化工流程分类解析(Wr版-含答案)

YY例题1.稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。我国蕴藏着丰富的钇矿石(YFeBeSiO)，以此矿石为原料生产氧化钇(YO)的主要流程如下：2221023已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：2Fe3+②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。(1)钇矿石(YFeBeSiO)的组成用氧化物的形式可表示为2221023222①最好选用盐酸、(填字母)两种试剂，再通过必要的操作即可实现。a．NaOH溶液b．氨水c．CO气d．HNO2322(3)沉淀A为(填化学式)；a检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是。例题2.工业上制取CuCl的生产流程如下：2，回答问题：物物质Fe(OH)2(1)写出下列主要离子方程式：(2)溶液A中加入NaClO的目的是(3)在溶液B中加入CuO的作用是(4)操作①应控制的pH围是：；操作②的目的是......Fe(OH)34.0×10－383~4Cu(OH)22.2×10－20..222例题3.二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯滤渣MnS软锰矿酸浸过滤调pH滤渣A滤液至5.4过滤加热滤渣滤液至沸过滤某软锰矿的主要成分为MnO，还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素2的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的沉淀物Al(OH)Fe(OH)Fe(OH)Mn(OH)Cu(OH)Zn(OH)CuSZnSMnSFeS332222pH5.23.29.710.46.78.0≥–0.42≥2.5≥7≥7 (1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO还原为MnSO，酸浸时发生的主要反应的化学方程24式为(2)滤渣A的主要成分是。(3)加入MnS的目的是除去杂质。 (4)碱性锌锰电池中总反应式:Zn+2MnO+2HO=2MnOOH+Zn(OH)222MnO参与的电极反应方程式为。2 (5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有(写出两种)。例题4.为了回收利用SO，研究人员研制了利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO)吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO222废气，制备硫酸锰晶体的生产流程，其流程示意图如下：渣焙烧软锰矿浆气浸出液MnO粉2石灰浆a离子开始完全(0.01mo(0.01mo/L)沉淀的pH沉淀的pHFe9.7(2)氧化过程中主要反应的离子方程式为Fe3＋2.23.2Al5.2(3)在氧化后的液体中加入石灰浆是用于调节pH(设溶液中离子浓Mn2＋8.610.4度≥0.01mol/L)，则pH应调节至。(4)滤渣的主要成分的化学式为。(5)下列各组试剂中，能准确测定尾气中SO含量的是__________(填编号)。2a.NaOH溶液、酚酞试液c.碘水、淀粉溶液244d.氨水、酚酞试液..1.胆矾(五水硫酸铜)是一种常见的化合物，工业上它也是一种制取其它含铜化含物的原料。现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。有人设计了如下流程：氧化铁氢氧化亚铁氧化铜2．77．65．23．79．66．4请根据上述流程回答下列问题：(1)A物质可选用。(填字母)。24243322(3)II中也可以加入下列物质中的代替Cu(OH)CO(填字母)。223A．NHB．CuOC．NaOHD．NaCOE．Cu(OH)3232(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为。已知25℃时Fe(OH)的溶度积为2.6×10-39，试计算25℃时，用溶液中Fe3+的浓度为3(5)IV过滤所需要的玻璃仪器除烧杯外还有。 24(7)某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想，需作改进，其理由是。2.从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：酸浸粗产品趁热过滤煮沸数分钟趁热过滤Zn(OH)20Fe(OH)27Fe(OH)3Cu(OH)混合液Mn(OHMn(OH)22Cd(OH)24部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见上表，请回答下列问题：........(1)“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有 (2)滤液I加入酸性KMnO所发生反应的离子方程式为4(3)滤渣III的成份主要是(4)从滤液III得到晶体的操作过程为、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。3.回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含Fe、NHCl和炭黑等)，由锰粉制取MnO的步骤42根据上图所示步骤并参考左边表格数据回答问题：(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有为；这种处理方法不足之处为：Mn2+、Fe2+等。MnO与浓盐酸反应的离子方程式2 22_________________________(3)过滤I的滤渣的化学式为；过滤Ⅱ的滤渣的化学式为。 (4)将过滤I所得滤液经HO氧化后，再加入NaOH溶液调节pH的围是：，其目的22是。是(5)过滤Ⅱ所得滤液加入足量HO溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+氧化得到MnO，反应的离于方程式2__________________________________________。