工业流程图题.docx

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1、工业流程图题精选作者：日期：?工业流程题 8我省物产资源丰富。东海有蛭石，蛭石为一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物 ,因为其受热膨胀时呈挠曲状 ,形态酷似水蛭，故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状 ,有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2 中有 /4 的 i 被 Al 置换 ,再由 g 平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为_ _ _ _。某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品，其成分可以用氧化物 （ M O、Fe2O、 AlO3、Si 2、 2）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及

2、相关数据如下 :固 体膨化蛭 过 量固滤过量过滤滤过滤滤过量过滤固灼烧固 体固体 A 的化学式是 _ _ _；固体 F 的物质的量是_ _ _ ;通过计算 ,给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式。19N SO? H 是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀2废渣（除含镍外 ,还含有 Cu、 Zn 、 C等杂质）为原料获得。工艺流程如下图:H2O2Na2CO3H2SO4Na2SNaOH调 pH过滤滤液 II过滤操作 INiSO4 6H2O废渣滤液 I滤液 III过滤请回答下列问题：(1)用稀硫酸溶解废渣时,为了提高浸取率可采取的措施有_ _ _。（任写一点 )(

3、2)向滤液中滴入适量的Na2S 溶液，目的是除去 Cu2+、 n2+，写出除去 Cu2+的离子方程式 :_ _ _ 。（）在 0左右，用6的 H2O2氧化+ ,再在 95时加入 Na H 调节 pH，除去铁和铬。此外，还常用 N ClO 作氧化剂， 在较小的 pH200条件下水解 ,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠 a2F160 6(SO4） 4(OH) 1 沉淀除去。下图是温度p与Fe2O3生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存120在 的区 域（ 已知 时 ,Fe(O ） 3 的 Ksp =t/80FeOOH40Fe(OH)304681012142pH温度 pH 值与生成的沉淀关系图 .

4、64 10- 39）。下列说法正确的是_(选填序号 ) 。 . OO中铁为价若在 25时 ,用 2O 氧化 F 2+,再在 p =4 时除去铁，此时溶液中c(F 3+)=2.6 10- 29c用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+ 离子方程式为 :6Fe+ Cl 3+6H +=6 e+ +Cl - 3 Od工业生产中常保持在 8595生成黄铁矾钠 ,此时水体的 p约为 1.2 8 （ 4）上述流程中滤液的主要成分是 _ _ _。(5）确定步骤中a2CO3 溶液足量 ,碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是_ _ _ _ _ _ _。(6)操作的实验步骤依次为 :【实验中可选用的试剂 :6mol? 1 的

5、H SO4 溶液 ,蒸馏水、 H 试纸】。 _ _ _ _； _ _ _ _ _ ;蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得 S ?6 2O 晶体 ;用少量乙醇洗涤 iSO ?6H2O 晶体并晾干。2钛铁矿的主要成分为FeT O3（可表示为FeOTiO 2） ,含有少量M O、 aO、 i 等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂 L 4Ti 5 12 和磷酸亚铁锂 L F PO4）的工业流程如下：已知： TiO 与盐酸反应的离子方程式为：eTiO 3 4H 4 - =Fe2+ i Cl 42- 2H2 O(1）滤渣的成分是。(2) 滤液 B 中 iOC 2-转化生成 iO 2的离子方程式是4。(3

6、) 反应中固体2转化成 (NH451溶液时，TiO)Ti OTi 元素的浸出率与反应温度的关系如图9 所示。反应温度过高时 ,T 元素浸出率下降的原因是。（ 4）反应的化学方程式是。（ 5）由滤液 D 制备 LiFePO 的过程中 ,所需图 917%双氧水与H C 4 的质量比是。(6） L FeP 4 电池中常加入少量活性炭黑，其作用可能是。2 .工业上可用软锰矿(主要成分为 nO)和闪锌矿 ( 主要成分为 ZnS)制取干电池中所需的O2 和 Zn,其工艺流程如下 :软H2SO4通H2SO酸过滤Mn闪单Z下列说法正确的是A. 酸溶时 , O2作还原剂B 可用盐酸代替硫酸进行酸溶C.原料硫酸可

7、以循环使用D.在电解池的阴极处产生nO22. （ 12分 ) 以硫酸工业的 SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:（1)写出反应的化学方程式。( )生产中，向反应 II 中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质, 其目的是。（3)下列有关说法正确的是。a. 反应中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙b. 反应 I I中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4 1c反应 V 需控制在 60 , 目的之一是减少碳酸氢铵的分解d反应 V 中的副产物氯化铵可用作氮肥(4） 反应在5、 0乙二醇溶液中进行，

