工艺流程题专练

1、2020届高三化学一工艺流程31.铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、 SiO2等中回收NiSO4的工艺流程如下：(NH)=SO495。热水NaT 革取荆I . ii I港 T 研晒 i 600笆烙烧-浸取液一-除督 - W山废酒N1SO4 无机桂 |再生后祐环利用)有机相已知(NH ) SO在350C分解生成NH和H SO ,4 24324回答下列问题：“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO外，还含有(写化学式)。矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2 (SO, 3的化学方程式为电解时阳极的电极反应式为

2、膜(b)为H1!夜了交换膜1礁了交挽膜NOu(填“阴”或“阳”)离子交换膜。向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaCl。溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为2.六氟磷酸锂(LiPF6)常作锂电池的电解质，一种用锂矿粉(主要成分是L*，含少量AlQ、SiO2 等杂质)制备六氟磷酸锂的流程如下：足量稀硫酸过滤波渣1滤液3钥矿粉酸浸向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(浓度为1.0X10-3molL-i),当溶液中c(F-)=2.0X10-3molL-i时，除钙率为K (CaF)=4.0X10-nosp 2溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+ (水相)+2RH (有机

3、相)VFeR (有机相)+2H+ (水相)。萃取剂与溶液的体积比(V。/ VA)对 溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/Va的最佳取值为。在(填“强 碱性”“强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。X Em 3060却20001 以咖戒304以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO：-, 若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。喉水 调 pH = 5 ii)过沌i碰滤i)机毓建后p询操作成i)氢氟酸诺藤作B已知部分信息如下:常温下，KspAl(OH)3 = X10 33；LiF难溶于水，不溶于醇，易溶于氢氟酸

4、等。 回答下列问题：(1)滤渣1的主要成分是(填化学式)；操作A的名称是为了提高“酸浸”速率，宜采用措施有.(3)产生滤渣2的离子方程式为Li2CO3和氢氟酸反应不能在玻璃容器中进行，其原因是(答两条)。(用化学方程式表示)。(5) 一般认为金属离子浓度WX10 5molL 1时已完全沉淀。列式计算说明pH=5时Al3+是否完全沉淀:(6)利用上述制备的Li2CO3与盐酸反应，在氯化氢气氛中将LiCl溶液蒸干得到LiCl，电解熔融的 LiCl制备锂。在蒸干LiCl溶液过程中，HCl的作用是； 电解法制备锂的阳极反应式为。3.金属钛(Ti)因硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛应用。以钛铁矿

5、(主要成分是FeTiO3,确化制葩一加压浸出钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛的工艺流程如图所示:请回答下列问题:钛铁矿在酸浸前需进行粉碎处理，原因 。钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。副产品甲 。上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化，物质A是。在溶液II中加水并加热的目的 。上述冶炼金属钛的过程中，可回收利用的物质。上述流程制得的金属钛中混有少量杂质，可加入 溶解除去。若钛铁矿中钛的含量为a%，整个流程钛的损耗率为b%，欲制造1 t金属钛，需要钛铁矿的质量为 t (用含a、b的代数式表示)。4、碲(Te)位于元素周期表第VIA族，该元素组成的物质可用作石

6、油裂化的催化剂、电镀液的光亮 剂、玻璃的着色材料及合金材料的添加剂等。精炼铜的阳极泥含有Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工 艺流程可回收碲：软化水XfH双氧水HnS.代电阳 侬冷楂 1滤液I滤渣2已知：TeO2熔点733 C,微溶于水，可溶于强酸和强碱。回答下列问题：Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为(用氢化物的化学式表示)。已知“加压浸出”的主要成分为TeO2，加压浸出”时要控制溶液pH%,酸性不能过强。若酸性过强，会导致Te的回收率 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)，防止 局部酸度过大的操作方法是。“加压 浸出”过程发生主要反应的化学方程式为。“加压浸出”后的固体用软化水“水浸”，

7、该过程的有效物质的浸出率及浸出速率对该工艺 流程很重要，写出两条提高“水浸”速率的措施：，“滤液1”的主要溶质有(填化学式)。(4) “滤 渣 1” 进 彳亍“碱 浸” 的 目 的(5)要从“滤渣2”分离出Au，可以向滤渣中加入的物质 (6) “还原”制备碲粉的 离子方程式为。5.氧化锻和氧化铝都可用作高温耐火材料和特种陶瓷材料的原料，以绿柱石(主要含BeO、Al2O3、 SiO2)为原料制备氧化锻和氧化铝的工艺流程如下：已知：Be和Al的化学性质相似。BeO、Al2O3、SiO2三种物质中属于酸性氧化物的名称是。写出滤渣III在加热条件下反应生成氧化锻的化学方程式：滤液II中加入氨水发生反应

8、的离子方程式为。能否用NaOH溶液代替氨水，说明理由。滤液III含NH+，检验NH+的方法是若滤液I中Be2+、Al3+的浓度均为molL-1,加氧化铝调节滤液的pH，当Be2+刚开始产生沉淀时，c(Al3+)二 (已知：K Al(OH) = X10-34, K Be(OH) = X10-22)。sp3sp2氧化铝除了可用作高温耐火材料和特种陶瓷材料的原料外，还可制备金属铝，工业上采用电解熔融氧化铝制备铝，其阳极电极反应式为。 电解时产生的Al可与NaOH溶液反应生成标准状况下 L,则消耗的Al为 g,若L标准状况下H2由单质硅与NaOH溶液反应制得，则需要消耗硅g。2020届高三化学一工艺流