4.碳酸锂广泛应用于瓷和医药等领域。已b-锂辉石(主要成分为Li2O.Al2O3.4SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺23 (1)步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________． (2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO2-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅4液。 (3)步骤Ⅱ中，将适量的HO溶液、石灰乳和NaCO溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有2223________________(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．(5)从母液中可回收的主要物质是___________．........专题复习---无机化工流程试题(二)钴酸锂(LiCoO)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：2(1)上述工艺回收到的产物有。(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要______________。(3)碱浸时主要反应的离子方程式为___________________。(4)酸浸时反应的化学方程式为________。如果用盐酸代替HSO和HO的混合液也能达到溶解2422的目的，但不利之处是________。(5)若废旧锂离子电池正极材料为LiMnO、碳粉、铝箔；碱浸后的滤渣在酸浸时用空气代替HO2422(6)生成LiCO的化学反应方程式为____________。23已知LiCO在水中的溶解度随着温度升高而减小，最后一步过滤时应___________。23NaCrOHO价。铬2272的主要自然资源是铬铁矿FeCrO(含有AlO、MgO、SiO等杂质)，实验室模拟工业以铬②24232铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：铬铁矿纯碱滤渣1⑥空气辅料⑤氧化煅烧浸体pH、煮沸⑥空气①III2423224232232322SiO+NaCONaSiO+CO↑223232(1)FeCrO化学名为亚铬酸亚铁，写出它的氧化物形式________________。24滤渣2滤渣2427........227224例题3.新型净水剂高铁酸钾(KFeO)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱24性溶液中稳定。工业上制备KFeO的常用方法有两种。24方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图13.(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：FeCl+NaOH+NaClO→NaFeO++324其中氧化剂是(填化学式)。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为。(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶发提纯，操作是：将粗产品用溶解，然后方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH。(4)电解时阳极发生反应生成FeO2-，该电极反应方程式为4........练习1.硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：FeCO3固体洗涤、干燥煅烧产品Ⅰ(铁红)产品Ⅱ(无氯钾肥)产品Ⅱ(无氯钾肥)KCl已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：)水0/度解溶温度(℃)(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。(2)煅烧FeCO生成产品I和CO的化学反应方程式为________________________________。32实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有__________。(3)产品Ⅱ的化学式为_______________，为了获得产品Ⅱ，向(NH)SO溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操424。(4)检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液，........2.硬铝废料(含90%铝、2.5%镁、7.5%铜)可以制取明矾KAl(SO).12HO，某探究小组设计了下列实验。422(1)写出步骤②的离子方程式__________；简述用pH试纸的过程：__________。 (2)步骤④包括三个环节，分别是______、_________、________。 (3)步骤⑤不直接用水洗的原因是_____________,洗涤的操作是____________。 (4)有人建议：直接将硬铝溶于稀硫酸中，过滤；滤液中加入硫酸钾得到溶液丙，在进行后续实验。请你评价此建议的可行性_____________________。3.省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl或MgO盐卤中含有Mg2+、Cl-，22422少量NaOHCaCl2蒸发结晶△NaClO滤液ⅡMgO(1)滤渣的成分是(写化学式)；滤液Ⅱ中所含主要的杂质离子温度/℃(2)用NaClO除去尿素CO(NH)时，生成物除盐外，都是能参与大600MgO2气循环的物质，则该反应的化学方程式为；加入NaClO的(3)温度和压强P(HCl)对MgCl·6HO晶体热分解产物的影响如图MgCl2g22400Mg(OH)Cl①写出P(HCl)=0.25MPa，温度从300℃升高到550℃时反应的化学g方程式；22无水MgCl，其原因是；若要得到无水MgCl须采取的措施22是。