M nO、FeQ4,则 纤 维 素 的 作 用 是.(2)酸浸时，浸出液的pH 与锦的浸出率关系如下图所示:浸出液pH实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使p H在2左右。请结合上图和制备硫酸镒的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：o(3)净化时，加入3 0%H2O2的 目 的 是(用 离 子 方 程 式 表 示)；加氨水，调p H为5.5的目的是(4)结合M g S O q与M n S O4溶解度
6、曲线，简述“结晶分离”的具体实验操作(5)产品M n S O/H:。纯度测定：称 取a g产品，在适宜的条件下用适量N H K O、将M r?+氧化为Mn，再用0.1 0 0 0 m o l L T(N H 4)2 F e(S 0 4)2溶液b m L刚好把M n 3+转化为M n 2+。通过计算可知，产品纯度为(用质量分数表示)。【答案】还原剂 由图知，p H为1 2时铢的浸出率几乎相等、均己高达接近1 0 0%,“硫酸”过多，对锦的浸出率影响很小，但后续调p H除杂质时会多消耗氨水而造成浪费2 Fe2+H2O2+2 H+=2 Fe3+2 H2O 使Al3 Fe 3+完 全 沉 淀 而 不
7、沉 淀 将溶液蒸发浓缩趁热过滤1.6 9 0 61 0 0 a【分析】由流程知，软铳矿(主要成分M i l。？，含有SQ、Fe2O,A12O3、M g C O,等杂质)中加入纤维素焙烧，M n O2和Fq Os转化为MnO、Fe s。,，所得烧渣“酸浸”，浸出液中含铁离厂、也铁离子、铺离子、铝离子、铁高子和氢离子等阳离子，用H 2 O2氧化亚铁离子得到铁离子、并通过调p H使AP+、Fe 3+完全沉淀。把净化液升温结晶获得M n S OH?。【详解】(1)焙烧时，Mi!。？和FeQs在纤维素作用下分别转化为M nO、Fe3O4,镭元素化合价降低、部分铁元素化合价降低、则纤维素的作用是还原剂。(
8、2)由图知，pH为I2时镐的浸出率几乎相等、均已高达接近100%,“硫酸”过多，对镭的浸出率影响很小,但后续调pH除杂质时会多消耗氨水而造成浪费。(3)H2O2具有氧化性，能氧化亚铁离子，则净化时，加入30%H2O2的目的是把亚铁离子氧化为铁离子、并通过调p H转变为氢氧化铁沉淀而除去，H?。？和亚铁离子反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O;常温下 AF+、Fe3+完全沉淀的 pH 分别为 5.2、4.1,M-开始沉淀的pH为8.1,所以加入氨水调节pH加氨水到pH为5.5的目的是使AF+、Fe?+完全沉淀而Mn?+不沉淀。由M gSO jjM nSO,溶解度曲线知
9、，M nSO,此0在高温时溶解度小容易结晶，则要获得M nSO/H2。的方法为升温结晶，“结晶分离”的具体实验操作：将溶液蒸发浓缩趁热过滤。产品M nSO/H?。纯度测定：称取ag产品，在适宜的条件下用适量NH4NO3将Mi?+氧化为Mi?+，再用O.lOOOmol-L-1(NH4)2 Fe(SO4)2i b mL刚好把Mn3+转化为Mn2+。根据得失电子数守恒，可以得到如下关系式：MnSO4 H2O Mi?+(NH4)2 Fe(SO4)2 Fe3+,则n(MnSO4-H2O)=/?(NH4)i Fe(SO4)0=0.1000mol U xbxlO_3L,MnSO4 H2O 的摩尔质量为169
10、g/mol,.,0.1 OOOmol L-x b x 10-3L x 169g/mol则产品纯度为-xlOO%ag1.690b100a2.一种以生石灰(CaO)为原料制备KC1O3的流程如下:HiO Ch KC1I I I生石灰 短化 T 过 彻-T转化卜一 一 K C Q 固体I注：氯化过程中Ch与 Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2.(1)制 浆 过 程 中 发 生 的 化 学 反 应 方 程 式 为(2)氯化过程中须缓慢通入CL.缓慢通入Ch的目的是 o生成Ca(ClO)2的化学方程式为.氯化过程中会有少量无色无味气体生成，该 气 体
11、可 能 是(填 化 学 式)。(3)根据如图的溶解度曲线，回答下列问题。向滤液中加入过量K C 1 固体可将溶液中Ca(ClCh)2转化为KC1O3固 体 而 析 出 的 原 因 是。若溶液 中 KCICh的含量为lOOg-L-1,从该溶液中尽可能多地析出KC1O3固体的方法是 o(00012%【答案】CaO+H?O=Ca(OH)2 提高C b 的转化率2C12+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O O2 相同温度下的 KC I C h 溶解度小于 C a(C l C h)2 的溶解度 蒸发浓缩、降温结晶【分析】生石灰和水反应生成熟石灰，熟石灰中通入氯气发生氯化反应生成氯化
