1、-化学工业流程题专项训练1. CoCl6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料(含少量、Al等杂质）为原料制取oCH2O的一种新工艺流程:已知：钴与盐酸反应的化学方程式为:o+2HCl=CoCl+2oCl262O熔点8,易溶于水;常温下稳定无毒,加热至10120时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的H见下表：沉淀物F（O)e(O)2Co(H)（O)3开始沉淀2.7.57.63.8完全沉淀3.79.5.2请回答下列问题：（)加入碳酸钠调节p至a，a的范围是 。(2)操作包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。（3）制得的CoCl26H2O需减压
2、烘干的原因是： 。(4)为测定产品中Co62O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中Col6H2O的质量分数大于10%,其原因可能是: 。(5）在实验室中,为了从上述产品中获得更纯净的ol6H2，方法是： 。（6)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为： 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。2.某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NS47HO。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（1%)、F（1.3%)
3、的单质及氧化物，其他不溶杂质(.%)。固体含镍废催化剂碱液酸液碱浸操作b保温一段时间操作a酸浸操作aH2O2调pH为2-3操作c溶液固体操作aNiSO47H2O晶体部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:沉淀物A(OH)3F(OH)Fe(OH)2Ni（OH)H5.22.79.2回答下列问题：（）操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。(）“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。（3)“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体后，溶液中可能含有的金属离子是 。(）操作b为调节溶液的p，你认为pH的最佳调控范围是: 。(5）“
4、调pH为2”的目的是 。（6)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeS2O），其原因可能是 _ 。3. 高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3aClO 2Fe(NO3)3 +1aOHNa2FO4 3NaCl + NaNO3 + 52OaFO42KOH=K2FeO4+2NaOH主要的生产流程如下:（1）写出反应的离子方程式 。()流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Kp(K2FeO) Ksp(N2FeO4）(填“”或“、或=），为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是 。(3）步骤中加入MO2和通入空气的作用 。(）中控制温度为600，温
5、度不宜太高的原因是 。（5)与传统的电解法制Mn3工艺相比较，新工艺的优点是 （写两点）。11.氟碳铈矿主要化学成分为eO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种,其中一种提取铈的工艺流程如下:已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物;酸浸I的浸出液中含少量的价的铈请回答下列问题（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是_.（2）酸浸II后,四价铈转化为三价,为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失,用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去,该反应的离子方程式为：_（3)在生产过程中，酸浸I 中会产生大量黄绿色气体,污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿色气体的离
6、子方程式:_,提出一种解决的方案:_.(4)实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称：_;在操作后的溶液中加入NaO溶液是为了调节溶液p值获得（OH)3,测定该溶液pH值的操作是_.（)写出氧化步骤的化学方程式:_,其中还原产物是_ 12.11年8月12日，网上传云南曲靖市越州镇有总量50余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放,毒水被直接排放南盘江中。:某工厂对制革工业污泥中Cr(I）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、l3+、Ca2、Mg2)：部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子3+Fe2+Mg+A3+C2+Cr3+开始沉淀时的pH1.97
7、.04.7沉淀完全时的pH3.29.01186.7(溶解)（）实验室用.4 ol-1的浓硫酸配制250 m.8 mol1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需 。(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 (至少答一点）。（）加入H2O2的作用是_ _。调节溶液的H=8是为了除去 离子。(4)钠离子交换树脂的原理为：n+aRMR+nNa+，被交换的的杂质离子是_ 。（5）还原过程发生以下反应(请配平)：_Na2C2O7_SO2+_ _ _ Cr(H)（H2）5S+ a2SO4;:工业废水中常含有一定量的Cr2O7和CrO42-,它们会对人类
8、及生态系统产生很大损害,必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极,电解含CrO72-的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生C（O)3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应方程式解释) 。13.工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（uSO42O)。该废料中各种成份含量如下:C和CuO约占7%,其它为Mg、l、e、Si及其氧化物,还有少量的难溶物质。工艺流程为：将含铜废料研成粉末加过量热碱溶液,过滤滤渣用水洗至pH7加稍过量稀硫酸,加热条件下通空气搅拌至固体基本溶解 分离得到胆矾晶体再将滤液用硫酸调节H=23调节p=52沉降小时之后
