化学工业流程题

化学工业流程题 1.(2015届高中毕业班第二次模拟考试试卷14分)稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下: 已知:?废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如表一所示; 表一 ?不同离子沉淀的pH如图一所示。 (1)步骤I中进行原料预处理的目的为________________。 (2)步骤?中有黄绿色气体产生，该反应的化学方程式为________________。 (3)步骤?中发生的主要反应的离子方程式为________________。 (4)步骤?中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有____________，其不能通过直接加碱的方法除去，原因为________。 3，2,(5)步骤V中Y沉淀完全时，需保证滴加草酸后的溶液中c(CO)不低于________mol/L。 24 (已知:当离子浓度小于10 mol/L时，沉淀就达完全; (6)步骤?中草酸钇隔绝空气加热可以得到YO，该反应的化学方程式为____________。 23 2.(15分)采用硫酸同槽浸出软锰矿(主要成分MnO)和黄铜矿(主要成分CuFeS)的新工艺方法提取锰、22铜、铁元素获得成功，符合绿色化学思想，生产流程示意如下:已知: 已知:信息1:步骤?:5MnO+2CuFeS+10HSO=5MnSO+Fe(SO)+2CuSO+4S+10HO 2224424342信息2:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表: 沉淀物 Cu(OH) Fe(OH) Mn(OH) Fe(OH) 2322 开始沉淀pH 4.2 1.5 7.3 6.4 完全沉淀pH 6.7 3.2 9.8 9.0 根据上表数据，回答相关问题( (1)步骤,中每生成32g硫，电子转移的数目为______( (2)步骤,中pH的范围______，沉淀F的主要成分的化学式______( -6-52-(3)若c(MnSO)=3×10 mol/L，c(CO)=3.3×10 mol/L，则MnSO溶液与碳酸盐溶液按体积比2:1434混合，恰好达到溶解平衡，MnCO的Ksp=______( 3 (4)请写出步骤?发生的离子反应方程式: ( (5)步骤?，在不同温度下分解可得到锰的不同氧化物(根据如图数据计算:530?至1000?时，可得一种固体纯净物(其化学式为:______( (6)称取0.435g软锰矿于烧杯中，再分别往烧杯中加入过量的20.00 mL 0.1000 mol/L NaCO溶液和过量的硫酸，充分搅拌溶解，过滤，将滤液转移至锥形瓶中，224 用0.1000 mol/L的KMnO溶液滴定至终点，消耗了4.00mL KMnO的溶液(反应式如下:44 MnO+NaCO+2H2SO=MnSO+NaSO+2CO?+2HO 2224442422 ?写出酸性KMnO溶液滴定剩余NaCO溶液的离子反应方程式:______( 4224 ?计算软锰矿中MnO的百分含量______( 2 3.(15分)高铁酸钾(KFeO)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。 24 (1)湿法制备KFeO:在KOH溶液中，用KClO直接氧化Fe(NO)即可制得KFeO。该反应的离子方程式为243324_________________________________。 (2)测定KFeO:样品纯度:i(称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)]溶液的锥形瓶中充244分反应;ii(将所得铬酸钠(NaCrO)溶液酸化;iii.在所得NaCrO溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液24227-1作指示剂，用c mol?L(NH)Fe(SO)溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如4242 -2-2-下:?._Cr(OH)+_FeO +__=__Fe(OH)(HO)?+__CrO+__ 443234 +2-2- ?.2CrO + 2H=CrO + HO; 42722++3+3+2- ?.CrO + 6Fe + 14H = 2Cr + 6Fe + 7HO 272 ?配平方程式i; ?利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。 (3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25?时，它们的物质 的量分数随pH的变化如图所示: ?pH=2.2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为_____;为 获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在_________。 ，?已知HFeO的电离常数分别为:34 当PH=4时，溶液中=___________。 ?向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为 。 ，(4)某新型电池以金属锂为负极，KFeO为正极，溶有LiPF的有机溶剂为电解质。工作时Li通过电解质246 迁移入KFeO晶体中，生成KLiFeO。该电池的正极反应式为 . 24224 4.(13分)钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生 产碘化钠，其生产流程如下: (1)NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO。若NaOH溶液 ,和碘反应时所得溶液中与IO的物质的量之比为1 :1，则该反应的离子方程式为______________。 (2)生产流程中加入过量铁屑的目的是_____________，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是_________________________。 ，(3)溶液2中除含有H外，一定含有的阳离子是_____________;试 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 实验证实该金属阳离子的存在__________________________。 (4)溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeCO?2HO)，称取3(60 242 g草酸亚铁晶体(相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解，得到剩余 固体的质量随温度变化的曲线如图所示: ?分析图中数据，根据信息写出过程?发生的化学方程式_______________。 ?300?时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化 学式__________________。 5.(14分)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 等，回收镁和其中另一种金属单质的工艺流程如下: 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题: (1)写出碱漫时反应的离子方程式 。 (2)可回收到的金属A的原子结构示意图为 。 (3)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 (要求写出两条措施)。 (4)调pH时需要调多次，第一次调pH主要为了除去 。 (5)MgCl?6HO在HC1氛围中灼烧后可通过 (写出化学反应方程式)得到单质Mg。 22 (6)Mg(ClO)在农业上有广泛的用途，可用NaClO与MgCl制备，已知四种化合物的溶解度(S)随温度3232 (T)变化曲线如下图所示。 ?写出反应的化学反应方程式: ______________________________。 ?将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO)简述可制32 备Mg(ClO)的原因____________________________________。 32 1. (1)除去ZnO和AlO;富集稀土元素;降低后续耗酸量;降低后续除杂困难;增大后续稀土与酸接触23 面积，提高反应速率等。(任答一点，合理答案即可) (2分) (2)PbO，4HCl PbCl，Cl?，2HO (2分) 22223，4+(3)Al，3NH?H2O,Al(OH)?，3NH(2分) 332，2，(4)Zn、Pb(2分，各1分，只要有错不得分) 2，2，3，Zn、Pb与Y沉淀的pH相近，三者因同时沉淀而无法分离(2分) ,6(2分) (5)2.0×10 (6)Y(CO) YO，3CO?，3CO?(2分) 2243232 11 2.(1)2.5N(2) 3.2?pH<4.2 (3) 2.2×10-A 2+4+ (4)Mn+2NH+CO+HO=MnCO?+2NH(5) MnO322323 4-+2+2-(6)CO+2MnO+16H=2Mn+10CO?+8HO 20.00% 2422 3. 4. 5.