12、钙、次氯酸钙和水，C a(C 1 0)2 进一步转化为C a(C l O3)2,过滤后向滤液中加入KC 1,C a(C 1 0 3)2 和 KC 1 发生复分解反应得到KC I C h 固体和C a C h【详解】(1)制浆过程主要是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，其发生的化学反应方程式为CaO+H2。=Ca(OH)2 ：故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2 0(2)缓慢通入Cb,能更加充分的发生氯化反应，提高提高C 1 2 的转化率，避免氯气过快而未反应：故答案为：提高C 1 2 的转化率。氯气与石灰乳反应生成C a C b、C a(C 1 0)2 和 H 2 O,其反应的化学方程式为2C1
13、2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O:故答案为：2 a 2 +2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2 +CaCl2+2H2O 氯化过程氯气化合价降低，在反应过程中会有少量无色无味气体生成，说明生成该气体是发生氧化反应,化合价升高得到，因此该气体可能是。2；故答案为：根据C a(C 1 0 3)2、KC l Oj溶解度曲线得出相同温度下的KC 1 O3溶解度小于C a(C 1 03)2 的溶解度，因此向滤液中加入过量K C 1 固体，溶液中C a(C 1 0 3)2 和 KC 1 反应生成C a C b 和 K CQ 晶体而析出K CQ 晶体。根据KC I C h 的溶解
14、度随温度变化很大，因此从溶液中尽可能多地析出KC I C h 固体的方法是蒸发浓缩、降温结晶;故答案为：相同温度下的KC I C h 溶解度小于C a(C 1 0 3)2 的溶解度；蒸发浓缩、降温结晶。3.某工厂的酸性废水中主要含有F e 3+、C i?+等离子，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下流程,回收铜和绿研(H)。(1)酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是：F e +C u2+=F e2+Cu，、。(2)操 作 1 是。(3)试剂甲是 o(4)检验溶液B中F e3+是 否 除 尽 的 实 验 方 法 是。获得的F e S O7 H2。需密闭保存，原因是。(6)绿矶可消除某
15、种酸性工业废水中+6 价倍(C r?。；)的污染，使之转化为毒性较小的CF+,该反应的离子方 程 式 是【答案】F e+2 F e 3+=3 F e 2+F e+2 H=F e2+H2T 过滤 稀硫酸 取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫富化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子。亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子，6 F e2+C r2O+1 4 H+=2 C r3+6 F e3+7 H2O,【分析】酸性废水中主要含有F e$+、CM+等陶子，向废水中加入铁粉，铁把三价铁离子还原为二价铁离子，把铜置换出来，并有氢气放出，过
16、滤分离，固体A 为铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁，滤液B 为硫酸亚铁溶液，通过蒸发结晶得到绿研。【详解】酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是：Fe +C u2+=Fe2+C u Fe+2 Fe3，=3 Fe2 Fe+2 H+=Fe2+H2t o 答案为 Fe+2 Fe 3+=3 Fe 2+Fe+2 H=Fe2+H2t(2)酸性废水中加入铁粉反应完成后得到固体和液体，固液可以采用过滤法分离，故操作I 为过滤，答案为过滤：(3)固体A 为铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁，试剂甲为稀硫酸；答案为稀硫酸;(4)检验溶液B 中Fe3+是否除尽的实验方法是取溶液B 少量于试管中，
