化工流程練習及答案

1、高三化學專題 化工流程練習題1硫化鋅（ ZnS ）是一種重要的化工原料，難溶于水，可由煉鋅的廢渣鋅灰制取 t 其工 藝流程如下圖所示。1）為提高鋅灰的浸取率，可采用的方法是 （填序號）。 研磨 多次浸取 升高溫度 加 壓 攪拌2）步驟所得濾渣中的物質是 （寫化學式）。3）步驟中可得 Cd 單質，為避免引入新的雜質，試劑 b 應為 4）步驟還可以回收 Na2SO4 來制取 Na2S。 檢驗 ZnS 固體是否洗滌干凈的方法是 Na2S 可由等物質的量的 Na2S04和 CH 4在高溫、催化劑條件下 制取?；瘜W反應方式為 ； 已知 Na 2SO 410H 2O 及Na 2SO 4的溶解度隨溫度變化曲

2、線如圖。 從濾液中得到 Na2SO 4.10H 2O 的操作方法是（ 5）若步驟加入的 ZnCO 3為 b mol ，步驟所得 Cd為 d mol， 最后得到 VL 、物質的量濃度為 c mol/L 的 Na2SO 4溶液。則理論 上所用鋅灰中含有鋅元素的質量為 。2高鐵酸鉀（ K2FeO 4）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其 生產工藝如下：已知： 2KOH+Cl 2=KCl+KClO+H 2O（條件：溫度較低） 6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2O （條件：溫度較高） 2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K 2FeO 4+6KNO 3+3K

3、Cl+5H 2O 回答下列問題：（ 1）該生產工藝應在（填 “溫度較高 ”或 “溫度較低 ”）情況下進行；（ 2）寫出工業(yè)上制取 Cl2的化學方程式；（3）K2 FeO 4 可作為新型多功能水處理劑的原因是；（4）配制 KOH 溶液時，是在每 100 mL 水中溶解 616 g KOH 固體（該溶液的密度 為 1 47 g/mL ），它的物質的量濃度為 ；（ 5 ）在 “反應液 I ”中加 KOH 固體的目的是 ：A 與“反應液 I ”中過量的 Cl2 繼續(xù)反應，生成更多的 KClOB KOH 固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率學習參考C為下一步反應提供反應物D使副產物 KClO

4、3 轉化為 KClO（ 6）從“反應液 II 中”分離出 K2FeO 4 后，會有副產品（寫化學式）（ 7）該工藝每得到 1.98 kg K 2FeO 4，理論上消耗 Cl2 的物質的量為mol 。3二氧化氯（ ClO 2）可用于自來水消毒。以粗鹽為原料生產ClO2 的工藝主要包括： 粗鹽精制；電解微酸性 NaCl 溶液； ClO 2的制取。工藝流程如下圖：（ 1）粗食鹽水中含有 Ca2+、Mg 2+、SO 等雜質。除雜操作時，往粗鹽水中先加入過 量的試劑 X，X 是（填化學式 ），至沉淀不再產生后，再加入過量的Na2CO 3和 NaOH ，充分反應后將沉淀一并濾去。經檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定

5、量的 SO ，其 原因是 。 10 9（已知： Ksp（BaSO 4）1.1 10 ； Ksp（BaCO 3） 5.1 10 ）（ 2 ）上述過程中，將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉與鹽酸反應生成ClO 2 。電解時生成的氣體 B 是 ；反應的化學方程式為 。（ 3） ClO 2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產物用水吸收得到ClO 2溶液。為測定所得溶液中ClO 2 的含量，進行了以下實驗：步驟 1：準確量取 ClO 2溶液 10.00 mL ，稀釋成 100 mL 試樣。步驟 2：量取 V1mL 試樣加入到錐形瓶中，調節(jié)試樣的pH 2.0，加入足量的 KI 晶體，搖勻，在暗處靜置 30 分鐘。

6、（已知： ClO 2IH+I2 ClH2O 未配平 ）步驟 3：以淀粉溶液作指示劑，用 c mol L1Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗 Na2S2O3 溶液 V2 mL 。（已知： I22S 2O 32 2IS4O62） 準確量取 10.00 mL ClO 2 。 滴定過程中，至少須平行測定兩次的原因是 。 根據上述步驟可計算出原 ClO 2 溶液的物質的量濃度為molL 1（用含字母的代數式表示） 。4 鉻是一種銀白色的金屬，化學性質穩(wěn)定，用途廣泛。 工業(yè)上以鉻鐵礦 主要成分是 Fe（CrO 2）2為原料冶煉鉻及獲得強氧化性Na 2Cr 2O 7，其工藝流程如下圖所示：（1）Na 2Cr

