工艺流程图题目Word下载.docx

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（2）由BaCl2溶液可通过不同途径得到Bａ（ＯＨ）2·

８H２O。

途径1:

①得到固体1的离子方程式是___＿＿_。

②固体2与水反应的化学方程式是______。

途径2：

途径2中的“操作”是加热浓缩,冷却结晶,过滤。

依据上述溶解度简表分析，过滤时的最佳温度是　　　;

（3）若向滤液１中加入CuO粉末，可直接得到含Ba（ＯＨ）２·

8H2Ｏ晶体和CuS的浊液,反应化学方程式是______。

将该浊液加热到8０℃左右浓缩，趁热过滤,冷却滤液至室温，再过滤，即可得到Ｂa（ＯH）2·

８H2O晶体。

上述操作

中趁热过滤的原因是___＿__。

2.（２018东城期末）（10分）从废旧液晶显示器的主材IＴO（主要成分是含铟、锡的氧化物）回收铟和锡,流程示意图如下。

资料：

物质

铟（Iｎ）

锡（Sn）

周期表位置

第五周期、第IＩＩＡ族

第五周期、第IVＡ族

颜色、状态

银白色固体

与冷酸作用

缓慢反应

与强碱溶液

不反应

反应

（1）为了加快步骤①的反应速率，可以采取的措施有＿__＿＿_（至少答两点）。

（2）步骤①中铟的氧化物转化成In3+的离子方程式是______。

（3）步骤②中加入过量铟能够除去溶液中的Sｎ２+,根据所给资料分析其原因是______。

（4）步骤④和⑤中NaOH溶液的作用是＿_____。

（5）下图是模拟精炼铟的装置图,请在方框中填写相应的物质。

1、

（1）+571.2；

（２）CO32-+Bａ2+=ＢaCO3↓；

BaＯ+9H2O=Ba（OH）2•8H２O;

20℃或常温;

２0℃时4种物质中Bａ（OH）２•8H2O溶解度最小；

ﻫ（3）ＢaS+CuＯ+９Ｈ2O=Bａ（OＨ）2•8H2O+CuS;

减少过滤过程中Ba（OH）2•8H2O的损失．

２.（２018东城期末）（1０分）

（1）增大盐酸浓度、加热、将废料粉碎

（２）In2O3+6H+==2Ｉn３＋+3H２Ｏ

（3）同周期主族元素从左向右原子半径减小，金属性减弱（还原性减弱）

（４）除去a、b两种滤渣中的锡和锌

（５）

二、铬

1.（人大附2０1５）（1０分）

某厂废水中含5.０0×

10-3 

mol·

L－1的Cr２O72-,其毒性较大。

某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Ｆe1.５ＦeO4（Ｆｅ的化合价依次为+3、+２），设计了如下实验流程

（１）第①步反应的离子方程式是____＿_________＿_。

ﻫ

（2）第②步中用PH试纸测定溶液ＰＨ的操作是：

__＿_＿______＿＿＿__。

（3）第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Ｃr（OH）３外，还有____＿_＿_＿___＿＿__。

（4）欲使１L该废水中的Ｃｒ2O7２-完全转化为Cr0.5Fｅ1.5ＦeO４。

理论上需要加入__＿＿____＿_＿＿___＿g 

FeSＯ4·

7H２O。

2.（2017东城期末）（12分）利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣（Al、Al2O３、Cr２Ｏ3等）中浸出铬和铝，实现铬和铝的再生利用。

其工作流程如下:

（1）铝热法冶炼金属铬,是利用了金属铝的　（填“氧化性”或“还原性”）。

（2）溶液１中的阴离子有ＣrO４2－、　　　　　　。

（３）过程Ⅰ，在Cr2Ｏ３参与的反应中，若生成0.４molCｒＯ42-,消耗氧化剂的物质的量是　　。

（４）通入CO２调节溶液ｐH实现物质的分离。

①滤渣A煅烧得到Ａl2O3,再用电解法冶炼Ａl。

冶炼Ａl的化学方程式是　　　　　　　　　。

②滤渣B受热分解所得物质可以循环利用，B是　　　　　　　　　　。

③已知:

2CrＯ42－+2H+

Cｒ2O72－＋Ｈ2O　K＝４.0×

10１4

滤液3中Cr2O７2-的浓度是0.04　ｍｏl／Ｌ，则CrO42－的浓度是　　mol/Ｌ。

（5）过程Ⅱ的目的是得到K2Ｃｒ2O7粗品,粗品再重结晶可制得纯净的Ｋ2Cr2Ｏ7。

不同温度下化合物的溶解度（ｇ／１00ｇＨ2O）

化合物名称

0°

Ｃ

２0°

C

40°

60°

80°

NaCl

35.7

36.0

３6.６

37.３

38．4

KＣｌ

28.0

34.2

４０.1

45.8

51．3

K2ＳO4

7.4

11.1

1４.8

18.2

21.４

Ｋ２Cr2Ｏ7

4.7

12．3

26.3

４5.6

73.0

Ｎa2Ｃr2O7

163

６

结合表中数据分析,过程Ⅱ得到K２Cr2O7粗品的操作是：

　　　　　　　　　　　　，

过滤得到Ｋ2Cr2O7粗品。

1、（１）Cr２O72-＋6Ｆe２＋+１4Ｈ+==2Cｒ３+＋6Fe3++７H2O 

ﻫ

（2）将一小块pＨ试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照。

ﻫ（3）Fe（OＨ）3、Fe（ＯH）2

（4）１３.９

２.（201７东城期末）（12分）

（1）还原性（２）AｌO2－、OＨ－（3）0.３　ｍol

（4）①2Ａl2Ｏ3（熔融）

3Ｏ2↑+4Ａl②NaＨCO3③０.01

（5）向滤液③中加入稀盐酸和KＣl固体后，蒸发浓缩、降温结晶

三、钛

1、（2０１7西城重点中学）工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。

钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（TeTiO3），其中一部分铁盐酸在风化过程中会转化为+3价。

TｉOSO4遇水会分解

（1）步骤②中，用铁粉将Ｆe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为＿＿___________＿。

（2）步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的＿__＿__（填字母序号）

a.熔沸点差异　　ｂ.溶解性差异　　　　ｃ．氧化性、还原性差异

（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是_＿＿＿__＿__（填操作名称）

（４）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiＯ２+转化为H２ＴｉＯ３的原理：

_＿__＿_＿。

（５）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO２反应生产硫酸锰（MnＳＯ４,易溶于水），该反应的离子方程式为____＿____＿_______。

（6）研究发现,可以用石墨作阳极、铁网作阴极、熔触CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。

①　写出阳极所发生反应的电极反应式：

＿_＿__＿_＿_____＿。

②　在制备金属钛前后，CａO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）__＿_________＿_。

2.（12分）钛铁矿主要成分为FeTiO3（含有少量ＭgＯ、SiＯ2等杂质）,Li4Ti5Ｏ１２和LiFeＰＯ4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下：

（1）钛铁矿在预处理时需要进行粉碎,其原因是_＿＿__＿__＿＿___＿___＿＿。

（2）过程①中反应的离子方程式是：

ＦｅTiO3+４H++４Cl-==Fe2+　+　ＴiOＣl42－+2H2Ｏ、__＿_＿__。

（3）过程①中,铁的浸出率结果如图１所示。

由图可知,当铁的浸出率为８0%时,所采用的实验条件是__________＿____＿＿_＿。

（4）过程②中固体ＴｉO2与双氧水、氨水反应转化成（ＮH4）2Ti5Ｏ1５溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图２所示，反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是__＿__＿_＿___。

