高中化学工艺流程题

1高中化学工艺流程专题训练Co1．（共14分）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为。（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__________。（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。Ac(Na+)=2c(CO32-)Bc(Na+)c(CO32-)c(HCO3-)Cc(OH-)c(HCO3-)c(H+)Dc(OH-)-c(H+)==c(HCO3-)+2c(H2CO3)（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。（共14分）（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑（2）4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2OCo2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境。（合理即可）（3）2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑（4）调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3含铝溶液废料Ⅰ碱溶钴渣含Co2+及微量Li+Al3+溶液粗CoO粉锂铝渣Ⅲ①20%Na2CO3调pH=4.5～5②加NaFⅤ600℃煅烧滤液Ⅱ85～90℃加浸出剂Ⅳ30%Na2CO3调pH=8～8.5沉淀CoCO32（5）BCD（有错不得分，答对2个得1分，全对得2分）（6）CoCl2•2H2OCr2．（17分）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：已知：①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol·L-1）时pH分别为3.6和5。（1）“微热”除能加快反应速率外，同时还可以，滤渣A为（填化学式）。（2）根据溶解度（S）∽温度（T）曲线，操作B的最佳方法为（填字母序号）A．蒸发浓缩，趁热过滤B．蒸发浓缩，降温结晶，过滤（3）酸化后Cr2O72－可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为：；酸C为，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]＝。（4）根据2CrO42－＋2H+Cr2O72－＋H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的极，其电极反应式为。（17分）（1）促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3而除去；（2分）Fe(OH)3；（2分）（2）A（2分）（3）3SO32-＋Cr2O72-＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO42-＋4H2O；（3分，化学式和配平错误0分）H2SO4；（2分）1.0×10－32mol4·L-4（2分，不带单位扣1分）（4）正极，（2分）4OH－-4e－＝O2↑＋2H2O（2分）（无“↑”扣分1分）Cu铬渣浸取调pH约3.6并微热过滤操作B产品水稀NaOH滤液滤渣A母液酸化、还原调pH为5……过滤酸C+Na2SO3溶液NaOH溶液滤渣D电源NaOH浓溶液Na+交换膜NaOH稀溶液Na2CrO4溶液Na2Cr2O7溶液12010080604020204060T/℃0S/g33.（13分）工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下:已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O（1）固体混合物A中的成分是。（2）反应Ⅰ完成后，铁元素的存在形式为。（填离子符号）请写出生成该离子的离子方程式。（3）x、y对应的数值范围分别是、。（4）电解法获取Cu时，阴极反应式为，阳极反应式为。（5）下列关于NaClO调pH的说法正确的是。a.加入NaClO可使溶液的pH降低b.NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO－+H+HClO，ClO－消耗H+，从而达到调节pH的目的c.NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解ClO－+H2OHClO+OH－，OH－消耗H+，从而达到调节pH的目的（6）用NaClO调pH，生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质，该反应的离子方程式为。（13分）（1）SiO2、Cu（各1分）（2）Fe2+（2分）2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+（2分）（3）3.2≤pH＜4.05.2≤pH＜5.4（各1分）（4）Cu2++2e－=Cu2Cl－-2e－=Cl2↑（各1分）（5）b（2分）（6）5ClO－+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3+Cl－+4HClO（1分）（或2Fe2++7ClO－+2H＋+5H2O=2Fe(OH)3+Cl－+6HClO）沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH5.44.01.15.8沉淀完全pH6.75.23.28.8稀硫酸电解调pH=xCuNaClO沉淀B调pH=yNaOH沉淀C反应Ⅰ矿渣固体混合物A过滤4Fe4.（15分）绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：查询资料，得有关物质的数据如下表：25℃时pH值饱和H2S溶液3.9SnS沉淀完全1.6FeS开始沉淀3.0FeS沉淀完全5.5（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为。A．KSCN溶液B．NaOH溶液C．KMnO4溶液D．苯酚溶液（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是。（3）操作IV的顺序依次为、冷却结晶、。（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水．．洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②。（5）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a.称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为（填仪器名称）。②判断此滴定实验达到终点的方法是。③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为。(15分)1）AD（2分）（2）除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2＋被氧化(2分)；防止Fe2＋离子生成沉淀(2分)（3）蒸发浓缩(1分)；过滤洗涤(1分)（4）降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗(2分)（5）①酸式滴定管(1分)②滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。(2分)③0.975(2分)Mg5．(12分)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如下：铁屑稀硫酸操作II滤渣I滤渣II通H2S至饱和酸化(pH=2)，冷却操作III操作IV操作I溶解稀硫酸FeSO47H2O.5(1)“氧化”一步中发生反应的离子方程式为_______。(2)“调节pH”一步应调节溶液的pH＝9.8，其目的是_______。(3)“热解”一步温度控制在75℃左右，其原因是_______。(4)从“过滤2”步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有________(填化学式)。,表1生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.911.1注：Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去。(5)轻质碳酸镁的成分为碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]，则“热解”一步发生反应的离子方程式为_______。(12分)(1)ClO－＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O(2分)(2)使Fe3＋、Mn2＋等杂质离子生成氢氧化物沉淀除去，且尽量避免Mg2＋转化为沉淀。(2分)(3)温度太低，反应速率慢，温度太高NH4HCO3会分解。(2分)(4)NaCl、NH4Cl(4分)(5)2Mg2＋＋4HCO－3＋2H2O=====△MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑(2分)Mn6.（14分）辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5～3.2Mn2+：8.3～9.8Cu2+：4.4～6.4．．．MnSO4·H2O晶体4.8mol/L硫酸辉铜矿酸浸S、SiO2浸出液调节pH至4沉淀物滤液NH4HCO3和氨水的混合物MnCO3加热赶氨Cu2(OH)2CO3软锰矿氨气滤液6（1）实验室配制250mL4.8mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______________________________。（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有___________________（任写一点）。（3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式__________________________________________________________________。（4）调节浸出液pH=4的作用是__________________________________________。（5）本工艺中可循环使用的物质是（写化学式）____________________________。（6）获得的MnSO4·H2O晶体后常用酒精洗涤，主要目的是_____________________。（7）用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有__________________(任写一种)。(14分)（1）250mL容量瓶(1分)、胶头滴管(1分)（2）粉碎矿石或适当升高温度或搅拌（答案合理均给分）（3）Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O（4）使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀（5）NH3（6）减少MnSO4·H2O晶体的损失（7）混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水Pd7.(11分)有机合成中常用的钯/活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性，成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下：(1)“焙烧1”通入空气的目的是________________。(2)甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与PdO反应的化学方程式：____。(3)加入浓氨水的过程中，需要控制溶液的pH为8～9，实验室中检测溶液pH的简单方法是________________。(4)写出“焙烧2”发生反应的化学方程式：____。(5)Pd中加入王水的反应可以表示为Pd＋HCl＋HNO3―→