7、2O7 中鉻元素的化合價為，已知 Cr（OH） 3 為兩性氫氧化物， 寫出其電離方程式 。（2）寫出利用鋁熱反應制取鉻的化學方程式 : ， 試劑 c 通常還可以是 （至少寫兩種 ） 。（3）酸化過程中，不選用鹽酸的原因是 。（4）固體 a 的主要成分是 Na2SO410H2O，根據圖分析， 操作 a 為、 、過濾。學習參考5將廢舊鋅錳電池處理得到含錳混合物，既能減少它對環(huán)境的污染，又能實現(xiàn)廢電池 的資源化利用。 . 回收二氯化錳：將廢舊鋅錳電池處理，得到含錳混合物，向該混合物加入濃鹽酸并 加熱。（ 1）寫出 MnO （OH ）與濃鹽酸反應的化學方程式： 。 . 錳回收新方法：向含錳混合物加入一

8、定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無氣泡 為止，其主要反應為：2MnOOH + MnO 2 + 2H2C2O4 + 3H2SO4 = 3MnSO 4 + 4CO 2 + 6H2O（ 2）與使用濃鹽酸回收錳相比， 新方法的優(yōu)點是 _（答 1點即可）。（3）欲以 MnSO 4溶液為原料制備 MnCO 3，選用的加料方式 _（填字母），原因是 _ 。1113已知： Ksp（ MnCO 3） =2.3 10 11、KspMn（OH）2=2.1 10 13a. 將 MnSO 4溶液與 Na2CO 3溶液同時加入到反應容器中b. 將 MnSO 4溶液緩慢加入到盛有 Na2CO3 溶液的反應容器中c. 將

9、Na 2CO 3溶液緩慢加入到盛有 MnSO 4溶液的反應容器中d. 以上三種方式都無法得到 MnCO 3 . 現(xiàn)以含錳混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖l 所示：請回答下列問題：（ 4）Mn xZn 1xFe 2 O 4中鐵元素化合價為 +3，則錳元素的化合價為 。（ 5）活性鐵粉除汞時，鐵粉的作用是 （填“氧化劑”或“還原劑 ”）。（ 6）酸浸時， MnO 2 與 H2SO4、H2O2 反應的離子方程式為 。（ 7 ）除汞是以氮氣為載氣吹入濾液中，帶出汞蒸氣經KMnO 4 溶液進行吸收而實現(xiàn)的。在恒溫下不同 pH 時， KMnO 4溶液對 Hg 的單位時間去除率及主要產物如圖2 所示

10、： 寫出 pH=10 時 KMnO 4 溶液吸收汞蒸氣的離子方程式 。 在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO 4 溶液的氧化性增強外，還可能是 。62Zn（OH） 2?ZnCO3 是制備活性 ZnO 的中間體，以鋅焙砂（主要成分為 ZnO ，含少量Cu 2+、Mn2+等離子）為原料制備 2Zn（OH） 2 ?ZnCO 3 的工藝流程如下：請回答下列問題：（ 1）當（NH 4）2SO 4， NH 3H 2O 的混合溶液中存在 c（NH 4+）2c（SO 42 - ）時，溶液呈 （填 “酸”、“堿”或“中”）性。（2）“浸取 ”時為了提高鋅的浸出率，可采取的措施是（

11、任寫一種） 。學習參考( 3)“浸取”時加入的 NH3H2O 過量，生成 MnO 2的離子方程式 為。( 4)適量 S2-能將 Cu 2+等離子轉化為硫化物沉淀而除去，若選擇ZnS 進行除雜，是否可行？用計算說明原因： 。已知： Ksp(ZnS) 1.6 10 -24， Ksp(CuS) 1.3 10 -36( 5) “沉鋅 ”的離子方程式為。( 6)“過濾 3”所得濾液可循環(huán)使用，其主要成分的化學式是。7錫及其化合物在生產、生活中有著重要的用途。已知：Sn 的熔點為 231 ； Sn2+易水解、易被氧化； SnCl 4極易水解、熔點為 33 、沸點為 114 。請按要求回答 下列相關問題：(

12、1) 用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫 (SnSO 4)的制備路線如下：步驟加入 Sn 粉的作用： 及調節(jié)溶液 pH 。 步驟用到的玻璃儀器有燒杯、 。 步驟生成 SnO 的離子方程式： 步驟中檢驗 SnO 是否洗滌干凈的操作是： ，證明已洗凈。 步驟操作依次為 、 、過濾、洗滌、低溫干燥。(2) 某化學興趣小組對用于微電子器件生產的錫粉進行了純度測定：取1.19 g 試樣溶于稀硫酸中 (雜質不參與反應 )，使 Sn 完全轉化為 Sn 2+；加入過量的 Fe2(SO4)3； 用 0.1 000 mol/L K 2Cr2O7溶液滴定 (產物中 Cr 呈3價)，消耗 20.00 mL 。 寫出步驟加入 Fe

