化工流程練習(xí)與答案

1、高三化學(xué)專題一化工流程練習(xí)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。學(xué)習(xí)幫手(1)為提高鋅灰的浸取率，可采用的方法是 研磨 多次浸取 升高溫度 加壓 攪拌(2)步驟n所得濾渣中的物質(zhì)是 (3)步驟出中可得Cd單質(zhì)，為避免引入新的雜質(zhì)，試劑b應(yīng)為(4)步驟IV還可以回收 Na2SO4來制取Na2S。檢3經(jīng)ZnS固體是否洗滌干凈的方法是 Na2s可由等物質(zhì)的量的 Na2s04和CH4在高溫、催化劑條件下制取。化學(xué)反應(yīng)方式為已知Na2SO4 . 10H 2O及Na 2SO4的溶解度隨溫度變化曲線如圖。從濾液中得到Na2SO4.10H2O的操

2、作方法是(5)若步驟n加入的ZnCO3為b mol ,步驟出所得Cd為d mol ,最后得到VL、物質(zhì)的量濃度為c mol/L的Na2SO4溶液。則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質(zhì)量為 2.高鐵酸鉀(K2FeO4)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(chǎn)工藝如下：足干2體90*箝液KbH溶潤可反應(yīng)液I/箜三瞅性KC1Q濃溶液|*|反應(yīng)液工純化過濾區(qū)方心4晶體毛曾X一濕產(chǎn)品1 -已知： 2KOH+C1 2=KCl+KClO+H 2O (條件：溫度較低) 6KOH+3C1 2=5KCl+KClO 3+3H 2O (條件：溫度較高)2Fe (NO3) 3+3KClO+10KOH=2K

3、2FeO4+6KNO 3+3KC1+5H 2O回答下列問題：(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在 (填溫度較高”或溫度較低”)情況下進(jìn)行；(2)寫出工業(yè)上制取 C12的化學(xué)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61 . 6 g KOH固體(該溶液的密度為1. 47 g/mL ),它的物質(zhì)的量濃度為 ;(5)在反應(yīng)液I中加KOH固體的目的是 :A.與反應(yīng)液I '中過量的C12繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KC1OB. KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物D.使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為KClO(

4、6)從 反應(yīng)液II中分離出 &FeO4后，會有副產(chǎn)品 (寫化學(xué)式)。(7)該工藝每得到1.98 kg K 2FeO4,理論上消耗 Cl2的物質(zhì)的量為 mol。3 .二氧化氯(ClO2)可用于自來水消毒。以粗鹽為原料生產(chǎn)ClO2的工藝主要包括粗鹽精制；電解微酸性NaCl溶液；ClO2的制取。工藝流程如下圖過里試劑X Xa:CO;、NaOH道里HC1至酸性 HC1速渣BCl：(1)粗食鹽水中含有 Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)。除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的試劑X, X是(填化學(xué)式)，至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的Na2CO3和NaOH ,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍含

5、有一定量的SO ,其原因是。(已知：Ksp(BaSO4) = 1.1 X ?。籏sp(BaCO3)= 5.1 X /0)(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(yīng)生成C1O2。電解時生成的氣體 B是；反應(yīng)m的化學(xué)方程式為。(3) C1O2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到 C1O2溶液。為測定所得溶液中C1O2的含量，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：步驟1:準(zhǔn)確量取C1O2溶?夜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(diào)節(jié)試樣的pHW 2.0加入足量的KI晶體，搖勻，在暗處靜置30分鐘。(已知：ciO2+r + H+-i2 + cr+ H2

6、O未配平)步驟3:以淀粉溶液作指示劑，用c mol y1Na2s2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2s2O3溶液 V2 mL。(已知：I2+2S2O32 = 2I +S4O62 ) 準(zhǔn)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(jù)上述步驟可計(jì)算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為 molL (用含字母的代數(shù)式表示)。4 .銘是一種銀白色的金屬，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用途廣泛。工業(yè)上以銘鐵礦主要成分是Fe(CrO 2)2為原料冶煉銘及獲得強(qiáng)氧化性Na2C2O7,其工藝流程如下圖所不硫酸酸化 7溶液a| N4Cj。、_飛=_. N4SQ溶液 7固體科水J.,高溫一4永春J

