专题11-无机工艺流程题(全国版)-测试(原卷版)

专题11无机工艺流程题一、非选择题（本大题共7小题，共100.0分）1．（15分）MnCO3是制造电器材料软磁铁氧体的原料。实验室利用菱锰矿(主要成分MnCO3，还含有Fe2O3、FeO、MgO、SiO2等杂质)得到高纯碳酸锰产品。工艺流程如下：(1)将菱锰矿粉与氯化铵混合研磨再焙烧的目的是___________，X为NH3和CO2的混合气体，写出焙烧的化学方程式：___________。(2)为了降低生产成本，有些物质可以循环利用，能循环利用的物质为___________(填名称)。(3)氧化剂MnO2能将浸出液中的Fe2＋转变成Fe3＋，该反应的离子方程式是___________。(4)物质Y可以是___________(填字母)。a.MnCl2b.MnCO3c.NH3·H2Od.NaOH(5)氯化铵用量对锰浸出率的影响如图所示，请分析，选择氯化铵与锰矿粉的质量比为___________适宜。(6)焙烧过程中产生的尾气NH3、CO2以及少量HCl会对设备有一定腐蚀作用，直接排放会造成一定污染，实验中用如图所示装置进行尾气处理：(已知冷凝管和洗气瓶中有相同产物)①冷凝管的作用为___________。②请写出洗气瓶中的化学方程式：___________。2.（14分）用蛇纹石(主要含及少量)制取MgO的工艺流程如图：已知该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金属离子开始沉淀pH1.63.33.86.59.4沉淀完全pH3.25.26.89.712.4回答下列问题：（1）“酸浸”时，当蛇纹石矿粉粒度一定、硫酸的浓度、活化剂用量及液固比一定时，提高浸取率还可采取的措施是____________(列举1条)；与硫酸反应的化学方程式为__________(生成产物之一为)。（2）“净化”过程包括“氧化”和“沉出杂质”两步骤。①写出“氧化”时反应的离子方程式：_________。②“沉出杂质”加氨水时，应控制溶液pH的范围是_______。③氨水“净化”反应的温度对MgO纯度和产率的影响如图所示，在35～40℃，随温度升高，产率降低的主要原因是___________；在25～50℃，温度越高，MgO纯度随温度升高而提高的主要原因是________________。（3）用2.76t该蛇纹石(含量为80%)原料按以上流程制取MgO，制取过程中Mg的损失率为6%，可以制得MgO的质量为___________kg。3．（14分）钯是一种稀有金属，广泛应用于现代工业的各个领域，也是重要的战略物资。一种从失效的含钯催化剂(含Pd、PdO、Al2O3和有机物)中提取Pd的工艺流程如图：请回答下列问题：(1)“焙烧”的主要目的是①使Al2O3发生晶型转变形成难溶于酸的α—Al2O3，②___。(2)写出在还原PdO步骤发生反应的化学方程式___。(3)在浸出步骤中单质Pd转化H2PdCl6，不同浸出体系对钯浸出率的影响如表所示：浸出体系对钯浸出率的影响废催化剂质量(g)浸出体系现象钯浸出率(%)10.02HCl+HNO3反应剧烈、有黄烟98.4510.01HCl+H2O2反应剧烈98.4810.12HCl+NaClO3反应平稳98.73选择最佳的浸出体系为___，理由是___，写出用该体系浸出发生反应的化学方程式___。(4)浸出步骤中，盐酸浓度对钯浸出率的影响如图所示：由此确定最佳的盐酸浓度为___，理由是___。4．（15分）《中国锰业》一文提出用废铁屑还原软锰矿，制取高纯硫酸锰的工艺流程如下图所示。某公司提供的软锰矿，其主要成分是二氧化锰，其中还含有少量Fe、CaO、MgO、SiO2及重金属等。(1)I中加铁屑而不加铁块的原因是_______。(2)写出I中铁屑与软锰矿发生的主要反应的离子方程式_______。(3)加CaCO3之前需要加双氧水的作用_______，结合下表说明，加CaCO3控制溶液pH的范围是_______。可能用到的数据如下：不同金属离子沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH1.56.57.7沉淀完全pH3.79.79.8(4)深度除杂中加入MnF2的作用_______。(5)从滤液中获取MnSO4晶体的方法是_______、趁热过滤。硫酸锰在不同温度下的溶解度表温度/℃508090100溶解度1(g/100g水)58484234(6)为探究稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备硫酸锰的最佳工艺条件，研究了n(Fe)/n(MnO2)对锰浸出率η的影响。如图实验条件为n(H2SO4)：n(MnO2)=2.1：1，反应温度为50℃，反应时间为80min。请结合图像分析n(Fe)/n(MnO2)约为_______最合适，并说出理由_______。5．（14分）以磷酸钙为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾(KH2PO4)，其工艺流程如图所示：已知：①Ca(H2PO4)2能溶于水，CaHPO4和Ca3(PO4)2均难溶于水。②萃取原理：KCl+H3PO4⇌KH2PO4+HCl，HCl易溶于有机萃取剂。回答下列问题：(1)将磷酸钙粉碎的目的是_______，“操作II”的名称是_______。(2)“酸浸”发生反应的化学方程式为_______。“酸浸”利用了浓硫酸的下列性质_______(填标号)。A．氧化性b．还原性c．强酸性(3)水相中加入乙醇的作用是_______。(4)副产品N作肥料可使作物枝繁叶茂，提高产量，则溶液M是_______(填名称)。(5)用电渗析法从含KH2PO4废水中提取KOH和H3PO4，装置如图所示。①b物质为_______。②阳极反应式为_______。6.（14分）锆产品的主要原料是锆英砂，全球90%的氧氯化锆来源于中国。氧氯化锆可溶于水，微溶于盐酸，工业上以锆英砂(含91.5%，杂质不与NaOH溶液反应)为原料生产的一种工艺流程如图所示。已知：碱金属的锆酸盐在水中溶解度很小，可在酸性条件下水解。请回答下列问题：(1)锆英砂在“碱烧”前粉碎的目的是______________，“碱烧”时生成了和另一种钠盐X，X的化学式为，X的用途是______________(写一种)。(2)“转型”时发生反应的化学方程式为______________。(3)“酸化”过程需加入过量盐酸，该操作中发生反应的化学方程式是______________。(4)“水溶过滤”操作后要对滤渣进行洗涤，洗涤液与滤液合并浓缩结晶，检查滤渣已经洗涤干净的实验是______________。(5)将锆英砂和焦炭混合，再与反应生成和一种可燃性气体，水解也可得到。生成的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________。(6)某工厂用2t锆英砂来制备，若这个过程中Zr的损耗率为15%，则最终制得的质量为______________t。7．（14分）五氟化锑()是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为，含有少量CuO、PbO、等杂质)为原料制备的工艺流程如图。

已知：I.CuS、PbS的分别为、；Ⅱ.微溶于水、难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOCl难溶于水。回答下列问题：(1)浸出时少量转化为SbOCl，为“滤渣Ⅰ”的成分，加入氨水对其“除氯”转化为，该反应的离子方程式为___________，不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为___________。(2)已知：浸出液中：、。在“沉淀”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是___________(填化学式)；当CuS、PbS共沉时，___________。(3)“除砷”时，转化为，该反应的离子方程式为___________(4)在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阴