17、向试管中滴加几滴硫氟化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子。答案为取溶液B 少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氟化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子。(5)获得的Fe S O4 -7 H2。需密闭保存，因为亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被隼I化为三价铁离子，需密闭保存。答案为：亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子，(6)绿矶可消除某种酸性工业废水中+6 价铭(C q O；)的污染，使之转化为毒性较小的C，+,该反应的离子方程式是 6 Fe2 !+Cr2O+l 4 H4=2 C
18、r3+6 Fe3+7 H2O；答案为 6 Fe 2+Cr 2 O；+1 4 H=2 Cr3+6 Fe3+7H2OO4.铁黄(Fe OOH)是一种不溶于水的黄色固体，可用作制造黄色颜料，也是制备饮水处理剂高铁酸钾的原料。工业用硫酸渣(含Fe2O3.S i O?等)为原料制备铁黄(Fe OOH)的工艺流程如图所示(已知S i O2 不溶于硫酸)：回答下列问题：(1)铁黄(Fe OOH)中铁元素化合价为 o(2)铁的常见氧化物除Fe z Ch 外，还 有(用 化 学 式 表 示)两 种。(3)“滤 渣 a”的 主 要 成 分 是(4)“沉铁”反应后生成的溶质为一种可溶性的正盐，该正盐的化学式为 o(
19、5)“氧化”时，通常不用氯气代替空气，除考虑成本因素外，另一原因是。(6)若“还原”时参与还原Fe 3+的铁粉消耗了 5.6 3 若无其他损耗，则最终得到的铁黄为 1【答案】+3Fe3O4,Fe O S i O2,Fe (NH4)2 S O4 氯气氧化时会污染空气 2 6.7【分析】硫酸渣(含Fe z Ch、S i Ch 等)加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加Fe 把铁离子还原为Fe 2+,过滤，滤渣中含有二氧化硅，滤液中含有Fe”，加入碳酸氢筱，反应生成Fe(OH”沉淀，再通入空气氧化Fe(0 H)2 生 成 F e O O H 沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净的F
20、e O O H,据此分析解答。【详解】(1)在铁黄(FeOOH)中，H为+1价，0为-2 价，根据化合物中所有元素化合价的代数和为0,可知铁元素化合价为+3,故答案为：+3；铁的常见氯化物有FezC h、Fe3O4,F e O,故答案为：Fe3O4,FeO；(3)二氧化硅不溶于硫酸，且铁粉过量，则滤渣a的主要成分是Si。2 和 F e,故答案为：Si O2 和 Fe；(4)“沉铁”是溶液中的硫酸亚铁与碳酸氢铉反应，根据流程图，反应生成二氧化碳和氢氧化亚铁沉淀，反应后生成的溶质为一种可溶性的正盐，该正盐应该为(N H 4)2 SO4,反应的化学方程式为FeSO4+2 N H4H C O3=Fe(
21、OH)2 i+(N H4)2 SO4+2 C O2 T，故答案为：(N H4)2 SO4!(5)“氧化”时，通常不用氯气代替空气，除考虑成本因素外，另一个主要的原因是氯气容易造成环境污染，故答案为：氯气氧化时会污染空气：,/广、5 6 0 0 0 0 0 g 3 l+N a 2 s O4【分析】鸨冶炼渣(主要含锌、铁、钙、镁、硅的氧化物及少量重金属盐)加入硫酸酸浸，过滤分离得到浸出液和滤渣1,则滤渣1的主要成分是不与硫酸反应的Si O2和生成的微溶物C a S O4,浸出液加入H 2 O 2 将 F e 2+转化为F e3+,再调节pH值生成F e(0 H)3 沉淀，加入M 1 1 F 2 沉
22、淀C a 2+、Mg%再加入M n S 沉淀重金属离子后过滤除去；滤液中的M n?+与加入的N a 2 c 0 3 反应转化为M n C C h 沉淀，最后加硫酸溶解M n C O3和后期处理得到电池级硫酸镒。【详解】(1)通常采用的提高反应速率和产率的方法有：将鸨冶炼渣粉碎、升高温度、充分搅拌、适当增大硫酸浓度,由上述分析可知滤渣1 的主要成分是不与硫酸反应的S i C h 和生成的微溶物C a S 0 4；(2)由分析可知，“氧化”主要是将F e?+转化为F e 3+,便于调节p H 值来沉淀除去，故该离子方程式为2 F e2+H2O2+2 H *=2 F e3+2 H2O；(3)“调 p