7、 N%C-C02渣料(含F(xiàn)qOy)(1)Na2Cr2O7中銘元素的化合價為 ,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(yīng)制取銘的化學(xué)方程式:,試劑c通常還可以是(至少寫兩種)。酸化過程中，不選用鹽酸的原因是(4)固體a的主要成分是 Na2SO4 10O,根據(jù)圖分析，操彳a為、過 濾。5 .將廢舊鋅鎰電池處理得到含鎰混合物，既能減少它對環(huán)境的污染，又能實(shí)現(xiàn)廢電池的資源化利用。I.回收二氯化鎰：將廢舊鋅鎰電池處理，得到含鎰混合物，向該混合物加入濃鹽酸并 加熱。(1)寫出MnO (OH)與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 ：n.鎰回收新方法：向含鎰混合物加入一定量的稀硫酸、稀

8、草酸，并不斷攪拌至無氣泡為止，其主要反應(yīng)為：2MnOOH + MnO 2 + 2H 2C2O4 + 3H 2SO4 = 3MnSO 4 + 4CO 2 T + 6H 2O(2)與使用濃鹽酸回收鎰相比，新方法的優(yōu)點(diǎn)是(答1點(diǎn)即 可)。(3)欲以MnSO4溶液為原料制備 MnCO 3,選用的加料方式(填字母)，原因是已知：Ksp (MnCO 3) =2.3 X 101、KspMn (OH) 2=2.1X 103a.將MnSO4溶液與Na2CO3溶液同時加入到反應(yīng)容器中b.將MnSO 4溶液緩慢加入到盛有 Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有 MnSO 4溶液的反應(yīng)容器中

9、d.以上三種方式都無法得到MnCO 3.m .現(xiàn)以含鎰混合物為原料制備鎰鋅鐵氧體的主要流程如圖l所示:(MnOnWJH. 加油沙堇的卜地錨鋅鐵氧體A (MnzZm-iFezOij請回答下列問題(4) Mn xZni-xFe2O4中鐵元素化合價為+3,則鎰元素的化合價為 (5)活性鐵粉除汞時，鐵粉的彳用是 (填氧化劑”或還原劑”)。(6)酸浸時，MnO2與H2SO4、H2O2反應(yīng)的離子方程式為 (7)除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液中，帶出汞蒸氣經(jīng) KMnO 4溶液進(jìn)行吸收而實(shí)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(chǎn)物如圖2所示：寫出pH=10時KMnO 4溶液吸收汞蒸

10、氣的離子方程式 在強(qiáng)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(qiáng)外，還可能是6 . 2Zn(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Cu2+、Mn 2+等離子)為原料制備2Zn(OH) 2?ZnCO3的工藝流程如下：(NH4)2SO4請回答下列問題：產(chǎn)品(1)當(dāng)(NH4)2SO4, NH 3 2O的混合溶液中存在 c(NH 4+)=2c(SO42 - )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(任寫一種)。(3)浸取”時加入的NH 3 HO過量，生成MnO

11、 2的離子方程式(4)適量S2-能將Cu2+等離子轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀而除去，若選擇ZnS進(jìn)行除雜，是否 可行？用計(jì)算說明原因：已知：Ksp(ZnS) = 1.6 X -240 Ksp(CuS) = 1.3 X -360(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(xué)式是231 C； Sn2+請按要求回答7 .錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。已知：Sn的熔點(diǎn)為易水解、易被氧化；SnCl4極易水解、熔點(diǎn)為33 C、沸點(diǎn)為114 C。卜列相關(guān)問題：(1)用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫(SnSO4)的制備路線如下：步驟I加入Sn粉的作用：及調(diào)節(jié)溶液pH。步驟n用到的玻璃儀器