8、不断有硫酸钾晶体从溶液中析出, 硫酸钾 的 产 率 会 超 过 9 , 选 用 0% 乙 二 醇 溶 液 的 原 因是。(5) （ NH ) O可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气, 同时生成一种氮4 2肥 ， 写 出 二 氧 化 氮 与 亚 硫 酸 铵 反 应 的 化 学 方 程式。23 ( 1分 ) ）氯酸镁 Mg(C O )常用作催熟剂、除草剂等, 实验室制备少量3 2Mg(ClO 3)26H 2的流程如下 :已知 :卤块主要成分为gCl 6 2，含有 Mg O4、 Cl 等杂质。几种化合物的溶解度（）随温度（T）变化曲线如右图所示。（ 1）过滤所需要的主要玻璃仪器有,加 Mg

9、O 后过滤所得滤渣的主要成分为。（）加入 BaCl 2的目的是除去SO 2 ，如何检验 SO42 已沉淀完全 ?答：。（ 3) 加入 NaClO 3饱和溶液发生反应为: M Cl 2+ ClO 3 Mg( lO 3） 2 N C再进一步制取 Mg(ClO3)2 O的实验步骤依次为：;；过滤、洗涤 。( 4）产品中 Mg(ClO 3)2含量的测定 :6H步骤 1：准确称量3.50 产品配成 1 0 mL 溶液。步骤：取10 mL 于锥形瓶中 , 加入 10 mL 稀硫酸和0 mL 1.0ol L- 1的F O溶液，微热。 ?步骤 : 冷却至室温 , 用 .1 0 ol L- 1K 2 Cr2O7

10、 溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为 : Cr2O7- +6e +14 2Cr 3+ Fe3+ 7H2O。步骤 : 将步骤 2、 3重复两次，平均消耗K2 r2 7溶液 15. 0 m。写出步骤 2中发生反应的离子方程式：。产品中 g(ClO 3)2 H2O的质量分数为。24.(分） Ni O是一种灰黑色粉末,约在 0分解成NiO ，工业上利用含镍废料（镍、23铁、钙、镁合金为主)制取 N 2O3 的工艺流程如下 :H 2SO4、HNO3H 2O2Na CONH 4F草酸23镍废料酸溶氧化步骤 A步骤 B沉淀干燥脱水煅烧成品Fe(OH) 3沉淀 B溶液 A已知 :草酸的钙、镁、镍盐均难

11、溶于水。有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的H 如下表：氢氧化物Ni （OH) 2Fe(OH) 3Fe(O )2 g（ OH) 2开始沉淀的 pH7.11 56.59.7沉淀完全的9.13.7 7 24请问答下列问题 :(1)加入 H2O 的目的是将溶液中F 2+氧化，写出该反应的离子方程式。( )步骤 A 应调节溶液 pH 的范围是。步骤 B 中加入 NH4F 的目的是。(3）如果在酸溶过程中NO 3 完全反应 ,则从溶液 A 中可以回收的物质是。（ 4）干燥脱水后得到N C O4，将其煅烧 h,制得 Ni O,同时生成 O 和 O2。写出 Ni 2O4 受热分解的化学方程式。煅烧时温度不宜过高

12、的原因是。（ )向 NiCl 2 溶液中加入 NaOH 、NaCl 溶液也可以析出i O沉淀，该反应的离子方程式为。25 (15 分 )信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含 7 %Cu、25 Al 、4%Fe 及少量 Au 、Pt 等金属的混合物 ,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：( )第步 u 与酸反应的离子方程式为_。( )第步加 2 O2 的作用是 _。 5H2晶体的纯度。（3)该探究小组提出两种方案测定O方案一： 取 g 试样溶于水 ,加入过量 KI 固体，充分反应， 生成白色沉淀。 用 0.100mol L-Na2

13、S2O 标准溶液滴定 (原理为 I2+2S2 al(2 ,3)= I +S4 错误 ! ），到达滴定终点时，消耗Na 2SO3 标准溶液 2000mL 。 滴定过程中可选用_ 作指示剂，滴定终点的现象是 _ _。 uSO4 溶液与反应的离子方程式为 _ 。方案二 :取 ag 试样配成 00 m溶液，每次取 20. 0 mL ，消除干扰离子后，用c m1-)标准溶液滴定至终点,平均消耗 EDTA 溶液 6 mL 。滴定反应如下：l L A（ H2Cu2 H = u 2+2H。写出计算 uSO H2O 质量分数的表达式 w=_ _。下列操作会导致uSO4 5H 2O 含量的测定结果偏高的是_（填字