23、 H除铁”步骤中所加试剂必须做到不引入新的杂质，廉价易得的物质且便于分析。该过程是增大溶液的 p H 值，故选项A和 B项不符合题意；选项C会引入新的杂质N a*,选 项 D能消耗溶液中的田使溶液p H增大，同时M n C C h 是沉淀便于分离，故该步骤中的最优试剂M n C C h,故合理选项是D；(4)根据 C a F2 的“(C a F 2)=1.6 x 1 0 ,可知 c(F)不低于K s p(C 吗)c(C a2+-m oV L lO ol/L,根据 M g F?的 K*f (M g F 2)=7.4 x 0 T i,可知 c(P)不低于 J 2 iQ-；=3.0?3 m o l/
24、L,故为完、c(M g )V 1?1 0全沉淀(离子浓度小于1 x 1 0 5 m o i 比)，除钙镁后的溶液中c(F )应不低于4.0 x 1 0 3 m o l/L；(5)根据分析“沉镐”是将M n S O4与 N a 2 c 0 3 反应转化为M n C O3沉淀，故该步骤的化学方程式为：M n S O q+N a 2 c o 3=M n C O 3!+N a 2 S C)4。6.碳酸锅(SrCCh)是一种重要的工业原料，广泛用于生产锯铁氧体磁性材料。一种以菱锢矿(含8090%SrCO3,少 量 MgCCh、CaCO3、BaCCh等)制备高纯碳酸锢的工艺流程如下：热水 稀硫酸 水、NH
25、4HCO3菱锂矿焦炭CO 泡渣1 淀渣2 母液高纯碳酸锂Sr(OH)2在水中的溶解度温度/10203040608090100溶解度/(g/100g)1.251.772.643.958.4220.244.591.2(1)元 素Sr位于元素周期表第 周期第 族。(2)菱 勰 矿、焦炭混合粉碎的目的是 o(3)“立窑煨烧”中SrCCh与 焦 炭 反 应 的 化 学 方 程 式 为。进 行 煨 烧 反 应 的 立 窑 衬 里 应 选 择(填“石英砂砖”或“碱性耐火砖”)。(4)“浸取”中 用 热 水 浸 取 而 不 用 冷 水 的 原 因 是；滤 渣1含有焦炭、Ca(OH)2和。(5)“沉锢”中 反
26、应 的 化 学 方 程 式 为.(6)锯铁氧体是由锯和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锯铁氧体(xSrOyFezCh)中Sr与F c的质量比为0.13,则2为(取整数)。X高温【答 案】五 IIA 增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率 SrCO3+2C=Sr+3COT碱性耐火砖 为了增大氢氧化锢的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解 MgO Sr(OH)2+NH4HCO3=SrCO3+H2O+NH3-H2O 6【分析】菱德矿(含8090%SrCO3，少 量MgCCh、CaCCh、BaCCh等)与焦炭经过粉碎后立窑燃烧，转 化 成Sr、氧化钙等物质，加入热水，将不溶于热水的氧化镁等杂质除去，
27、再加入稀硫酸后，除去铁离子，结晶后析出了氢氧化锢晶体，氢氧化锹和碳酸域铉反应最终转化成碳酸锢，据此解答。【详 解】(1)元 素Sr原 子 序 数 为3 8,位于元素周期表第五周期第H A族，故答案为：五；IIA；(2)菱锢矿、焦炭混合粉碎，可增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率；I W)温(3)“立窑燃烧 中S i C C h 与焦炭反应生成S r 和 CO,化学方程式为：SICO3+2C-S r+3 C O?;石英砂嵇中含有二氧化硅，会与碳酸钙等物质反应,所以进行煨烧反应的立窑衬里应选择碱性耐火砖,故答案为:S r C O3+2
28、 C=S r+3 C O t；碱性耐火砖；(4)由于氢氧化锯的溶解度随温度升高而增大，域氧化钙的溶解度随温度升高而减小，为了增大氢氧化锂的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解，“浸取”中用热水浸取；煨烧后得到S r,氧化钙，氧化镁，氧化钢等，加入热水后，氧化钙转化成氢氧化钙析出，氧化镁不与水反应，所以滤渣1 含有焦炭、C a(O H”和 M g。，故答案为：为 J 增大氢氧化锯的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解；M g O；(5)“沉锢”中，域氧化锢和水，碳酸氢镂反应生成了碳酸盥，化学方程式为：S r(O H)2+N H4H C O3=S r C O 3+H2O+N H3 H2O,故答案为：S r(O