9、过滤再加H2O2于80保温半小时部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的H如下表：沉淀物Al(OH)3Fe(H)u(O）2Mg（H)2F(H）2pH5.2316949.7回答：(1）步骤中为什么要将含铜废料研磨成粉状? 。（2)步骤中的离子方程式（写出个即可）: 、 。步骤中H22参加反应的离子方程式: 。（3）步骤中调节溶液pH时适宜的物质是 （填序号)；NH .氨水 CC(OH)2CO3 Du(OH）2 EMgCO3步骤中滤渣成份的化学式 。(）步骤中用硫酸调节p23的原因是 。步骤的分离方法是 。2.（6分）（1)+6 (2分）(2)FOCr2O+ O+ 20NaH 8N2CO4+
10、NaeO2+102O (共3分,物质正确分，反应条件“高温或煅烧”分,配平1分）(3)氢氧化铁（2分);NaAlO、NaSiO(共2分,每种物质各分)(3）2A2(熔融) 4Al 3O(3分，物质正确1分，反应条件1分,配平分）（4）加稀硫酸酸化(2分) (）冷却结晶（2分)3 （1)MnCOHCl=MnC2CO+(分）(2)图中反映浸取时间为分钟时浸取率出现第一个峰值，此后时间延长对浸出率没有明显影响，从提高生产效率角度选择浸出时间为6分钟较为合理。(2分）（3)碳酸锰 (其它碳酸盐也可)(分) （4)gSO4（或答硫酸镁晶体）（2分)(）若水分太少可能导致得到的晶体是失去部分结晶水的产物。
11、(2分）.()改变高岭土的结构，使其能溶于酸。 (2）3；量筒 。（）l3+6H+=2Al3+3H2O Fe23+6H+=Fe3+3HO （4）除去溶液中的铁离子; (5)pH计（或精密p试纸）; 水浴加热。5.（)()将正二价铁元素氧化成正三价 Al（O)和F（OH)3(3)2Ho(O)2 2LiCO2L2CO （4)N2SO46. 5.27.6 蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钴。样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水 重结晶减少有毒气体的排放，防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少,节约成本. 漏斗、蒸发皿
12、 2Al2OH+2H2O=2l2+3H2、Al2O3+2OH2Al23H2O 2SO4 N+ 、F2+ 329 防止在浓缩结晶过程中2+水解 2O2的用量不足（或H22失效)、保温时间不足导致e2未被完全氧化造成的8. （）Cl2+2OH=ClCO+H2O（分) （2)(2分） （)26 （1分） 12(分）3CO+e3+HOFe(OH)3+HlO （2分） 2FeO4F3+8OH=3O34HO（分)（4）（分）. (任写出其中两个即给分,每空 3分,共 分） (2） 分液 分液漏斗 （各分，共4分）(3)FeSO7H2（2分，只写FeSO得1分) (4） Cu2+ + 2e-= C（分） (
13、) SO4（2分）10.(3分)(1)NCO3 32SO4=HClO2C2+3NaSOHO；(2分)降低aHO4的溶解度，使NaHS4结晶析出(2分)高氯酸的沸点低(分） (2)ClO2S2+H-=2lO-SO2-2H2O；（2分)(3）H2O2有还原性也能把ClO2还原为aCl2(2分)(4)强氧化性(分） Cl2 +OH ClO- l- +HO;（2分)1(16分）(1)TiO2H+ = TO2+2O（2分)，使e还原为Fe2+(1分）。（2）蒸发浓缩，冷却结晶,过滤(洗涤）（分）；（）溶液中存在水解平衡T2+（n+)HT2n2O+H+,加入的N2O3粉末与H+反应，降低了溶液中c(H）,
14、促进水解平衡向生成iO2n HO的方向移动；（3分）a2SO4(分）(4）TiO2+2+2Cl2 Tl42CO（分）；蒸馏(或分馏)（分）（5）TiO2 4e- Ti +（分）;O2,CO,CO(2分）2（16分，每空分）（1）硫酸溶液 (2)H+H22+2e2+ =23+H (3）;e（OH)3 Al(OH）3 (4)Zn ；Cd和Zn (5)加热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤)；保持溶液一定的酸度13.(11分)（）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（2分)(要求写出一条即可)。防止硫酸锌中从溶液中析出。(1分)（2)Fe2+MnO+8H=F3+M2+42O (2分，不配
15、平扣分)因为F3+3HO (H)+3H+，ZnO+2H+n2+H2O,加入Z能促进Fe水解生成Fe(OH)3而除去。（分）（3）Zn、Cd、Cu（分，漏写扣分) ()蒸发浓缩 （分)4(6分)（1)D（ 2分 ) （2)空气（2分) 原料来源容易，成本低，不产生污染,不引入杂质。（2分,答其中两点即可）（3）溶液温度控制在80（分）,pH控制在1.5（1分）,氧化时间为4小时左右(2分）（4)3Fe(S4）3 12NH3H = (N4)2Fe6(S4）4(OH)125(NH4)2O4 (3分）（5)取少量滤液于试管中,向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热。用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，红
16、色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有N4+。（3分）15. ()+、Fe+、Al3+(分) （） ;15(各分）（3)加入MO2是为了除去过量的SO2 ；通入空气将2+氧化成Fe+便于后来加碳酸钠除去（4分)（4)防止NH4O受热分解(3分）（)综合利用了尾气2有利于环境保护,同时节约能源。(分）16（)增大固体与空气的接触面积,增大反应速率；提高原料的利用率（2）+ + B4- = KBF4(）2e+ +Cl- =Ce3+ + Cl2 用2SO4酸浸(4）漏斗 烧杯玻璃棒；撕下一小片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在H试纸的中央,然后与标准比色卡对比。（5)2Ce(H） Na
17、l+ H2O = 2e(OH) + NCl NaCl17.(16分）：（1）250mL容量瓶（1分)、胶头滴管（1分）（)升高反应温度，搅拌，过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），适当延长浸取时间（只要答出任意一点即可,可从反应温度、溶液的p、搅拌速度、溶剂的配比等角度)(分）（)氧化3价使之转变成6价（或Cr27-）,以便于与杂质离子分离(分);Fe+和l3+ (2分，各1分）（4)a2+、g2+（2分，各1分) （5)1，3， 112, 2,1（2分）,：ee F2+（分）, 2H+eH(2分）18. (6分）(1）增大固体反应物的表面积,增大化学反应的速率。（分）(2） 2Al+OH2O=2AlO23H2； S2NaH2ONa2iO32H2;Al2O3+2OH2AlO2H2O; SiO+aOHa2SO3+H2O 。（每写出其中个给2分,共4分,没气体符号扣1分,未配平0分)F2+ H2O +2 =2Fe3+ +2H2O (分)(3）C、D （2分） Fe(OH)3 (分)（4）加热蒸发浓缩时会导致C发生水解生成C（OH)2,用硫酸调节pH=23是为了抑制u的水解，也不会引入杂质。 （2分) 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。 (分)-
