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化工流程分类解析word版.doc含答案.doc
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化工流程分类解析word版.doc含答案.doc
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专题复习---无机化工流程试题〔一〕
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〔Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
〕,以此矿石为原料生产氧化钇〔Y
2
O
3
〕的主要流程如下:
: ① 有关金属离子形成氢氧化
物 沉 淀时的 pH 如下表:
开场沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pH
Fe
3+
2.7 3.7
Y
3+
6.0 8.2
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〔Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
〕的组成用氧化物的形式可表示为。
〔2〕欲从 Na
2
SiO
3
和 Na
2
BeO
2
的混合溶液中制得 Be(OH)
2
沉淀。那么
① 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
2
气 d.HNO
3
② 写出 Na
2
BeO
2
与足量盐酸发生反响的离子方程式:。
〔3〕沉淀 A 为〔填化学式〕;
为使 Fe
3+
沉淀完全,须用氨水调节 pH =a,那么 a 应控制在的围;
检验 Fe
3+
是否沉淀完全的操作方法是。
例题 2.工业上制取 CuCl
2
的生产流程如下:
请结合下表数据,答复以下问题:
物 质
Fe(OH)
2
Cu(OH)
2
Fe(OH)
3
溶度积/25℃ 8.0×10
-
16
2.2×10
-
20
4.0×10
-
38
完全沉淀时的 pH 围
≥9.6 ≥6.4
3~4
〔1〕写出以下主要离子方程式:
A→B; B→C+D。
〔2〕溶液 A 中参加 NaClO 的目的是。
〔3〕在溶液 B 中参加 CuO 的作用是。
〔4〕操作①应控制的 pH 围是:;操作②的目的是。
〔5〕由 Cu(OH)
2
参加盐酸使 Cu(OH)
2
转变为 CuCl
2
。采用“稍多量盐酸〞和“低温蒸干〞的目的是 。
例题 3.二氧化锰是制造锌锰干电池的根本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯
- .word.zl.
- .
二氧化锰的流程如下:
某软锰矿的主要成分为 MnO
2
,还含有 Si〔16.72%〕、Fe〔5.86%〕、Al〔3.42%〕、Zn〔2.68%〕和
Cu〔0.86%〕等元素的化合物。局部阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的
pH 见下表,答复以下问题:
沉淀物
Al(OH
)
3
Fe(OH
)
3
Fe(OH
)
2
Mn(O
H)
2
Cu(OH
)
2
Zn(OH
)
2
CuS ZnS MnS FeS
pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 ≥–0.42 ≥2.5 ≥7 ≥7
〔1〕硫酸亚铁在酸性条件下将 MnO
2
复原为 MnSO
4
,酸浸时发生的主要反响的化学方程
式为
〔2〕滤渣 A 的主要成分是。
〔3〕参加 MnS 的目的是除去杂质。
〔4〕碱性锌锰电池中总反响式:Zn+2MnO
2
+2H
2
O = 2MnOOH+Zn(OH)
2
MnO
2
参与的电极反响方程式为。
〔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
2
,研究人员研制了利用低品位软锰矿浆〔主要成分是MnO
2
〕吸收高温焙烧含硫废渣产生
的SO
2
废气,制备硫酸锰晶体的生产流程,其流程示意图如下:
,浸出液的 pH<2,其中的金属离子主要是 Mn
2
+
,还含有少量的 Fe
2
+
、Al
3
+
等金属离子;有关金属离子形成氢
氧化物沉淀时的 pH 见右表。请答复以下问题:
〔1〕浸出过程中主要反响的化学方程式为
。
〔2〕氧化过程中主要反响的离子方程式为
。
〔3〕在氧化后的液体中参加石灰浆是用于调节pH〔设溶液中离
子浓度≥0.01mol/L〕,那么pH应调节至。
〔4〕滤渣的主要成分的化学式为。
〔5〕以下各组试剂中,能准确测定尾气中SO
2
含量的是__________〔填编号〕。
a. NaOH溶液、酚酞试液b. 稀H
2
SO
4
酸化的KMnO
4
溶液
c. 碘水、淀粉溶液d. 氨水、酚酞试液
练习:
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。
- .word.zl.
离子
(0.01mo/
L)
开场
沉淀的pH
完全
沉淀的pH
Fe
2
+
7.5 9.7
Fe
3
+
2.2 3.2
Al
3
+
4.0 5.2
Mn
2
+
8.6 10.4
软锰矿 酸浸
H
2
SO
4
过量 FeSO
4
过滤
滤渣
滤液
液
调 pH
至 5.4
氨水
液
过滤
滤渣 A
滤液
液
加热至
沸
MnS
液
过滤
滤渣
滤液
液
→ … → 高 纯
MnO
2
液
趁热过滤
煮沸数分钟
参加 Zn 粉
滤渣 III
滤渣 II
滤液 II
滤液 III 晶体
调 pH 至 5-5.4
参加 ZnO
酸性 KMnO
4
混合液
趁热过滤
粗产品
酸浸
滤渣 I
滤液 I
- .