29、 H)2+N H4H C O 3=S r C O3+H 2 O+N H3-H20；8 8 x y(6)x S r O-y F e 2 C)3 中 S r 与 F e 的质量比为一7 =0.1 3,则2=6,故答案为：6。1 1 2 y x7.某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从某厂阳极泥(成分为C u、A g z S e、A u、P t)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。S e O：滤液 有机层回答下列问题：写出“焙烧”时，生成S e O)的 化 学 反 应 方 程 式.(2)“滤液，中 的 金 属 阳 离 子 有:“酸浸氧化”中 通 入 氧 气 的 目 的 是、o“酸溶”时 P t、A
30、u 分别转化为 P t C%和 Au C l J,写出A u溶 解 的 离 子 方 程 式。(4)可从，有机层”回收的金属是 o实验室“萃取分液”的 玻 璃 仪 器 有、.(5)电解NH4 AU(SO,)2溶液回收A u的 阴 极 反 应 式 为。【答案】2 Ag 2 S e+3 O 2=2 S e C)2+2 Ag 2 O C u2 Ag 氧化可能存在的C u、S e O 2 防止硝酸产生的NO排放到空气中污染空气 2 Au+3 c l 2+2 0=2 A u C l JPt烧杯 分液漏斗 Au3+3 e=Au【分析】阳极泥(成分为C u、Ag2S e.Au、P t)通入氧气焙烧得C u O
31、、Ag2O,S e C h、Au,P t,S c 以 S e C h 形式除去，烧渣成分为C u O、Ag a O、Au、P t；将烧渣酸浸氧化，C u O、Ag z O 溶解，滤液为硝酸铜、硝酸银溶液，滤渣为 A u、P t；酸溶时，A u、P t 转化为 Au C l 4 b P t C k F，用磷酸三丁酯萃取-分液，得到H z L P t C k 的有机溶液,水层为 H A u C M (a q)，加入 K O H、(N H)S C h 转化为 N H 4 Au(S C h)2 。【详解】“焙烧”时，Ag 2S e 被氧气氧化生成S e。？和 Ag2O,反应的化学反应方程式为2 Ag
32、2 S e+3 O 2=2 S e C 2+2 Ag 2 C)；(2)由分子可知“滤液”中的金属阳离子有C l-、Ag+；烧渣中可能还含有C u、S e O2,与硝酸直接反应会产生NO有毒气体，因此“酸浸氧化”中通入氧气的目的是氧化可能存在的C u、S e。？；防止硝酸产生的NO排放到空气中污染空气；(3)“酸溶”时 P t、A u分别转化为 P t C L/和 Au C l J.则 A u 溶解的离子方程式为2 Au+3 C h+2 C r=2 A uC l J；(4)由分析可知，可从“有机层 回收的金属是P t：实验室“萃取分液”的玻璃仪器有烧杯；分液漏斗；(5)电解N H&A u (S
33、O,)2 溶液回收A u的阴极反应式为A +3 e-=Au。8.硫酸锌广泛应用于工农业生产中。工业上以粗氧化锌(含Zn、F e O、CuO等杂质)为原料生产ZnS O4 7H2O的一种流程的部分过程如下(各过程需控制适宜条件)。粗氧化锌稀硫酸 高镒酸钾 锌粉 ZnSO4-7H2O滤渣X 滤渣Y 滤渣Z(1)过 程 I、n、ni 中，分离出x、Y、z的实验操作是 o(2)过 程 I中，能与稀硫酸反应的物质有 o(3)过 程 I 需要持续强制通风，原因是该过程中生成的氢气具有 性。(4)过程n 中，滤 渣 Y 含 有 F e(O H)3。加 入 高 镒 酸 钾 的 主 要 目 的 是.(5)过程I
34、 I I 中，滤渣Z 含铜，生 成 铜 的 离 子 方 程 式 为。【答案】过滤 ZnO、F e O、C u O、Zn 还原 将 F e?+氧化为 F e 3”Zn+C u2+=C u+Zn2+【分析】粗氧化锌(含Zn、F e O、C u O等杂质)加稀硫酸溶解，过滤，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁，再加高钵酸钾溶液与亚铁离子反应生成M n0(0H)2和氢氧化铁沉淀，过滤，滤液中含有硫酸铜和硫酸锌，加锌粉置换铜离子，过滤，滤渣为C u可能含有Zn,滤液为硫酸锌，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnS O-H z O晶体。【详解】(1)分离出X、Y、Z的实验操作均将液体和固体分离，为过滤；粗氧化