是......P(HCl)g00蒸气压P(HCl)g+P(H2O)g=1.00MPa..专题复习---无机化工流程试题(三)例题1.某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白，生产过程中会产生大量废气(主要成分为CO、CO及少量SO和硫蒸22气等)，为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程：+ZnSO4(aq)并经处理过程(a)BaS锌钡白固体重晶石高温煅烧x废气设备去x后废气设备y4请根据上述流程回答下列问题：(1)重晶石的化学式为_________，锌钡白可用于调制_______色和浅色油漆。(2)处理过程(a)的步骤为：①_____________；②洗涤；③______________。(3)设备1是冷却分离塔，若设备1前面的导气管过长、过窄，可能使导气管堵塞，其原因是。(4)设备2中所用的洗涤剂是NaOH溶液，则y的化学式为。(5)可用法分离溶液中的钠盐，进行分离前，需要查得的是。 (6)制备过程中得到的硫磺，除了可用来制硫酸外，其它的用途为(至少写一种)。例题2.高铁酸钾(KFeO)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：24(1)反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH与Cl反应生成的是KClO。23写出在温度较高时KOH与Cl反应的化学方程式，2(2)在反应液I中加入KOH固体的目的是(填编号)。2B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C．为下一步反应提供碱性的环境........D．使KClO转化为KClO3(3)从溶液II中分离出KFeO后，还会有副产品KNO、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式243。(4)如何判断KFeO晶体已经洗涤干净。24(5)高铁酸钾(KFeO)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是：244232 物的新工艺，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：22反应Ⅲ反应Ⅲ24滤液结晶分离反应Ⅳ4CuSO滤液结晶分离反应Ⅳ4过滤黄铜矿(FeCuS)反应Ⅰ过滤黄铜矿(FeCuS)反应Ⅰ反应Ⅱ铁红2滤渣分离2制硫酸S(1)反应Ⅲ的离子方程式为4CuCl－+O+4H+＝4Cu2+＋8Cl－+2HO，CuCl－中铜元素的化合价为______，该反应中的氧2222化剂是___________。(2)一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体而不析出氯化铜晶体，其原因可能是____________________________________________(3)炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，以降低生铁的含碳量，该过程中主要反应的化学方程式是_____________________________________(4)SO尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是。2(5)已知反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl—＝2CuCl－＋S，反应Ⅰ的产物为(填化学式)_____和________。2例题4.过碳酸钠俗称固体双氧水，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，它的23222322(1)与过碳酸钠的用途相关的化学性质是。(2)下列物质可使过碳酸钠较快失效的是。a．MnOb．HSc．稀硫酸d．NaHCO223(3)加入NaCl的作用是(4)工业纯碱中含有Fe3+等杂质，加入稳定剂的作用是与Fe3+生成稳定的配合物，Fe3+对反应的不良影响。(5)反应的最佳温度控制在15℃~20℃，温度偏高时造成产率低的可能原因........有有(6)以上生产流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作的名称是练习1.亚氯酸钠(NaClO)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过2氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：①NaClO的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO·3HO。2222(1)160g/LNaOH溶液的物质的量浓度为。若要计算该溶液的质量分数，还需要的一个条件是(用文字说明)。(2)发生器中鼓入空气的作用可能是(选填序号)。23232(3)吸收塔的反应的化学方程式为。吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是。是(4)在碱性溶液中NaClO比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是2否过量的简单实验方法是。是(5)吸收塔中为防止NaClO被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除HO外，还可以选择的还原剂222是(选填序号)。a．NaOb．NaSc．FeCl2222 (6)从滤液中得到NaClO·3HO粗晶体的实验操作依次是(选填序号)。22a．蒸馏b．蒸发c．灼烧d．过滤e．冷却结晶要得到更纯的NaClO·3HO晶体必须进行的操作是(填操作名称)。222.工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下：........