现有废铜〔主要杂质为 Fe〕来制备胆矾。有人设计了如下流程:
pH 控制可参考以下数据
物质 开场沉淀时的 pH 完全沉淀对的 pH
氢氧化铁 2.7 3.7
氢氧化亚铁 7.6 9.6
氢氧化铜 5.2 6.4
请根据上述流程答复以下问题:
〔1〕A 物质可选用 。〔填字母〕。
a.稀 H
2
SO
4
b.浓 H
2
SO
4
/△ c.浓 FeC1
3
溶液 d.浓 HNO
3
写出 A 物质溶解铜的化学方程式
〔2〕I 中加 H
2
O
2
的目的。
〔3〕II 中也可以参加以下物质中的代替 Cu
2
〔OH〕
2
CO
3
〔 填字母〕。
A.NH
3
B.CuO C.NaOH D.Na
2
CO
3
E.Cu〔OH〕
2
〔4〕Ⅲ加热煮沸时发生的化学反响的离子方程式为。
25℃时 Fe〔OH〕
3
的溶度积为 2.6×10
-39
,试计算 25℃时,用溶液中 Fe
3+
的浓度为
〔5〕IV 过滤所需要的玻璃仪器除烧杯外还有。
〔6〕V 中加 H
2
SO
4
调节 pH=1 是为了。
〔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,从而得到纯洁的硫酸锌,实验流程如下:
局部阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH 参见上表,请答复以下问题:
〔1〕“酸浸〞步骤中,为提高锌的浸出率,可采取的措施有。“酸浸〞时适当补充少量水的原因是。
〔2〕滤液 I 参加酸性 KMnO
4
所发生反响的离子方程式为。
参加 ZnO 的原因是。
〔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、小心枯燥。
3. 回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含 MnO
2
、Mn(OH)
2
、Fe、NH
4
Cl 和炭黑等),由锰粉制取 MnO
2
- .word.zl.
沉淀物
Zn(OH)
2
Fe(OH)
2
Fe(OH)
3
Cu(OH)
2
Cd(OH)
2
Mn(OH)
2
pH 值
8.0 9.7 3.2 6.7 9.4 10.4
- .
的步骤如以下列图所示:
根据上图所示步骤并参考左边表格数据答复以下问题:
〔1〕在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含有 Mn
2+
、Fe
2+
等。MnO
2
与浓盐酸反响的离子方程式为;
这种处理方法缺乏之处为:。
〔2〕锰粉经浓盐酸浸取,过滤 I 除去不溶杂质后,向滤液中参加足量 H
2
O
2
溶液,其作用是___________________
______。
〔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 H
2
O
2
氧化后,再参加 NaOH 溶液调节 pH 的围是:,其目的是。
〔5〕过滤Ⅱ所得滤液参加足量 H
2
O
2
溶液并参加 NaOH 溶液调节 pH 约为 9,使 Mn
2+
氧化得到 MnO
2
,反响的离
于方程式为__________________________________________。
4.碳酸锂广泛应用于瓷和医药等领域。已 -锂辉石〔主要成分为 Li
2
O Al
2
O
3
4SiO
2
〕为原材料制备 Li
2
CO
3
的工
艺流程如下:
: Fe
3+
、 Al
3+
、 Fe
2+
和 Mg
2+
以 氢 氧 化 物 形 式 完 全 沉 淀 时 , 溶 液 的 PH 分 别 为 3.2 、 5.2 、 9.7 和 12.4 ;
Li
2
SO
4
、LiOH 和 Li
2
CO
3
在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、12.7g 和 1.3g.
〔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
+
、SO
4
2-
,另含有 Al
3+
、Fe
3+
、Fe
2+
、Mg
2+
、Ca
2+
、Na
+
等杂质,
需在搅拌下参加_____________(填“石灰石〞、“氯化钠〞或“稀硫酸〞)以调节溶液的 PH 到 6.0~6.5,沉淀局部杂
质离子,然后别离得到浸出液。
〔3〕步骤Ⅱ中,将适量的 H
2
O
2
溶液、石灰乳和 Na
2
CO
3
溶液依次参加浸出液中,可除去的杂质金属离子有_____
_________.
〔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〕
例题 1.锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题:其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为
- .word.zl.
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