35、锌含Zn、F e O、C u O等杂质，ZnO、F e O、C u O均可以和稀硫酸反应生成水和相应的盐，Z n可以和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，综上所述过程I中，能与稀硫酸反应的物质有ZnO、F e O、C u O、Zn；(3)过 程I需要持续强制通风，原因是该过程中生成的氢气具有还原性，易将金属阳离子还原；(4)粗氧化锌中的F e元素为+2价，滤渣Y含有F e(O H)3,F e元素变为+3价，说明加入高铳酸钾的主要目的是将F e 2+氧化为F e3+；(5)滤渣Z含铜，说明加入锌粉时发生置换反应：Z n+C u2+=C u+Z n2+o9.合理利用工厂烟灰，变废为宝，对保护环境具有重要意
36、义。以某钢铁厂烟灰(主要成分为Z n O,并含少量的CuO、M11O2、FezCh等)为原料制备氧化锌的工艺流程如下：氨水流渣 滤渣回答下列问题：(1)“浸取，工序中加入过量氨水的目的：使 ZnO、CuO溶解，转化为 Zn(NH3)4产和 Cu(NH3)4产配离子；。(2)ZnO转化反应的离子方程式为 o(3)“除杂”工序中，反应的离子方程式为 o(4)滤 渣 的 主 要 成 分 有(填 化 学 式)，回收后可用作冶金原料。(5)“蒸氨沉锌”工序中，“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出，相 应 的 化 学 方 程 式 为,蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回 工序循环使用。(6)从 碱 式
37、碳 酸 锌 得 到 氧 化 锌 的 工 序 名 称 为。(7)将滤渣用H 2 s t h 溶液处理后得到 溶液和 固体(均填化学式)。【答案】增大溶液 pH,将 H C O：转化为 C O；Z n O+2 N H3 H2O+2 NH；=Z n(N H3)42+3 H 2 OAZ n+C u(N H3)42+=C u+Z n(N H3)42+Z n、C u 2 Z n(N H3)4(H C O 3)2+H2O=8N H 3 T+C O 2 T+Z n C O3 Z n(O H)2浸取 燃烧 F e2(S O4)3 M n O2【分析】首先用N H 4H C O 3 和氨水浸取烟灰，将锌元素转化为
38、 Z n(N H 3)4F 络离子，将 C u 元素转化为 C u(N H 3)4产络离子，M n C h、F e z C h 不发生反应进入滤渣中；加入锌粉可以将 C u(N H 3)41 2+全部置换出来得到滤渣中含有Z n 及 C u,然后经蒸氨沉锌Z n(N H3)4(H C O3)2 反应变为N H3和 Z n(H C C h)2,然后加入碱式碳酸锌与Z n(H C O3)2混合，高温煨烧得到氧化锌。【详解】由题意可知，烟灰(主要成分为Z n O,并含少量的C u O、M n C h、F e z C h 等)，在浸取工序中可以使Z n O、C u O 溶解变为 Z n(N H 3)4
39、p+和 C u(N H 3)4产配离子进入滤液中；N H3与H C O 3 反应，H C O：的存在会影响 Z n(N H3)42+C u(N H 3)4产的稳定性，氨水过量可以将H C O 3 转化为C O；,使以上两种络离子稳定存在。(2)浸出时，Z n O 溶于碳酸氢镀与氨水的混合溶液中，形成配离子 Z n(N H 3)4p 和 H 2 O,反应的离子方程式为:Z n O+2 N H3H2O+2 NH：=Z n(N H 3)42+3 H2O；(3)在除杂工序中，加入过量的锌粉，发生置换反应置换出铜单质，反应的离子方程式为：Z n+C u(N H3)42+=C u+Z n(N H 3)42
40、+;(4)滤渣是在除杂工序中产生的，由(3)分析可知，滤渣是过量Z n 与 C u(N H 3)4产发生置换反应产生的，因此其主要成分是C u、Z n；(5)在“蒸氨沉锌”工序中，“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出，Z n 元素以盐的形式存在于溶液中，该A反应的离子方程式为：2 Z n(N H 3)4(H C O 3)2+H 2 O =8N H 3 T+C O 2 T+Z n C O3Z n(O H)2；蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水，由工艺流程图可知，碳化氨水可返回到浸取工序中循环使用；(6)碱式碳酸锌(Z n C O 3-Z n(O H)2)为固体，要想得到Z n O 需要经过高温燃烧
