工业生产流程图专题

工业生产流程图专题1、（2013·北京卷）用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤:Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失，过滤;Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。（1）H2S04溶解A1203的离子方程式是（2）KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整：（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：（4）己知:一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是.②Ⅳ中加入MnS04的目的是2、（2013·新课标I卷）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应为6C+xLi++xe－=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。回答下列问题：（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为。（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是。（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式。（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）。3、（2013·江苏卷）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为。（3）滤渣2的成分是(填化学式)。（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C======2MgO+2SO2↑+CO2↑MgSO4+C======MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C======MgO+S↑+3CO↑利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。①D中收集的气体可以是(填化学式)。②B中盛放的溶液可以是(填字母)。a．NaOH溶液b．Na2CO3溶液c．稀硝酸d．KMnO4溶液③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：。4、（2013·安徽卷）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：800℃800℃滤液A④通O2过滤、洗涤干燥②加稀硫酸酸和H2O2过滤废玻璃粉末Ce(OH)3悬浊液③加碱①加稀盐酸过滤、洗涤滤渣A滤液B（含Ce3+）滤渣BCe(OH)4产品（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除（填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是。（2）第②步反应的离子方程式是，滤渣B的主要成分是。（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol•L-1FeSO4标准溶液滴定终点是（铈被还原为Ce3+），消耗25.00mL标准溶液，该产品中Ce(OH)4的质量分数为。5、（2013·山东卷）TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。（1）实验室利用反应TiO2（s）+CCl4（g）TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：有关物质性质如下表物质熔点/℃沸点/℃其他CCl4-2376与TiCl4互溶TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是，装置E中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通N2②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为（填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是。（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）==FeSO4（aq）+TiOSO4（aq）+2H2O（l）水解TiOSO4（aq）+2H2O（l）==H2TiO3（s）+H2SO4（aq）简要工艺流程如下：△90℃ABDC冰水EN2热水CCl4TiO2矿渣钛铁矿硫酸冷却钛液II钛液I(70)℃剩余的试剂A试剂AFeSO4·7H2O水解、过滤90℃H2TiO3干燥、煅烧TiO2①酸洗②水洗结晶过滤①试剂A为。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，原因是。②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是（填化学式）。6、（2013·福建卷）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO2-4等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________（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SO2-4，其原因是___________【已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10Ksp(BaCO3)=5.1×10-9】②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有____________（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：□（D）+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