工艺流程专题
1.化学美无处不在,下图是物质间发生化学反应的颜色变化,其中物质a、b、c、d 对应的物质正确的是()
选项物质a物质b物质c物质d
A.Cu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞试液
B.CuO NaAlO2Fe2O3紫色石蕊试液
C.Cu2O BaCl2Fe2O3和Cu酚酞试液
D.Cu(OH)2Ba(NO3)2Fe(OH)2紫色石蕊试液
2.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体
B. 相对于途径①③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C. CuSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D. Y可能是葡萄糖
3.氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液(含Cu2+、H+、SO42−、Mg2+、A13+、Fe2+) 经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体如图1:
已知:该实验条件下,各金属离子沉淀的pH如图2所示。
下列判断正确的是( )
A. 沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3
B. 溶液2中所含金属阳离子只有Mg2+
C. 将溶液3蒸干即得CuSO4⋅5H2O晶体
D. 若不加入NaClO溶液,对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响
4.以硅孔雀石[主要成分为CuCO3•Cu(OH)2、CuSiO3•2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如下:
已知:SOCl2+H2O == SO2↑+2HCl↑
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu(OH)2反应的化学方程式为.
为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的措施有:①②_ .
(2)“滤渣2”的主要成分为(填化学式);“调pH”时,pH不能过高,其原因是___.
(3)“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是.
5.以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取的过程如图所示:硼镁泥的主要成分如下表:
回答下列问题:(1)“酸解”时应该加入的酸是_,“滤渣1”中主要含有(写化学式)。
(2)除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是、____。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是。
6.“分子筛”是一种具有多孔结构的铝硅酸盐(NaAlSiO4⋅nH2O),其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面,故此得名,利用铝灰(主要成分为Al,Al2O3,AlN,FeO等)制备“分子筛”的一种工艺如下:
(1)分子筛的孔道直径为4A称为4A型分子筛,当Na+被Ca2+取代时就制得5A 型分子筛,当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛,要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用___型的分子筛。
(2)铝灰在90℃时水解的化学方程式为。
“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是。
(3)“酸溶”时,为降低生产成本,应选择的酸为
理由是。
(4)“氧化”时,发生主要反应的离子方程式为。
(5)该工艺中滤渣的成分是。
(6)“胶体”调节pH后过滤所得“晶体”需洗涤,如何证明该晶体已经洗涤干净。
7.硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。
用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成)制备ZnSO4⋅7H2O的流程如图。
相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为
1.0mol⋅L−1计算)如表:
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Fe2+ 5.8 8.8
Zn2+ 6.4 8.0
(1)“滤渣1”的主要成分为__ (填化学式).“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度。
(填一种).
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为。
(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为___.溶液PH控制在[3.2,6.4)之间的目的是。
(4)“母液”中含有的盐类物质有。
(填化学式).
8.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C).X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子。
Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式。
(2)某溶液中有Mg2+Fe2+Al3+Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是。
A. Mg2+
B.Fe2+
C.Al3+
D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是__ ;操作Ⅱ的名称是。
操作Ⅱ的方法为。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:。
9.绿矾被广泛用于医药和工业领域,工业上两种制备绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如图所示,根据题意回答下列问题:
方法一:利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS2)制取
(1)试剂a和试剂b的化学式分别是,操作1的名称是。
(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中,可以将CuFeS2氧化成硫酸盐,写出该反应的化学方程式: 。
方法二:利用工业废铁屑制取绿矾
(3)加入适量碳酸钠溶液的作用是。
(4)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器名称是。
(5)通过检验CO32-来判断操作Ⅰ是否洗涤干净,检验的方法
是。