化工流程练习及答案.pdf

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1、 化工流程练习及答案 LG GROUP system office room【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】高三化学专题化工流程练习题 1硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。（1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是_（填序号）。研磨 多次浸取 升高温度 加压 搅拌（2）步骤所得滤渣中的物质是 _（写化学式）。（3）步骤中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为_。（4）步骤还可以回收 Na2SO4来制取Na2S。检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是_，Na2S 可由等物质的量的 Na2S04和 CH4

2、在高温、催化剂条件下制取。化学反应方式为_；已知 Na2SO410H2O 及 Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图。从滤液中得到的操作方法是_.（5）若步骤加入的 ZnCO3为 b mol，步骤所得 Cd 为d mol，最后得到 VL、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为_。2高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知：2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）2Fe（NO3）3+3KClO+10KO

3、H=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O 回答下列问题：（1）该生产工艺应在 （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；（2）写出工业上制取 Cl2的化学方程式 ；（3）K2 FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是 ；（4）配制 KOH 溶液时，是在每 100 mL 水中溶解 616 g KOH 固体（该溶液的密度为147 g/mL），它的物质的量浓度为 ；（5）在“反应液 I”中加 KOH 固体的目的是 ：A与“反应液 I”中过量的 Cl2继续反应，生成更多的 KClO BKOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 C为下一步反应提供反应物 D使副产物 KClO3转

4、化为 KClO（6）从“反应液 II”中分离出 K2FeO4后，会有副产品 （写化学式）。（7）该工艺每得到 kg K2FeO4，理论上消耗 Cl2的物质的量为 mol。3二氧化氯（ClO2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产 ClO2的工艺主要包括：粗盐精制；电解微酸性 NaCl 溶液；ClO2的制取。工艺流程如下图：（1）粗食盐水中含有 Ca2+、Mg2+、SO 等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的试剂 X，X 是 (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 SO，其原因是 。（已知：Ksp(BaSO

5、4)1010；Ksp(BaCO3)109）（2）上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成 ClO2。电解时生成的气体 B 是 ；反应的化学方程式为 。（3）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了以下实验：步骤 1：准确量取 ClO2溶液 mL，稀释成 100 mL 试样。步骤 2：量取 V1mL 试样加入到锥形瓶中，调节试样的 pH，加入足量的 KI 晶体，摇匀，在暗处静置 30 分钟。(已知：ClO2IH+I2ClH2O 未配平)步骤 3：以淀粉溶液作指示剂，用 c molL1Na2S2O3溶液滴定至终点，消

6、耗 Na2S2O3溶液V2 mL。（已知：I22S2O322IS4O62）准确量取 mL ClO2 。滴定过程中，至少须平行测定两次的原因是 。根据上述步骤可计算出原 ClO2溶液的物质的量浓度为 molL1（用含字母的代数式表示）。4铬是一种银白色的金属，化学性质稳定，用途广泛。工业上以铬铁矿主要成分是 Fe(CrO2)2为原料冶炼铬及获得强氧化性 Na2Cr2O7，其工艺流程如下图所示：(1)Na2Cr2O7 中铬元素的化合价为 ，已知 Cr(OH)3 为两性氢氧化物，写出其电离方程式 。(2)写出利用铝热反应制取铬的化学方程式:，试剂 c 通常还可以是(至少写两种)。(3)酸化过程中，不

7、选用盐酸的原因是 。(4)固体 a 的主要成分是 Na2SO410H2O，根据图分析，操作 a 为 、过滤。5将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用。.回收二氯化锰：将废旧锌锰电池处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热。（1）写出 MnO（OH）与浓盐酸反应的化学方程式：_ _。.锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2+6H2O（2）与使用浓盐酸回收锰相比，新方法的优点是_ _（答 1 点即可）。（3）欲以 M

8、nSO4溶液为原料制备 MnCO3，选用的加料方式_ _（填字母），原因是_ _。已知：Ksp（MnCO3）=1011、KspMn（OH）2=1013 a.将 MnSO4溶液与 Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b.将 MnSO4溶液缓慢加入到盛有 Na2CO3溶液的反应容器中 c.将 Na2CO3溶液缓慢加入到盛有 MnSO4溶液的反应容器中 d.以上三种方式都无法得到 MnCO3 .现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图 l 所示：请回答下列问题：（4）MnxZn1xFe2O4中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为_。（5）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_（填“氧化剂”或“还

9、原剂”）。（6）酸浸时，MnO2与 H2SO4、H2O2反应的离子方程式为_。（7）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经 KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同 pH 时，KMnO4溶液对 Hg 的单位时间去除率及主要产物如图 2 所示：写出 pH=10 时 KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式_。在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使 KMnO4溶液的氧化性增强外，还可能是_。62Zn(OH)2ZnCO3是制备活性 ZnO 的中间体，以锌焙砂（主要成分为 ZnO，含少量 Cu2+、Mn2+等离子）为原料制备 2Zn(OH)2ZnCO3的工艺流程如下：请回答下

