化学工艺流程题(16页).doc
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1、-化工流程题练习【化学工艺流程题的一般组成】1、利用酸性含锰废水(主要含Mn2+、Cl-、H+、Fe2+、Cu2+)可制备高性能磁性材料(MnCO3)及纯净的氯化铜晶体(CuCl22H2O)。工业流程如下:已知:几种金属离子沉淀的pH如表金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+完全沉淀的pH9.73.26.410.4回答下列问题:(1) 过程中,MnO2在酸性条件下反应的离子方程式为 (2)将滤渣Q溶解在过量的盐酸中,经过 ,过滤、 洗涤、低温烘干,即可获得纯净的氯化铜晶体(CuCl22H2O)。(3)过程中,298K、c(Mn2+)为1.0mol/L时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反
2、应时间关系如右图。据图中信息,你选择的最佳pH是 ;理由是 。(4)由MnCO3可制备重要催化剂MnO2,在空气中加热460.0g的MnCO3得到332.0g产品,若产品中杂质只有MnO,则该产品中MnO2的物质的量是 。(摩尔质量(g/mol):MnCO3:115 MnO2:87 MnO:71)2某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:已知:部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 molL-1计算)如下表所示:离子Fe3+Cr3+Ni2+开始沉淀pH1.54.36.9完全沉淀pH2.85.6
3、8.9Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。回答下列问题:(1)实验需要配制3.0molL-1稀硝酸250mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_。(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为_。(3)步骤(b)首先加入试 剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。调节pH约为6的原因是_。试剂X可以是_(填标号)。 A. H2SO4 B. Ni(OH)2 C. NaOH D. Fe2O3 E. NiO(4)NH3含量的测定i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中,用2
4、5mL水溶解后加入3.00mL6 mol/L盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.500 0 molL-1NaOH标准溶液V1mL;ii. 空白试验:不加入样品重复实验i,消耗NaOH标准溶液V2mL。NH3的质量分数为_。(用V1 ,V2表示)在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有_(填标号)。 A. 适当提高称量产品的质量 B. 用H2SO4溶液替代盐酸 C. 用酚酞替代甲基橙 D. 进行平行实验(5)为测定Cl的含量,请补充完整下述实验方案。称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解,_,滴入23滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录
5、读数,重复操作23次。3锂电池应用很广,某种锂离子电池,其正极材料可再生利用。其正极材料有钴酸锂(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)写出“正极碱浸”中发生反应的化学方程式_;(2)“酸浸”一般在80下进行,写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学方程式_;如果可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液,可能发生反应的离子方程式_;(3)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_;(4)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之
6、间的转化,写出充电时正极的电极反应_;(5)在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有_(填化学式);(6)最近美国和韩国的科学家合作研究出新型锂空气电池,他们的锂空气电池在放电过程中产生稳定的晶状超氧化锂(LiO2),超氧化锂可以很容易地分解成锂和氧,从而具有更高的效率和更长的循环寿命。请写出该电池正极的电极反应 _。4废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:回答下列问题:(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3)42+,反应中H2O2 的作用是 。写出操
7、作的名称: 。(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: 。操作用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加Cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作使用下图装置,图中存在的错误是 。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作 由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是 。5毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+
8、、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下:Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀的pH11.99.11.9完全沉淀的pH13.911.13.2已知:Ksp(BaC2O4)= 1.6107,Ksp(CaC2O4)= 2.3109(1)实验室用37%的盐酸配制1mol/L盐酸,除烧杯外,还需要使用下列玻璃仪器中的:_。a容量瓶 b量筒 c玻璃棒 d滴定管为了加快毒重石的酸浸速率,可以采取的措施有:_。(至少两条)(2)加入氨水调节溶液pH=8的目的是:_。滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是:_。(3)操作的步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、_。(
9、4)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2CrO42+2H+=Cr2O72+H2O Ba2+CrO42=BaCrO4步骤 移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0 mL。步骤:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。氯化钡溶液浓度为_ molL1(用含字母的式子表示)。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,则Ba2+浓度的测量值
10、将_(填“偏大”或“偏小”)。【真题演练】【2016年高考新课标卷】以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.22.92.83.122286065120Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7。(1)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH”或“”)T1时Ksp(CaWO4)=_。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为_。11二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物,平板电
11、视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。(1)稀酸A的分子式是_。(2)滤液1中加入H2O2溶液的目的是_。(3)设计实验证明滤液1中含有Fe2+_。(4)已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4,书写该反应的离子方程式_。(5)由滤液2生成Ce(OH)4的离子方程式_。(6)硫酸铁铵晶体Fe2(SO4)32(NH4)2SO43H2O广泛用于水的净化处理,但其在去除酸性废水中的悬浮物
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