41、。故从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为煨烧；滤渣的主要成分是M n O 2、F e 2()3,向滤渣中加入H 2 s C M 溶液,F e z C h 与硫酸反应产生F e 2(S C U)3 和 H20,而 MnCh不发生反应，故将滤渣用H2s(X,溶液处理后得到溶液为Fe2(SO4)3溶液，固体为Mn02.1 0.工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下:空气FezOi?.A沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+llO2 2 F e2O3+8SO2,该 反 应 属 于(填 标 号)。A.氧化还原反应 B.复分解反应 C.置换反应(2)利 用 Fe2O3废渣(俗称“红砂”)制备
42、废水除碎剂的第一步是将“红砂”与硫酸混合,该步反应的化学方程式为_ O(3)从接触室出来的混合气体中含有502、503、02、刈等气体,设计一个实验方案证明其中含有SO2：O(4)浓硫酸在常温下可用铁制容器盛放，原因是。(5)废气中的S th对 环 境 的 危 害 有(举 一 例)。我国二氧化硫排放标准限值为100 mg-m-工 硫酸工业废气(假设含硫化合物均为SO可采用雾化的氨水与废气中的SO2直接接触吸收S O 2,若烟气SO2含量为amgm-3(a100),试计算每立方米烟气至少需要浓度为b molL/i氨水 L(用含a、b 的代数式表示)。【答案】A Fe2O3+3H2SO4=Fe2(
43、SO4)3 +3H2O 将该气体样品通入适量酸性高镒酸钾溶液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅)，说明含有S02 常温下铁与浓硫酸发生钝化生成致密的氧化膜，阻止铁与硫酸继续反应 形成酸雨(或其他合理答案)(a T 0 0)x l()3 (或其他合理答案)64b【分析】工业上.用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸，黄铁矿通入空气在沸腾炉中煨烧得到氧化铁和二氧化硫，即百勰催化剂4FeS2+l 102 2Fe2O3+8SO2,二氧化硫和空气通入接触室催化氧化反应生成三氧化硫，即 2so2+O2 R高温2sCh,SO3进入吸收塔用98.3%浓 H2sO4吸收，即 SO3+H2O=H2so4
44、,生成硫酸产品；据此解答。【详解】由 4FeS2+1102警 2Fe2Ch+8SO2可知，Fe、S 元素化合价升高，O 元素化合价降低，有电子的得失，属于氧化还原反应，A 正确：答案为A。Fe2O3与硫酸混合发生反应，生成Fe2(SO4)3和 h 0,其反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3 +3H2O：答案为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3 +3H2O。由混合气体中含有SO2、SO3、02、N2等气体，检验含有S 0 2,可根据S02与 KMnC4发生氧化还原反应而使KMnO4褪色，B|J 5SO2+2 MnO；+2H2O=2Mn2+5SO+4 H s或
45、 SO2能使品红褪色来检验，其实验方案为将该气体样品通入适量酸性高锌酸钾溶液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅)，说明含有so2：答案为将该气体样品通入适量酸性高锌酸钾溶液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅),说明含有S02 0(4)浓硫酸具有强的氧化性，常温下，铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续与酸反应，发生钝化现象，可以用铁制的容器来盛放浓硫酸；答案为常温下铁与浓硫酸发生钝化生成致密的氧化膜，阻止铁与硫酸继续反应。(5)因为SO2+H2O=H2SCh,2H2so3+O2=2H2so4,H2sO4酸性强，形成酸雨，对环境造成危害，二氧化硫排放标准限值为100 mg的汽 烟气中SCh含量为amgirr3(a100),则每立方米烟气中需吸收的SO2的物质的量为 (SC2)=(a T 0 0)x l0 _ g =(1。0)*10_ m o i,由 SCh+NH3 H2ONH4HSO3可知，64g/mol 64(a-100)xl0-3,n A _ _ _(SO2)=(NH3 H2。)，需要浓度为bmoIL 1氨水的体积为NH3H2O)=6 4 m m=c-hmol/L上出包L；答案为形成酸雨，12区 2二64b64b