14、母）。. 未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c. 未除净可与 E A 反应的干扰离子 6. (11 分 )有机合成中常用的钯 /活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性 ,成为废催化剂。一种由废催化剂制取dC 2 的工艺流程如下：(1） “焙烧 ”通入空气的目的是 _ _ _。(）甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与Pd反应的化学方程式:_。（）加入浓氨水的过程中 ,需要控制溶液的 p为 89 ，实验室中检测溶液p的简单方法是 _ _。( ) 写出 “焙烧 2”发生反应的化学方程式: _。(5) Pd 中加入王水的反应可以表示为+H l+H O3A B +

15、H2 (未配平 )。其中 B为无色有毒气体,该气体在空气中不能稳定存在;A 中含有三种元素，其中Pd 元素的质量分数为 2 4%,H 元素的质量分数为0. %。则的化学式为_ _。27.(13分） ClO2 用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaC O 的装置如下图所示：(1)装置控制温度在355，通入2将 aC O3还原为 ClO 2(沸点： 1 ),反应结束后通入适量的空气 ,其目的是。(2)装置中反应生成 aClO 2的化学方程式为。反应后的溶液中阴离子除了C O2-, 还 有 少 量 lO - 、 C - 、 ClO - 、 O , 另 外 还 可 能 含 有 的 一 种 阴

16、 离 子 是，用离子方程式表示该离子产生的原因。( )已知在 aClO 2饱和溶液中温度低于 38时析出晶体是 aClO23H 2，温度高于 38时析出晶体是 NaClO 2,温度高于 6时 NaClO 2分解生成 NaCl 3和 NaCl 。请补充从装置反应后的溶液中获得 Na O 晶体的操作步骤。减压， 5蒸发结晶; ;；得到成品。(4）装置中试剂为。 8.（ 2 分 )NaN 3 是重要的化工原料，可通过下列方法制备：第一步 :在吸收塔中 ,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数：含0.5%NO 、 1. %N 2）用纯碱溶液完全吸收。第二步：将吸收塔中的混合液送入转化塔中，加入50 HNO

17、3 溶液 ,同时通入足量的压缩空气搅拌，充分反应,得到 NaNO 3 和硝酸的混合液。第三步：将转化塔中的混合液用纯碱中和后,经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥,得 a 3 成品。已知 :每生产1 7 纯净的 NaNO 3 固体，需消耗 1.3 t 无水 Na2 CO3、消耗氧气的体积为 67. m3(标准状况下 )和一定量的 HNO 。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。回答下列问题 :（ 1)第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是。(2) 检验Na O 成品中是否含少量的Na2CO3 杂质的方法是。(3）生产过程中Na 2C3 的利用率是_ _(计算结果精确到小数点后两位）。( )生

18、产1.7t 纯净的aNO 固体，可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为_m(标准状况下)。( 写出计算过程）29.（ 13 分 )钼酸钠晶体(Na 2 oO42H 2O）是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿(主要成分是MoS 2,含少量b等）制备钼酸钠晶体的部分流程如下：(）写出 “碱浸 ”反应的离子方程式 :（ 2) 碱浸液结晶前需加入Ba(O ) 2 固 体以除去 SO 2- 。当 a oO沉 淀 时 ，4 开始42 的去除率是。 已 知 : 碱SO浸液中 c（ MoO 2 ）= .40mol L 1， c（O2-) 0 4 ol L 1，K sp(BaS )= 1.1 10、 K p

19、(BaMoO 4 )= 4.010- ，加入 Ba( H) 2 固体引起的溶液体积变化可忽略。(3)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理，原因是。盐酸中碳钢的腐蚀速率( )右图是碳钢在种不同介质中的腐蚀速率实验结果:硫酸中碳钢的腐蚀速率一 . 碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异 ,缓蚀剂中碳钢的腐蚀速率其原因可能是。空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO e2O 保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除需加入钼酸盐外还需加入Na O2。 N NO2的作用是 。若缓释剂钼酸钠 月桂酸肌氨酸总浓度为30 mgL 1，则缓蚀

