工艺流程题(选修)1.pdf

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1、【工艺流程题】【工艺流程题】1【2017 新课标 1 卷】（14 分）Li4Ti5O12和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：回答下列问题:（1)“酸浸实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为 70时，所采用的实验条件为_。（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式_.(3）TiO2xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应40 min 所得实验结果如下表所示:温度/TiO2xH2O 转化率30923595409745935088xH2O 转化率最高的原因_。分析 4

2、0 时 TiO2（4)Li2Ti5O15中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为_。(5)若“滤液”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1 倍），使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有 Mg3（PO4)2沉淀生成?（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的 Ksp分别为。（6）写出“高温煅烧”中由 FePO4制备 LiFePO4的化学方程式。2【2017 新课标 3 卷】（15 分）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质.制备流程如图所示：回答下列问题：(1）步骤的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na

3、2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为_.该步骤不能使用陶瓷容器,原因是_。（2）滤渣 1 中含量最多的金属元素是_,滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质。（3）步骤调滤液 2 的 pH 使之变_(填“大”或“小），原因是_（用离子方程式表示）。（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl，蒸发浓缩,冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体.冷却到_（填标号）得到的 K2Cr2O7固体产品最多。a80b60c40d10步骤的反应类型是_。（5）某工厂用 m1kg 铬铁矿粉（含 Cr2O340)制备 K2Cr2O7，最终得

4、到产品 m2kg，产率为_。3【2017 北京卷】（13 分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2)制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯 TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物沸点/熔点/在 TiCl4中的溶解性SiCl45869互溶TiCl413625-AlCl3181（升华）193微溶FeCl3316304MgCl21412714难溶(1)氯化过程：TiO2与 Cl2难以直接反应，加碳生成CO 和 CO2可使反应得以进行.mol1已知:TiO2(s)+2 Cl2（g）=TiCl4(g)+O2（g)H1=+175。4 kJ2C(s)+O2（g)=2CO（

5、g）H2=-220.9 kJmol-1 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和 CO（g）的热化学方程式：_。氯化过程中 CO 和 CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成 CO 反应的 H_0（填“”“”或“=），判断依据：_.氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的 HCl 和 Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是_.氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗 TiCl4混合液，则滤渣中含有_.（2）精制过程：粗 TiCl4经两步蒸馏得纯 TiCl4.示意图如下:物质 a 是_，T2应控制在_。4【2017 江苏卷】（12 分）铝是应用广泛的金属.以铝土矿(主要成分为 Al2

6、O3，含 SiO2和 Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀.（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3溶液，溶液的 pH_(填“增大”、“不变”或“减小”)。（3）“电解”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4）“电解”是电解 Na2CO3溶液,原理如图所示.阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 A 的化学式为_。（5）铝粉在 1000时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl 固体并充分混合，有利于AlN 的制备，其主要原因是_。5【2017 江

7、苏卷】(15 分）某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略）。已知：NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClO3H2O Ag（NH3)2+Cl+2H2OAgCl 可溶于氨水:AgCl+2NH3H2O（水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+：常温时 N2H44Ag（NH3)2+N2H4H2O4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O（1)“氧化”阶段需在 80条件下进行，适宜的加热方式为_。NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学方程式为_.（2）HNO3

8、也 能 氧 化 Ag，从 反 应 产 物 的 角 度 分 析，以 HNO3代 替 NaClO 的 缺 点 是_。（3)为提高 Ag 的回收率，需对“过滤”的滤渣进行洗涤，并_。（4）若省略“过滤，直接向冷却后的反应容器中滴加 10%氨水，则需要增加氨水的用量，除H2O 反 应外(该条 件下 NaClO3与 NH3H2O 不反应),还因 为因过 量 NaClO 与 NH3_。（5）请设计从“过滤”后的滤液中获取单质 Ag 的实验方案：_（实验L1水合肼溶液，1 molL1H2SO4).中须使用的试剂有：2 mol6【郑州市 2017 届第三次模拟】碲(Te）广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜

9、的阳极泥（主要含有 TeO2、少量 Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下：已知 TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊。（1）“碱浸时发生反应的离子方程式为_。(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸,发生反应的化学方程式是_。（3）“沉碲时控制溶液的 pH 为 4550，生成 TeO2沉淀.酸性不能过强，其原因是_;防止局部酸度过大的操作方法是_。(4)“酸溶后，将 SO2通人 TeCl4酸性溶液中进行“还原 得到碲，该反应的化学方程式是_.（5）25C 时，亚碲酸（H2TeO3）的 Ka1=1103，Ka2=2108.0.1 molL1H2TeO3电离度 约为_.（=100)0