（５）在滤液B转化为FePO４沉淀过程中发生以下反应，请配平:

（6）过程③中由FｅＰO4制备ＬiＦePＯ４的化学方程式是___＿＿_＿_＿____＿__________＿。

３.（13分）用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁，产生一种固体废料，主要成分如下表。

通过下列工艺流程可以实现元素Tｉ、Aｌ、Ｓｉ的回收利用，并得到纳米二氧化钛和分子筛。

请回答下列问题：

（1）步骤①②③中进行分离操作的名称是　,

（2）下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是（填字母序号）。

a．TiO2b.MｇＯ　　c.SｉＯ2　　d.CaO

（3）熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为５0０℃，理由是　。

（4）滤液①中溶质的成分是。

（5）步骤②中发生反应的离子方程式是　。

（６）将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整：

根据成分表中数据,计算１０　ｋg固体废料,理论上应再加入Ｎa2Ｓi03物质的量的计算式是n（Na2SiO3）=　　mｏｌ（摩尔质量/ｇ/mｏｌ　:

ＳiＯ２60Al2O31０２）。

1、（2０17西城重点中学）（１5分）

（1）2Fe３＋+Fe=3Fｅ2+；

（2）b　

（３）过滤

（4）溶液中存在平衡：

TiO2+＋2H2Ｏ

H2ＴiＯ3+２Ｈ+,当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO３。

（３分）

（说明:

写出离子方程式或化学方程式得ｌ分，从稀释和升温角度正确分析平衡移动各得ｌ分。

）

（5）MnO２＋2Ｆｅ2+＋4H+=Mn2＋+2Fｅ3+＋2Ｈ2Ｏ　

（6）①　2Ｏ２--4e-=O2↑（同时写出C+O2＝CO2不扣分）或C+２Ｏ2－-4e－=CO2↑

②制备TiＯ2时,在电解槽发生如下反应:

2CａO

2Ｃa＋O２↑,２Cａ+TｉＯ2

Ｔｉ＋2CaＯ

由此可见,CａO的量不变。

（两个方程式各１分,不写“一定条件”不扣分）

或:

制备TiＯ2时,在电解槽发生如下反应：

阴极：

2Ca2++4e－＝2Ca，阳极:

2O2-－4e-=O２↑，2Ｃa＋TiO2

Ti＋2CａO

由此可见，CaO的量不变。

（电极反应式和化学方程式各1分，不写“一定条件”不扣分）。

2.（12分）

（１）增大反应物接触面积，加快反应速率。

（２）MgO+2H+＝===Mg2+＋H2Ｏ

（３）10０℃　　3小时

（４）温度过高,双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降

高温

（5）２Fｅ2++H２Ｏ2+2H3ＰO4　==2FeＰＯ4+　4Ｈ++2H２O

（6）2　FePＯ4+Li２CO3+Ｈ2C2O4===＝２LiFePO４+　３ＣO2↑+H2Ｏ

３、

四、碳和硅

1.（2016北大附中）（16分）石墨在材料领域有重要应用。

某初级石墨中含SiO2（7．8%）、Al２O3（5.1％）、Fｅ2O３（3.1％）

　和MgO（0.5％）等杂质。

设计的提纯和综合应用工艺如下:

ﻫ　（注:

SｉＣl4的沸点是５７.6º

C,金属氯化物的沸点均高于150º

Ｃ）

（1）Si的原子结构示意图是　　　　。

（2）下列说法正确的是　　　　。

　a．酸性:

Ｈ2ＣO３＞Ｈ２ＳiO3　　b．原子半径：

O<

Ｓi

　　c.稳定性：

H2O>

CH4>

SiH4　　ｄ.离子半径:

O2-<

Aｌ3+

（3）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N２，主要目的是　　　 

。

（4）高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。

气体I中的氯化物主要为

由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为 

（5）步骤①为：

搅拌、 

所得溶液IV中阴离子有 

（６）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为 

1、

（1）排除空气,减少Ｃ的损失;