20、效果最好时钼酸钠的物质的量浓度为。硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制H2O2Fe4(OH) 2(SO4)5备一系列物质（如下图所示)。下列说法错(碱式硫酸铁 )误的是NH 4HCO 3空气FeSO4FeCO323A. 碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH) 3胶体，煅烧Fe O(铁红 )可用作净水剂(NH 4)2SO4(NH 4)2Fe(SO4)2B 为防止 H HCO 分解，生产 FeCO3冷却结晶(硫酸亚铁铵 )需在较低温度下进行 可用 KS N 溶液检验 (NH 4)2F (S 4)2 是否被氧化D 常温下 ,（ H 4)2e(SO) 在水中的溶解度比eS 的大31（ 1分） 实验室模拟回收

21、某废旧含镍催化剂(主要成分为23、CaO、C O、iO ，另含 e OBa 等）生产 Ni 2O3。其工艺流程为：H2SO4H2SNaFNaCl含镍酸浸操作 A操作 B操作 C电解2NiOOHH2O灼烧Ni 2O3催化剂过滤浸出渣CuS、S灼烧硫酸酸浸结晶副产品96%/率度出 94浸强的92峰射镍衍90881020304050607030405060708090温度 / 衍射角 /度图图根据图所示的 X 射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X ”为。图表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70时 ,镍的浸出率降低 ,浸出渣中 Ni （ H) 含量增大 ,其原因是。工艺流程中

22、“副产品”的化学式为。已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的H 如下表：氢氧化物Fe(OH) e（O )N ( H）2开始沉淀的 pH1.56.57沉淀完全的 H3 79.9.2操作 B 是为了除去滤液中的铁元素， 某同学设计了如下实验方案:向操作 A 所得的滤液中加入 a H 溶液 ,调节溶液 pH 为 3. 7.7,静置，过滤。请对该实验方案进行评价：(若原方案正确 ,请说明理由；若原方案错误,请加以改正 )。操作 C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中-浓度为 3 03mol 1,则 a2+的浓度为mol 1 。（常温时 C F2 11)的溶度积常数为2. 0电解产生 2N OO 2-

23、在阳极被氧化为 C OO的原理分两步 :碱性条件下 C;Ni+ 被 C O-氧化产生 2NiOOH H 2沉淀。第步反应的离子方程式为。32.（ 13 分）工业生产无铁硫酸铝,以硫酸浸取铝土矿得含铁（2+F和 Fe）的硫酸铝溶液 ,加热到一定温度， 搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液,在溶液中生成活性二氧化锰,调节溶液的 p，反应一段时间，Fe ( H) 3 和二氧化锰发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。硫酸高锰酸钾硫酸锰铝土酸溶反应调节 pH操作 1中和操作 2产品矿粉+ 氧化为 e3+,其本身被还原为MnO2,反应的离子方程式为。（ 1）KMn 4 首先将 Fe(）写出高锰酸钾

24、溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式。实验证明 ,n( nO )/n（ Fe)控制在 4时，除铁效果较好。若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均为 . 3mol/L ，为达到较好的除铁效果,每 1 L溶液应加入高锰酸钾的物质的量为。(3）调节 pH 的作用是(4)操作 1 的名称为，操作2 的名称为。(）下列有关工艺的说法正确的是。（填字母序号)A. 溶液的 pH 越大，则除铁效果越好，但同时会影响硫酸铝的产率 .活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe (OH)3 .( 0 分）某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石(Si 2）

25、，现采用酸浸法从矿石中提取铜,其流程图如下：已知 : 当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；反萃取后的水层是硫酸铜溶液, u2+浓度约为 50g/L 。回答下列问题：（ 1)矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为:C 2O+ + = = u+ Cu+ 2O;请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式：。（ 2)写出用惰性电极电解水层的电解总反应方程式：。(3)循环中反萃取剂 B 的主要成分是。（）某铜矿石样品中，若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质。取该矿石样品00 0g，用 10 L1.0m l?124溶液浸取后，还需加入 10mL 10mol?L12

26、(SH SF )3 溶液才能使铜全部浸出 ,浸取液经充分电解后可得到6.4 Cu。求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数?（写出计算过程）34汞（熔点 9，沸点 356 ) 是制造电池、电极等的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞。目前工业上制粗汞的一种流程图如下。5% 硝酸洗涤减压蒸馏粗汞（含铅、铜等杂质 ）纯汞辰砂（主要含 HgS ）CaO加热炉渣（含 CaS、 CaSO4 等）下列分析错误的是失 6eA “灼烧辰砂法”过程中电子转移的方向和数目可表示为:Hg + SO 2HgS + O 2B 辰砂与氧化钙加热反应时 ,Ca O为氧化产物得4eC洗涤粗汞可用 5的盐酸代替 5的硝酸得 2eD减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率35.(12 分）碱式硫酸铁 Fe(OH)S 4 是一种用于污水处