13、2(SO4)3 發(fā)生反應的離子方程式： ；此錫粉樣品中錫的質量分數為： 。8硼酸 (H 3BO 3)大量應用于玻璃制造業(yè)，以硼鎂礦 (2MgOB2O3H2O、SiO 2及少量Fe 3O4、CaCO 3, Al 2O 3 )為原料生產硼酸的工藝流程如下：已知： .Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時， 溶液的 pH 分別為 32、5.2 、 9.7 和 12.4 。H3BO 3在 20 、40 、60 、100 時的溶解度依次為 5.0g 、8.7g 、14.8g 、402g。(1) 為了提高硼鎂礦粉的浸出率，可采取的措施有(至少答兩條 )(2) “浸出液 ”顯酸性，

14、 含 H3BO3和 Mg2+和 SO 4 2-，還含有 Fe 2+、Fe 3+、Ca2+、Al3+等雜質。 “除雜”時向浸出液中依次加入適量 H2O2和MgO, H 2O 2的作用是(用離子方程式表示 )， MgO 除去的雜質離子是 。(3) 已知 H3BO 3與過量的 NaOH 反應生成 NaB(OH) 4,試寫出 H3BO 3在溶液中的電離方 程式 。(4) “浸取”后，采用“熱過濾 ”的目的是 ，母液中的主要溶質有 。(5) “母液 ”可用于回收硫酸鎂，已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖，且溶液的 沸點隨壓強增大而升高。為了從 “母液”中充分回收 MgSO 4H2O,應采取的 措施

15、是將 “母 液 ”蒸發(fā)濃縮， (6) 測定所得產品的純度：取 ag 硼酸，小心加熱使其分解脫去水分(雜質受熱不分解 )，得殘留固體 bg, 則產品的純度為 。學習參考高三化學專題 化工流程練習題參考答案1（1）；（2）Fe（OH ）3；（3）Zn（或鋅）；（4）取最后一次洗滌液少許于試 管，滴加幾滴 BaCl 2 溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈；Na2SO4+CH4=Na2S+2H2O+CO 2；蒸發(fā)濃縮，降溫結晶，過濾；（ 5 ） 65（ cV b d）g 。21）溫度較低（ 2） 2NaCl+2H 2O2NaOH+H 2 +C2l（ 3）K2FeO 4具有強氧化性， 可殺菌消毒；

16、還原產物 Fe 元素為+3 價，在水中形成 Fe（ OH ）3 膠體，可吸附水中懸浮物形成沉淀。 （4）10mol/L （ 5） AC （6 ） KNO 3；KCl ；（ 7） 153 BaCl 2BaSO4 和 BaCO 3的 Ksp 相差不大，當溶液中存在大量的 CO 離子時，BaSO 4(s)會部分轉化為 BaCO 3(s)H2 2NaClO 34HCl=2ClO 22NaCl 2H 2O+Cl 2 酸式滴定管 減少實驗誤差CV 2/2V1 - 3+ 4 (1)+6 、 H+CrO 2-+H2O? Cr(OH) 3? Cr3+3OH (2) 2Al+Cr 2O3Al2O3+2Cr 、CO

17、、C、H2(任寫兩種都可 )(3) 鹽酸中的 Cl會被氧化，產生 Cl2(4) 蒸發(fā)濃縮、降溫結晶5( 1)2MnO (OH) +6HCl2MnCl 2+Cl 2+4H2O（2）反應過程無有毒有害物質生成，不造成二次污染；廢物資源化等（3）c（1 分）避免生成 Mn（OH ）2（4）+2 （5）還原劑（6）MnO2+H2O2+2H +=Mn 2+O 2+2H2O（ 7） 3Hg+2MnO 4-+4H2O=3Hg2+2MnO 2+8OH -Mn2+作了催化劑 6、【答案】（1）中；（2）攪拌、適當加熱2+ +（ 3 ） Mn 2+ H 2O 2 2NH 3H 2O MnO 22NH4+2H2O（ 4 ）可行； ZnS Cu 2+ CuS Zn 2+ ； K Ksp（ZnS）1.210121105Ksp（CuS）（5）3Zn2+6HCO 32Zn（OH）2?ZnCO35CO 2H2O（6）（NH4）2SO47（1）防止 Sn 2+被氧化為 Sn 4+ 漏斗、玻璃棒；2+ Sn 2+2HCO 3 =S