10、lmol L+1的 NaH TeO3溶液中，下列粒子的物质的量浓度关系正确的是_。-+Ac（Na）c(HTeO3）c(OH)c(H2TeO3）c（H）Bc（Na）+c（H)=c(HTeO3）+c（TeO32）+c（OH )Cc（Na）=c(TeO32)+c(HTeO3）+c（H2TeO3）Dc（H）+c(H2TeO3）=c（OH）+e（TeO32）7【宁德市 2017 届第三次质量检查】氯化亚铜是一种重要的化工原料，广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。一种利用低品位铜矿（Cu2S、CuS 及 FeO 和 Fe2O3等)为原料制取 CuCl 的工艺流程如下：回答下列问题：(1）步骤“浸取

11、”前需将铜矿粉碎的目的是_;“浸取时，被氧化的元素有_(填元素符号）（2）已知Cu2、Mn2、Fe3开始生成沉淀和沉淀完全的pH 如下表,则步骤“中和时，pH 应控制的范围为_.物质开始沉淀 pH完全沉淀 pHCu(OH）24。76.7Mn(OH）28.39。8Fe(OH)31。23。2+（3)步骤 IV 加热“蒸氨时发生反应的化学方程式为_。(4）步骤 VI 反应的离子方程式为_,其中盐酸需过量，其原因是_。(5）步骤获得 CuCl 晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时，常有无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是_（写一点)。8【安徽省江南十校2017 届 5 月冲刺联考（二模)】金属钒主要用于冶炼

12、特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂，被誉为“合金的维生素。回收利用废钒催化剂（主要成分为 V2O5、VOSO4和二氧化硅)的工艺流程如下图所示.(1）粉碎的作用是_,滤渣可用于_（填用途）.（2）25 时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH 之间的关系如下表所示：pH1。31。41.51。61。71.81.92。02。1钒沉淀率/8.191.896.59899。89。896。493.089。3根据上表数据判断，加入氨水调节溶液pH 的最佳选择为_;上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有_.(3）为了提高钒的浸出率,用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的 VOSO4，酸浸过程中

13、还原产物和氧化产物的物质的量之比为_。（4）完成并配平氧化过程中的离子方程式:_ClO3VO2+=VO3Cl .(5）废钒催化剂中 V2O5的质量分数为 6（原料中的所有钒已换算成 V2O5）.取 100g 此废钒催化剂按上述流程进行实验,当加入 105 mL 0.1 molL1-+的 KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失,则该工业生产中钒的回收率是_。9【龙岩市 2017 届 5 月综合能力测试(二）】金属镉广泛用于合金制造及电池生产等,一种用铜镉废渣（含 Cd、Zn、Cu、Fe 及 Co 等单质）制取海绵镉的工艺流程如下：（1）步骤进行破碎和粉磨的目的是_。(

14、2）步骤需隔绝 O2的原因_(用文字和方程式说明）。(3)步骤中除铁发生的离子反方程式为_。（4）步骤调节 pH 适宜的试剂是_，应调整的范围为_。(已知部分氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的 pH 如下表）氢氧化物开始沉淀的 pH沉淀完全的 pH+Fe(OH)31.53。3+Cd(OH)27.29.9Zn（OH）25。98.9（5）步骤发生的反应为Zn+Co2=Zn2+Co，（已知 Sb 的金属活动性介于 Cu 和 Ag 之间），加入少量锑盐能加快反应的进行，其原因是_；(6）用石墨作阳极，纯锌作阴极电解ZnSO4溶液可得高纯锌，电解时总反应的离子方程式为_；电解后的残液返回到步骤_(填流程中数字

15、）。10【葫芦岛市 2017 届第二次模拟考试（5 月）】聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣（主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:（1）废铁渣进行“粉碎”的目的是_。（2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示：加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为_。酸浸时，通入 O2的目的是_,该反应的离子方程式为_。当酸浸温度超过 100时，铁浸取率反而减小,其原因是_.（3）滤渣的主要成分为_（填化学式）.（4）“Fe3浓度检测”是先用 SnCl2将 Fe3还原为 Fe2；在酸性条件下，再用 K2Cr2O7标准溶液滴定 Fe2(Cr2O72被还原为 Cr3），该滴定反应的离子方程式为_。+