9、程3答案1、【答案】(1)SiO (2) 4FeO+6H SO +O =2Fe (SO) +6H O 2242243299%(4) 强酸性 (5)Fe-6e-+8OH-=FeO 2-+4H O42阴2Fe(OH) 3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl -+5HQ【解析】某矿渣的主要成分是NiFe2O4 (铁酸镣)、NiO、FeO、CaO、SiO。等，加入硫酸铵研磨后，600C焙烧，已知：(NH) SO在350C以上会分解生成NH和HSONiFe。在焙烧过程中生成 4243242 4NiSO4、Fe2 (SO4) 3,在90C的热水中浸泡过滤得到浸出液，加入NaF除去钙离子，过滤得到

10、滤液 加入萃取剂得到无机相和有机相，无机相通过一系列操作得到硫酸镍，有机相循环使用。矿渣的主要成分是NiFe2O4 (铁酸镣)、NiO、FeO、CaO、SiO2等，加入硫酸铵加热浸取后的浸 渣为不反应和不溶于水的硫酸钙和二氧化硅，“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外，还含有 SiO ；2矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4及空气中的氧气反应生成Fe2(SO4)3和水，反应的化学方程式为 4FeO+6H SO +O =2Fe (SO ) +6HO；24224 32当溶液中 c (F-)=2.0X10-3molL-i 时，、(CaF2)=c(Ca2+)Xc2(F-)二c(Ca2+

11、)X(2.0X10-3molL-i)2=4.0X10-ii，故 c(Ca2+)=1.0X10-5mol/L,则除钙率为1.0 x 10-3 -1.0 x 10-51.0 x 10-3x100% = 99%；要求Fe2+萃取率最低，Ni2+的萃取率最高，根据图象，最佳取值为；在强酸性介质中“反萃取” 能使有机相再生而循环利用；(5)电解时正极连接铁电极，为阳极，阳极上失电子在碱性条件下反应生成FeO42-，电极反应式 为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；离子交换膜(b)允许氢氧根离子向III移动，为阴离子交换膜；向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaCl O溶液，沉淀溶解。次氯

12、酸钠将氢氧化铁氧化生 成高铁酸钠，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。2、【答案】(1) SiO2过滤加热、搅拌、适当增大硫酸浓度等Al3+3NH3 H2O=Al(OH)3+3NH44HF+SiO2=2H2O +SiF4TpH=5, c(H )=1X10 5 mol-L 1, c(OH )=1X10 9 mol-L 1,c(Al3 ) = KAl(OH = 2.0 x 10-33 =X10 6 mol-L 1H2Te(2)偏低 缓慢加入 HSO，并不断搅拌Cu Te+2H SO+2O =2CuSO+TeO+2H O242242422(3

13、)固体粉碎、适当提高水的温度CuSO4、H2SO4 (4)制备TeO2 -(5)稀硝酸(或 HNO3)(6)TeO2- +3SO2- +2H=3 SO2- +Te+H2O【解析】(1) S、Te同主族，同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，故H2S稳定性比H2Te强。由题意知，TeO2微溶于水，可溶于强酸和强碱，若酸性过强，会溶解生成的TeO2，导致Te回 收率偏低，防止局部酸度过大的操作方法是缓慢加入H2SO4,并不断搅拌。“加压浸出”的过程主 要是Cu2Te在酸性条件下被空气氧化的过程，故化学方程式为 Cu Te+2H SO +2O =2CuSO +TeO +2H O。2242422固体粉碎，

14、可增大固体与酸液的接触面积，适当提高水的温度，都能提高浸出速率；“滤液 1”的溶质中含CuSO4、h2SO4。TeO2溶解于碱液中生成亚碲酸盐(TeO2-),反应的离子方程式为TeOj2OH-= TeO2- +H2O0由题干信息可知滤渣2中含Au、Ag等，Ag可以和稀硝酸反应，而Au不反应。由流程图可知，“还原”的反应物为NaTeO、Na SO、H SO，生成物有单质Te,故发生的是242324酸性条件下 Na2SO3还原 Na2TeO4的反应，反应的离子方程式为 TeO2 - +3 SO2 - +2H+=3 SO2 - +Te+H2O。5、【答案】(1)二氧化硅(2) Be(OH)2=BeO

15、 + H2OBe2+2NH3H2O=Be(OH)2J+2 NH+不能，过量的NaOH溶液会溶解Be(OH)2,不能确保Be(OH) 2沉淀完全取滤液III于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放于试管口，若试纸变蓝,说明含NH +4X10-5 mol-L-1 (6) 2O2-4e-= O2T【解析】(1) BeO与AIR化学性质相似，都能与强酸、强碱溶液反应，属于两性氧化物，SiO2只 能与强碱溶液反应，属于酸性氧化物，其名称是二氧化硅。滤渣III的主要成分为Be(OH)2,在加热条件下反应生成氧化锻的化学方程式为Be(OH)2=BeO+H2O。滤液II中含BeCI2,加入氨水发生反应的离子方程式为Be2+2NH3H2O=Be(OH)2+2NH;。检验NH+的方法为取滤液III于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放于4试管口，若试纸变蓝，说明含NH+。4C2 (OH-)=气Be(OH)2 = 8.0 X10-22，解得 c (OH-) = X10-10 mol-L