10、列问题：（1）当(NH4)2SO4，NH3H2O 的混合溶液中存在 c(NH4+)2c(SO42 -)时，溶液呈 （填“酸”、“碱”或“中”）性。（2）“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施是 （任写一种）。（3）“浸取”时加入的 NH3H2O 过量，生成 MnO2的离子方程式为 。（4）适量 S2-能将 Cu2+等离子转化为硫化物沉淀而除去，若选择 ZnS 进行除杂，是否可行？用计算说明原因：。已知：Ksp(ZnS)10-24，Ksp(CuS)10-36（5）“沉锌”的离子方程式为 。（6）“过滤 3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是 。7锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途

11、。已知：Sn 的熔点为 231；Sn2+易水解、易被氧化；SnCl4极易水解、熔点为33、沸点为 114。请按要求回答下列相关问题：(1)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下：步骤加入 Sn 粉的作用：_及调节溶液 pH。步骤用到的玻璃仪器有烧杯、_。步骤生成 SnO 的离子方程式：_。步骤中检验 SnO 是否洗涤干净的操作是：_，证明已洗净。步骤操作依次为_、_、过滤、洗涤、低温干燥。(2)某化学兴趣小组对用于微电子器件生产的锡粉进行了纯度测定：取 g 试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应)，使 Sn 完全转化为 Sn2+；加入过量的 Fe2(SO4)3；用 000 mol/L K

12、2Cr2O7溶液滴定(产物中 Cr 呈3 价)，消耗 mL。写出步骤加入 Fe2(SO4)3发生反应的离子方程式：_；此锡粉样品中锡的质量分数为：_。8硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造业，以硼镁矿(2MgOB2O3H2O、SiO2及少量 Fe3O4、CaCO3,Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：已知：.Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 pH 分别为32、和。H3BO3在 20、40、60、100时的溶解度依次为、402g。(1)为了提高硼镁矿粉的浸出率，可采取的措施有 (至少答两条)(2)“浸出液”显酸性，含 H3BO3和 Mg2+和 SO4

13、2-，还含有 Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量 H2O2和 MgO,H2O2的作用是 (用离子方程式表示)，MgO 除去的杂质离子是 。(3)已知 H3BO3与过量的 NaOH 反应生成 NaB(OH)4,试写出 H3BO3在溶液中的电离方程式 。(4)“浸取”后，采用“热过滤”的目的是 ，母液中的主要溶质有 。(5)“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收 MgSO4H2O,应采取的 措施是将“母液”蒸发浓缩，_(6)测定所得产品的纯度：取 ag 硼酸，小心加热使其

14、分解脱去水分(杂质受热不分解)，得残留固体 bg,则产品的纯度为 。高三化学专题化工流程练习题 参考答案 1（1）；（2）Fe（OH）3；（3）Zn（或锌）；（4）取最后一次洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净；Na2SO4+CH4=Na2S+2H2O+CO2；蒸发浓缩，降温结晶，过滤；（5）65（cVbd）g。2（1）温度较低（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2（3）K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe 元素为+3 价，在水中形成 Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀。（4）10mol/L（5）AC（6）KNO3；KC

15、l；（7）15 3BaCl2 BaSO4 和 BaCO3的 Ksp 相差不大，当溶液中存在大量的CO 离子时，BaSO4(s)会部分转化为 BaCO3(s)H2 2NaClO34HCl=2ClO22NaCl2H2O+Cl2 酸式滴定管 减少实验误差 CV2/2V1 4(1)+6、H+CrO2-+H2O?Cr(OH)3Cr3+3OH(2)2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr、CO、C、H2(任写两种都可)(3)盐酸中的 Cl会被氧化，产生 Cl2(4)蒸发浓缩、降温结晶 5（1）2MnO（OH）+6HCl 2MnCl2+Cl2+4H2O（2）反应过程无有毒有害物质生成，不造成二次污染；废物资源化

16、等（3）c（1 分）避免生成 Mn（OH）2 （4）+2 （5）还原剂（6）MnO2+H2O2+2H+=Mn2+O2+2H2O（7）3Hg+2MnO4-+4H2O=3Hg2+2MnO2+8OH-Mn2+作了催化剂 6、【答案】（1）中；（2）搅拌、适当加热（3）Mn2+H2O22NH3H2OMnO22NH4+2H2O（4）可行；ZnSCu2+CuSZn2+；K()()Ksp ZnSKsp CuS10121105（5）3Zn2+6HCO32Zn（OH）2ZnCO35CO2H2O（6）（NH4）2SO4 7(1)防止 Sn2+被氧化为 Sn4+漏斗、玻璃棒；Sn2+2HCO3=SnO2CO2H2O；取最后一次洗涤后滤液少许于试管中，依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀；蒸发浓缩、冷却结晶；(2)2Fe3+Sn2+=2Fe2+Sn4+；60%。8、(1)加热、搅拌、将矿石粉碎或适当提高硫酸的浓度等；(2)H2O2+2 Fe2+2H+=2 Fe3+2H2O；Fe3+和 Al3+(3)H3BO3+H2OB(OH)4-+H+(4)防止硼酸从溶液中析出，影响产量；H3BO3 MgSO4(5)加压升温结晶；(6)62()27aba100%；