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工艺流程图专题训练

工艺流程图专题训练1.工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO 3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl 2·6H 2O),其过程为:已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH :氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2开始沉淀的pH 1.5 6.5沉淀完全的pH 3.7 9.7Ⅱ.SrCl 2·6H 2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。

(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和 (写一种)。

碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。

(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH 值由1调节至 ;宜用的试剂为 。

A .1.5B .3.7C .9.7D .氨水E .氢氧化锶粉末F .碳酸钠晶体(3)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。

(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是A .50~60℃B .80~100℃C .100℃以上(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是 。

2. 以磷石膏(主要成分CaSO 4,杂质SiO 2、A12O 3等)为原料可制备轻质CaCO 3。

(1)匀速向浆料中通入CO 2,浆料清液的pH 和c(SO 42-)随时间变化见右图。

写出清液pH>11时CaSO 4转化的离子方程式______________________________________________________。

(2)当清液pH 接近6.5时,过滤并洗涤固体。

滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO 42-和_____________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是____________________________________________________________________________________________________。

(3)磷石膏若用氢氧化钠溶液溶解,发生反应的有关离子方程式为:______________ 、 。

工业 碳酸锶 浆液 水 盐酸 ① 适量 1mol/L H 2SO 4 ② 溶液 少量30%H 2O 2 调节pH ③过滤 滤液 滤渣 步骤④ ⑤过滤 氯化锶晶体 干燥 ⑥洗涤 高纯六水氯化锶晶体3. 某工业废水含有CN-和Cr2O72-等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理拟用下列流程进行处理:回答下列问题:(1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为_______________。

(2)步骤③的反应方程式为S2O32-+Cr2O72-+H+→SO42-+Cr3++H2O(未配平),则每消耗0.4molCr2O72-,反应中S2O32-失去e-_______mo1。

(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是____________。

(4)在25℃下,将a mol·L-1的NaCN溶液与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,用含a的代数式表示CN-的水解常数Kh=________________。

若25℃时将浓度均为0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后,溶液呈碱性,则关于该溶液的说法不正确的是____________ (填字母)。

a.此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)b.此溶液一定有c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)c.混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度d. 此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸,溶液的pH变化不大(5)利用Cr2O72-通过下列方法测定某锡粉的纯度(杂质不参与反应):取ag锡粉溶于盐酸中,向生成的SnCl2中加入过量的FeCl3溶液,用b mol /L K2Cr2O7滴定生成的Fe2+(已知酸性环境下,Cr2O72-可被还原为Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液m mL.则锡粉中锡的质量分数是__________。

(Sn的摩尔质量为M g/mol,用含a、b、m、M的代数式表示) 4.某研究小组从一含锌废渣(质量百分组成:40.5%ZnO 、19.5%CuO、5.7%FeO、7.3% Fe2O3,其余为SiO2)中回收锌和铜,设计以工业废酸(含15%的H2SO4)为酸浸液的方案,其流程如下图(部分条件略):已知碱式碳酸锌的化学式为Zn(OH)2·ZnCO3。

部分离子以氢氧化物形式开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:离子Fe2+Fe3+Cu2+开始沉淀时的pH(初始浓度为1.0mol/L) 6.5 1.5 4.2沉淀完全时的pH 9.7 3.2 6.7请回答下列问题:(1)常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+ 或Zn(OH)42-(配离子)物质的量浓度的对数(假设Zn2+离子浓度为10-5mol•L-1时,Zn2+离子已沉淀完全)。

利用图中数据计算,Ksp[Zn(OH)2]= 。

(2)写出试剂a、b的化学式:a:;b:。

(3)写出加入H2O2后发生反应的离子反应方程式:。

(4)写出沉锌过程中的离子反应方程式:,沉锌后溶液中主要溶质的化学式是 。

(5)将碱式碳酸锌加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,可用于催化尿素与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC )的反应。

写出碱式碳酸锌受热分解的化学方程式 。

(6)用氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应制得的碳酸锌中混有碱式碳酸锌,某同学取一定质量的该固体灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?_______5.某工业废玻璃粉末含SiO 2、Fe 2O 3、CeO 2、FeO 等。

某课题小组设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾。

已知:CeO 2不溶于稀硫酸;酸性条件下,Ce 3+易水解,Ce 4+有较强氧化性。

(1)硫酸铁铵矾可净水,其原理是(写离子方程式) 。

(2)滤液A 的主要成分 (填写化学式)。

(3)反应①的离子方程式是 。

(4)反应②的化学反应方程式是 。

(5)已知制硫酸铁铵矾晶体[Fe 2(SO 4) 3·(NH 4) 2SO 4·24H 2O ,式量964]的产率为80%,若加入13.2g (NH 4) 2SO 4(相对分子质量132),可制得晶体的质量是 。