(1)水蒸气的作用。(2)沉淀C的化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________。(3)操作I、操作II、操作III都用到的玻璃仪器是有________________。 (4)实验室洗涤Al(OH)沉淀应该如何操作：。3 (5)生产过程中，除NaOH、HO可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝2的副产品是________(填化学式)。(6)写出NaCO溶液与CaO反应离子方程式：_______________________________。23专题复习---无机化工流程试题(四)例题1聚合氯化铝晶体的化学式为[Al(OH)Cl·xHO]，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大2n6-n2m还有SiO等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：2C清洗搅拌加热(95℃)B溶液降温熟化调节pH至4.0~4.5D固体产品(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式；。(3)反应中副产品a是(用化学式表示)。(4)生产过程中可循环使用的物质是(用化学式表示)。(5)调节pH至4.0~4.5的目是。(6)为使得到的晶体较纯净,生产过程中加入的物质C可选用。A．NaOHB．AlC．氨水D．AlOE．NaAlO232pHAlFepH。........例题2重铬酸钠(NaCrO)广泛用于合成颜料、媒染剂等，以烙铁矿(主要成分：CrO，含有FeO、AlO、SiO22723232等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程图如下：O2CrO烙的溶液CrO烙的溶液Ⅱ铁高温水浸取含Na2CrO4矿Na2SiO3Ⅰ2NaAlO的溶液W沉淀2纯碱Al(OH)3】(1)若Ⅰ中只用一种试剂调节溶液的PH，应选用(填标号)A.稀硫酸B.氧化钠固体C.氢氧化钾溶液(2)Ⅰ中，调节溶液pH后，如果溶液的PH过小，可能导致W沉淀部分溶解，原因是 24227液纯产品4272①该反应(填“是”或“不是”)氧化还原反应，反应的平衡常数表达式K=。②若往NaCrO溶液(橙红色)中加入足量NaOH固体，溶液(填标号)227A.变黄色B.颜色不变C.橙红色变深③已知：25℃时，AgCrO的K=1.12×10-12，AgCrO的K=2×10-7.25℃时，往NaCrO溶液中加入AgNO溶液，最24sp227sp2273终只生成一种红砖色沉淀，该沉淀的化学式是。........化工流程参考答案化工流程(一)例题232(2)①b(2分)②BeO2－＋4H＋==Be2＋＋2HO(3分)22 (3)Fe(OH)3.7~6.0(3分)3取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，(2分)观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+沉淀完全(2分)2.(1)2Fe2++ClO－+2H+=2Fe3++Cl－+HO2 2 (2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，使后一步沉淀Fe(OH)更彻底(3分)3 (3)调节溶液的pH为3~4(或4＜pH＜6.4)，使Fe3＋完全转变为Fe(OH)沉淀而除去Fe3+(3分)3(4)大于或等于6.4(或≥6.4)(2分)洗涤Cu(OH)表面的可溶性杂质(2分)2 (5)抑制Cu2＋的水解，防止CuCl晶体中含有Cu(OH)杂质(3分)2222(2)Fe(OH)Al(OH)33(3)Cu2＋Zn2＋(4)MnO＋HO＋e－＝MnOOH＋OH－22(5)锌、二氧化锰)SO＋MnO==MnSO224(2)(3分)2Fe2＋＋MnO＋4H＋==2Fe3＋＋Mn2＋＋2HO22(3)(3分)5.2~8.6(或5.2<pH<8.6，或5.2~8.6之间的任意值也给分)3342......练习1.(1)bCu+2HSO(浓)=CuSO+SO↑+2HO24422(2)将亚铁离子氧化为铁离子(3)BE(4)Fe3++3HO=Fe(OH)↓+3H+2.6×10-4mol/L23(5)漏斗、玻璃棒(6)抑制Cu2+的水解(7)产生污染环境的二氧化硫、硫酸利用率低2.(1)增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间(3分) FeMnOHFeMn++4HO(3分，不配平扣2分)422323(3)Mn、Cd、Cu(3分，每个1分，填错倒扣分，扣完为止)3.(1)(3分)MnO+4H＋+2C1Mn2＋+C1↑+2HO(2分)产生有毒的氯气(1分)(2)(1分)将Fe2+转化为222Fe3+(3)(2分)CFe(OH)3pH(1分)使Fe3+完全沉淀(1分)，并防止Mn2+转化为Mn(OH)沉淀(1分)(5)2 22224.(1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分323化工流程(二)答案例题1.(1)Al(OH)、CoSO、LiCO(2分)3423(2)隔绝空气和水分(2分) 222 2222424422)24222242324232323233(3)2CrO2－+2H+CrO2－+HO；(4)①，②(填两个相同序号不给分)；4272①蒸发浓缩，趁热过滤②降温结晶，过滤3242H2424(3)稀KOH溶液(2分)，然后加入饱和KOH溶液，冷却结晶。(3分)不得分；若用“稀NaOH溶液”，得1分。 42(2)4FeCO+O2FeO+4CO(2分)坩埚、坩埚钳(2分)32232(3)KSO(1分)蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥(3分)4(4)滴加过量Ba(NO)溶液，过滤后向滤液滴加AgNO溶液。(3分)3232.(1)AlO-+H++HO=Al(OH)↓或Al(OH)-+H+=Al(OH)↓+HO223432........液滴到pH试纸