（２）SｉCl4＋6NaＯH=Nａ２ＳiO３+4NaCｌ+3H2O;

（3）过滤;

Cl－、OH-、AlO2;

ﻫ（４）CH３COOCＨ2ＣＨ3+ＡlO２+2H2O 

Al（OＨ）3↓+CＨ３COO-＋CＨ3 

CH2ＯH；

7８ﻫ（5）

五、砷

1．As2Ｏ3在医药、电子等领域有重要应用。

某含砷元素（Ａｓ）的工业废水经如下流程转化为粗Ａｓ2O3。

（1）“碱浸”的目的是将废水中的H3AｓO3和H３AsO4转化为盐。

H３AsＯ4转化为Nａ3AsO4反应的化学方程式是＿_______。

（2）“氧化”时，１　mｏｌＡsＯ33－转化为ＡsO43－至少需要O2___＿____ｍoｌ。

（3）“沉砷”是将砷元素转化为Ca5（AｓO４）3OH沉淀，发生的主要反应有:

　a.Ca（OＨ）2（s）

Cａ2+（aｑ）+2OＨ－（aｑ）　ΔH＜０

b．５Cａ2++OH－+　3AsO4３－

Cａ5（AsO4）３ＯHΔＨ>

研究表明：

“沉砷”的最佳温度是85℃。

　　用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是__＿_＿___。

（4）“还原”过程中Ｈ3AsＯ4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是________。

（5）“还原”后加热溶液，H3AｓO3分解为As2O3，同

时结晶得到粗As2O3。

As2O３在不同温度和不同浓

度硫酸中的溶解度（S）曲线如右图所示。

为了提

高粗Ａs２O3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是　

___＿_＿__。

（6）下列说法中,正确的是＿_＿_＿___（填字母）。

a.粗As2O3中含有CａＳO4　

b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率

c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的

１．（１2分，每空２分）

（1）Ｈ3AsO4+3NaOＨ　=＝Ｎａ3AsO4　+３H２Ｏ

（2）0.5

（3）温度升高,反应a平衡逆向移动,c（Ca2+）下降,反应b平衡逆向移动,Ca5（ＡｓO４）３OH沉淀率下降

（4）Ｈ3AsO４　+H2O+SＯ２==Ｈ3AsO3+Ｈ2SO4

（5）调硫酸浓度约为７mｏl·

L－１,冷却至2５℃，过滤

（6）abｃ

六、钴

1.（１２分）氧化钴（Co2O3）粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。

某铜钴矿石主要含有CｏO（OＨ）、CoCＯ3、Cｕ2（ＯＨ）2CO3和SiO2，其中还含有一定量的Ｆe２O3、ＭgO和ＣaO等。

由该矿石制备Ｃｏ２O3的部分工艺过程如下:

Ⅰ．将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2ＳO3溶液浸泡。

Ⅱ．浸出液除去含铜的化合物后，向溶液中先加入NaClO3溶液，再加入一定浓度的Na2ＣO3溶液，过滤,分离除去沉淀a[主要成分是Na２Fe6（SO４）4（ＯH）12]。

Ⅲ.向上述滤液中加入足量NaF溶液,过滤,分离除去沉淀b。

　Ⅳ．Ⅲ中滤液加入浓Na2CO3溶液,获得ＣoＣＯ3沉淀。

　　Ⅴ．将CoＣO３溶解在盐酸中,再加入（NH４）2C2O4溶液,产生ＣoC2Ｏ4·

2H2O沉淀。

分离出沉淀，将其在400℃～60０　℃煅烧，即得到Ｃo２O3。

　请回答：

（１）Ⅰ中,稀硫酸溶解CｏCＯ3的化学方程式是__＿＿____,加入Nａ2SＯ3溶液的主要作用是___＿＿___。

（2）根据图１、图２分析:

①矿石粉末浸泡的适宜条件应是_＿______。

②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是__＿__＿__。

（3）Ⅱ中，浸出液中的金属离子与NaＣlO3反应的离子方程式:

　CｌO３−　+　　+　　　　＝=Cl−+　　+　　　　

　（4）Ⅱ中,检验铁元素完全除去的试剂是_＿＿_＿__＿，实验现象是_＿_＿____。

（5）Ⅱ、Ⅳ中，加入Na2CO３的作用分别是_＿______、_＿_＿＿_＿_。

（6）Ⅲ中,沉淀ｂ的成分是ＭgF2、____＿___（填化学式）。

（7）Ⅴ中,分离出纯净的CｏC2Ｏ4·

2H2O的操作是________。

2．（11分）

钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂（LiCoO2）和金属铝，最终可得到Ｃｏ２Ｏ３及锂盐。

（1）“还原酸浸”过程中,大部分ＬiCｏO2可转化为ＣoSO４,请将该反应的化学方程式补充完整：

２ＬｉCｏO2+3H２SO4+□　

□CoSO4+□　＋□　　+□　。

（2）“还原酸浸”过程中，Co、Aｌ浸出率（进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数）受硫酸浓度及温度（t）的影响分别如图1和图2所示。

工艺流程中所选择的硫酸浓度为2　mol.L-１，温度为80　ｏC,推测其原因是　　　。

A.Ｃｏ的浸出率较高ﻩﻩＢ.Co和Al浸出的速率较快

C.　Ａl的浸出率较高ﻩﻩ　　　　　D.双氧水较易分解

（3）加入（NH4）２C2Ｏ４后得CoC2Ｏ4沉淀。

写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co２O３的反应的化学方程式：

　　。

（４）若初始投入钴酸锂废极片的质量为1ｋg,煅烧后获得Ｃo2O3的质量为83g，已知Co的浸出率为９0％,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为　　（小数点后保留两位）。

（5）已知“沉锂”过程中,滤液a中的c（Li+）约为10-１ｍol·

Ｌ－1，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

温度

Ｌi2SＯ４

Li2ＣＯ3

0oC

36.１ｇ

1.３3　g

100oＣ

24.0g

0.７2g

结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是　　（写化学式）,相应的操作方法:

向滤液a中加入略过量的试剂b，搅拌，　　　　,洗涤干燥。

3.（2０15山东理综,29,15分）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。

LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LｉOＨ和ＬｉＣl溶液。

B极区电解液为　　　溶液（填化学式），阳极电极反应式为　　　，电解过程中Li+向　　　　电极迁移（填“A”或“B”）。

（2）利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OＨ）３等]制备钴氧化物的工艺流程如下:

Co（OH）３溶解还原反应的离子方程式为　　　　　　。

铁渣中铁元素的化合价为　　　　　。

在空气中煅烧CoC2O４生成钴氧化物和CＯ2,测得充分煅烧后固体质量为2.41　ｇ,CO2体积为１.344L（标准状况）,则钴氧化物的化学式为　　　。

2.　（１1分，特殊标注外,每空2分）

（1）2LiＣoＯ2＋3H2SＯ4+Ｈ2Ｏ2

　2CｏＳＯ4+　Lｉ2ＳO４+O2↑＋4H２O

（2）AB（３）4CoＣ2O4＋3O2

　2Cｏ2O3+8CO2

（４）６.56%　（5）Ｎa2CO3　（1分）　　加热浓缩，趁热过滤

３、

（1）ＬiＯH　２Cｌ--2e-

Cl2↑　B

（２）2Co（OH）3+Ｓ

+4H+

2Cｏ２++S

+5H2Ｏ

[或Co（ＯH）3＋3Ｈ＋

Co３+＋3H2O,2Ｃo3＋＋S

+H2O

2Co2+＋Ｓ

+２H+]（３）　Co３O4