(6)化合物HT 可作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为:Ce 2(SO 4)3 (水层)+ 6HT(有机层)2CeT 3 (有机层)+3H 2SO 4(水层)分液得到CeT 3 (有机层),再加入H 2SO 4 获得较纯的含Ce 3+的水溶液。

可选择硫酸作反萃取剂的原因是(从平衡移动角度回答)。

6. 二氯化锡是一种重要的电镀原料,又称氯化亚锡。

分子式为SnCl 2,其沸点为623℃,在水溶液中以SnCl 2·2H 2O 的形式析出。

锡的另一种氯化物SnCl 4的沸点为114℃。

某锡花中(主要成分为锡)含有杂质钡、锑、铜、铅等金属。

从锡花中制备二氯化锡晶体工艺如下:(1)滤渣成分为 (用化学式表示)。

废玻璃粉末 NaOH 溶液 滤液A 过滤 滤液B 滤渣B 滤渣A稀硫酸 过滤 稀硫酸、H 2O 2 氧化 操作…… 硫酸铁铵矾硫酸铵溶液 (热浓) 反应① 含Ce 3+的溶液 加碱 Ce(OH)3的悬浊液 O 2 Ce(OH)4产品 反应②(2)经过氯化后的锡主要以SnCl 4的形式存在混合液中。

写出锡与SnCl 4反应的化学方程式 。

(3)反应Ⅰ进行反应时,加热反应器使反应液温度升高至600C ,开始通入Cl 2,随着反应的进行,反应所放出的热量使溶液的温度提高,此时需保持反应温度在80℃~90℃之间,不宜过高。

请解释:①温度不宜过高的原因是 ;②开始通入氯气时,气体流量不宜过大,随反应的进行逐渐加大氯气的通入量,此操作的目的是 。

(4)母液中含有的离子有H +、OH -、 。

7.锌钡白是一种白色颜料。

工业上是由ZnSO 4与BaS 溶液混合而成:BaS +ZnSO 4=Z nS↓+BaSO 4↓。

请根据以下工业生产流程回答有关问题。

Ⅰ、ZnSO 4溶液的制备与提纯:有关资料:a .菱锌矿的主要成分是ZnCO 3,含少量SiO 2、FeCO 3、Cu 2(OH)2CO 3等;b .Zn(OH)2与Al(OH)3相似,能溶于过量的NaOH 溶液生成Na 2ZnO 2。

(1)②中使用的氧化剂最好是下列的__________(选填字母代号)。

A .Cl 2B .浓HNO 3C .KMnO 4D .H 2O 2(2)为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程步骤④中的CO 2可以来自于步骤__________(选填①、②、③、⑤)。

(3)写出步骤④后产生滤渣3的化学式_______________。

(4)与Al 相似,Zn 也能溶于NaOH 溶液。

写出将Zn 片和Cu 片放入NaOH 溶液中形成原电池的负极电极反应式:________________________________。

Ⅱ、BaS 溶液的制备:有关数据:Ba(s)+S(s)+2O 2(g)=BaSO 4(s) ΔH 1=-1473. 2 kJ·mol -1C(s)+21O 2(g)=CO(g) ΔH 2=-110. 5 kJ·mol -1 Ba(s)+S(s)=BaS(s) ΔH 3=-460 kJ·mol -1(5)若煅烧还原的产物仅为BaS 和CO ,则其反应的热化学方程式为:___ ______________ ___。

Ⅲ、制取锌钡白:(6)如果生产流程步骤⑤硫酸过量,则ZnSO 4与BaS 溶液混合制取锌钡白产生的后果是 。

8. 镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。

由于电池使用后电极材料对环境有危害。

某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:水浸取 过滤 BaS 溶液重晶石(BaSO 4)矿粉、煤粉 煅烧还原 BaS CO已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。

②Ksp (Ni(OH)2):5.0×10-16 Ksp(NiC2O4):4.0×10-10回答下列问题:(1)酸溶后所留残渣的主要成份(填物质名称)。

(2)用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为__________________________(填化学式);用pH试纸测定某溶液pH的具体操作是___ ___ ___ 。

(3)写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式。

(4)写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式,该反应的平衡常数为。

(5)沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一(填化学式)氧化生成Ni(OH)3 ,如何洗涤Ni(OH)3沉淀?。

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