12、有燒杯 、o 步驟m生成SnO的離子方程式： 。步驟IV中檢驗(yàn)SnO是否洗滌干凈的操作是：。證明已洗凈。步驟V操作依次為 。過濾、洗滌、低溫干燥。（2）某化學(xué)興趣小組對用于微電子器件生產(chǎn)的錫粉進(jìn)行了純度測定：取1.19 g試樣溶于稀硫酸中（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），使Sn完全轉(zhuǎn)化為Sn2+；加入過量的Fe2（SO4）3；用0.1 000 mol/L K 2Cr2O7溶液,定（產(chǎn)物中 Cr 呈+3 價），消耗 20.00 mL。寫出步驟 加入Fe2（SO4）3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ： 。此錫粉樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 。8.硼酸（H3BO3）大量應(yīng)用于玻璃制造業(yè) ，以硼鎂礦（2MgO 2O32O、SiO2

13、及少量Fe3O4、CaCO3, AI2O3）為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下HjSOi地僵已知：i .Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg 2+以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為3. 2、5.2、9.7 和 12.4 oii. H3BO3 在 20C、40C、60C、100c 時的溶解度依次為 5.0g、8.7g、14.8g、 40 . 2g o（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，含H3BO3和Mg2+和SO42-,還含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等雜質(zhì)。除雜”時向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO, H 2O

14、2的作用是（用離子方程式表示）,MgO除去的雜質(zhì)離子是 。已知H3BO3與過量的NaOH反應(yīng)生成NaB（OH） 4,試寫出H3BO3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(zhì)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(diǎn)隨壓強(qiáng)增大而升高 。為了從 母液”中充分回收MgSO 4 2O,應(yīng)采取的 措施是將 母液”蒸發(fā)濃縮，(6)測定所得產(chǎn)品的純度：取ag硼酸，小心加熱使其分解脫去水分 (雜質(zhì)受熱不分解), 得殘留固體bg,則產(chǎn)品的純度為 。高三化學(xué)專題一化工流程練習(xí)題參考答案1 . (1)；(2)Fe (OH)3；(3

15、)Zn (或鋅)；(4)取最后一次洗滌液少許于試管，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁則未洗凈，反之則已洗凈；Na2SO4+CH 4=Na 2S+2H 2O+CO2；蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾；(5) 65 X CV - b - d) go電解2. (1)溫度較低(2) 2NaCl+2H 2O>2NaOH+H 2T +C2 T(3) K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可殺菌消毒；還原產(chǎn)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) KNO3； KCl；153. .BaClBaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，當(dāng)溶液中存

16、在大量的CO離子時，BaSO 4(s)會部分轉(zhuǎn)化為 BaCO 3(s)H 2 2NaClO 3 + 4HCl=2ClO 2+ 2NaCl + 2H 2O+Cl 2 T酸式滴定管減少實(shí)驗(yàn)誤差CV2/2V14. (1)+6、H + +CrO 2-+H2。？ Cr(OH)3? Cr3+3OH高溫(2)2Al+Cr 2O3Al2O3+2Cr、CO、C、H2(任寫兩種都可)(3)鹽酸中的C會被氧化，產(chǎn)生Cl2(4)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶5. (1) 2MnO (OH) +6HCl =2MnCl 2+C12T +4H2O(2)反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等(3) c (1分)避免生成

17、 Mn (OH) 2(4)+2(5)還原劑(6) MnO 2+H 2O2+2H +=Mn 2+。2個 +2H2O(7) 3Hg+2MnO 4-+4H 2O=3Hg 2+2MnO 2+8OH - Mn2+作了催化劑 6、喀案】中；(2)攪拌、適當(dāng)加熱(3) Mn 2+ + H2O2+2NH3 2O = MnO 2 J + 2NH +2H2O(4)可行；ZnS + Cu2+ = CuS + Zn2+; K= Ksp(ZnS) = 1.2 x120> 1 x 10Ksp(CuS)(5) 3Zn 2+ + 6HCO T = 2Zn (OH) 2?ZnCO3 J + 5CO2 T + H2O (6) (NH4) 2SO47. (1) ©止Sn2+被氧化為Sn4+漏斗、玻璃棒； Sn2+ + 2HCO 3 = =