1、乐安二中化工流程专项复习 黄小荣1. 不锈钢表面用硝酸和氢氟酸的混酸处理后，产生的酸洗废液中含有Fe3、Ni2、NO3、F和+6价铬的含氧酸根离子等。下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程：已知：金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：Fe3Ni2Cr3开始沉淀1.56.74.0沉淀完全3.49.56.9Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2+6NH3 Ni(NH3)62（1）再生酸中含有 ，采取减压蒸馏的原因是 。（2）利用废氧化铁（主要成分为Fe2O3）代替烧碱调节pH的好处是 。（3）请写出“转化”时NaHSO3与Cr2O72发生反应的离子反应方程式： 。（4）已知Ni(NH3)62为难电离的络合离
2、子，则“沉镍”的离子方程式为： 。（5）滤渣3的主要成分为CaF2、Ca(OH)2和 。（6） 最后的残液中c(Ca2)0.004 molL1，则残液中F浓度为 mgL1， 已知Ksp(CaF2)=41011 mol3L-3。2.雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变废为宝利用工业尾气获得NH4NO3产品的流程图如下：（Ce为铈元素）(1)上述流程中循环使用的物质有 。(2)上述合成路线中用到15%20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2），其水溶液具有弱碱性，显碱性的原因：HOCH2CH2NH2 + H2O HOCH2CH2NH3+ + OH-，写出乙醇胺吸收CO2的化学方程式 。 (3)
3、写出吸收池中酸性条件下NO转化为NO2（或NO转化为NO3）的离子方程式： (任选其一)。(4)向吸收池得到的HSO3溶液中滴加少量CaCl2溶液，出现浑浊，pH降低，用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因： 。(5)从氧化池中得到粗产品NH4NO3的实验操作是 、 、过滤、洗涤等。上述流程中每一步均恰好完全反应，若制得NH4NO3质量为0.8kg，电解池V制得2mol/L的S2O32溶液2L，则氧化池中消耗的O2在标准状况下的体积为 L。3.美国麻省理工学院(MIT)近年来设计出镁锑液态金属电池，其工作原理如图所示，负极金属失去电子，并通过外电路做功，而负极金属离子化后通过熔盐迁移到正极并与正
4、极金属合金化；充电则执行相反的过程。 （1）写出电池放电时的正极反应式为 。（2）我国锑的蕴藏量占世界第一位，辉锑矿（Sb2S3）是其主要矿物。某冶金课题组进行三氯化锑水溶液的电解研究，然后利用电解过程中阳极生成的五氯化锑作为浸出剂，对辉锑矿进行酸性浸出；从而实现浸出-电解的闭路循环，解决了传统炼锑过程中“工业三废”排放量大的问题。流程如右图：写出锑元素在周期表中的位 置 。 “工业三废”指的是 。电解过程中阳极主要是Sb3+被氧化成Sb5+。请写出阴极的电极反应 式 。根据流程图写出“浸出”步骤发生反应的化学方程式 。浸出液除Sb3+外还有Cu2+、Pb2+等重金属离子，其中c(Cu2+)=
5、1.6103molL1，向浸出液中加入硫化钠至溶液中的Cu2+刚好完全沉淀，则c(S2)= 。（已知Ksp(CuS)=81045 Ksp(PbS)=3.41028） 还原除砷的原理是：在大于4molL1的HCl溶液中，以次磷酸钠（Na3PO2）做还原剂，保持微沸温度，使AsCl3被还原为棕色单质砷沉淀，请配平该反应的化学方程式: AsCl3 + Na3PO2 + HCl + H2O = As + H3PO3 + NaCl4.内锌矿的主要成分为ZnS,含有杂质PbS、CuS、FeS、SiO2等，以闪锌矿制备氯化锌的流程如图所示。请回答下列问题：（1）配制氯化铁浸渍液时要求pH为081之间，pH太
6、高则 ，pH太低，浸渍矿石会产生有害气体 ，操作是 。由氯化锌溶液制备氯化锌晶体的方法是 。（2）高沸点溶剂R4E几乎不溶于水，120时硫在R4E里的溶解度为365g，室温时溶解度为359g，从浸出液B提取硫的方法是 。硫是工业制备硫酸的原料，现有1吨矿石，硫的总含量为24%，最多制备浓度98%的硫酸 吨。（3）氯化铁与硫化锌发生反应：，则氯化铁与FeS反应的方程式为 。（4）溶液X的成分的化学式为 ，该流程中循环使用的物质是 。（5）由氯化亚铁溶液制备氯化铁溶液，可以用、，但生产成本高。酸性条件下，使用催化剂在50左右通入氧气转化的成本极低，反应的离子方程式为 。5.电解精炼铜的阳极泥中含有
7、多种贵重金属，从中提取金、银、铂的一种工艺如下：（1）王水是 的混合液，其体积比为 。（2）滤渣的成分是 ，反应中肼（N2H4）的作用是。（3）反应的离子方程式为 ；当生成19.7gAu时，25和101kPa下反应消耗L SO2（此条件下的气体摩尔体积为24.5Lmol，相对原子质量Au：197）。（4）电解法精炼银时，粗银应与直流电源的 极（填“正”或“负”）相连，当用AgNO 3 和HNO 3 混合溶液做电解质溶液时，发现阴极有少量红棕色气体，则产生该现象的电极反应式为 。（5）金和浓硝酸反应的化学方程式为：Au+6HNO3（浓）=Au（NO3）3+3NO2+3H2O，但该反应的平衡常数很
8、小，所以金和浓硝酸几乎不反应，但金却可以溶于王水，原因是 。6.硫酸铝铵晶体(NH4)Al(SO4)212H2O（式量为237）俗称铝铵钒，可用作媒染剂、净水剂、制造颜料等，常温下为白色晶体，易溶于水、甘油，几乎不溶于乙醇。熔点94.5，加热至250时，脱去结晶水成为白色粉末，超过280进一步分解，并释放出氨气。某实验小组以工业废铝屑为原料制取硫酸铝铵晶体，其流程如下：试回答下列问题：（1）步骤1中加入10%Na2CO3溶液的目的是 。步骤4应该在 （填仪器名称）中进行.（2）步骤3中加入足量稀硫酸的目的是 。步骤4后为了获得纯净干燥的产品，可用 洗涤粗产品。（3）把硫酸铝铵晶体加热至280以
9、上分解，若发生非氧化还原反应，则反应方程式为 。若发生氧化还原反应,则还应该生成 气体。（4）用比色法测产品纯度制Al3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL。用电子天平称取1.757g高纯度的明矾晶体KAl(SO4)212H2O（式量为：474.4），加2.00mL经处理的去离子水，振荡溶解后，加入2mol/L稀硫酸lmL和lmol/L铝试剂溶液0.5mL（铝试剂遇到铝离子能形成玫红色的可溶性物质），加水制成100mL溶液。将上述溶液稀释为浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0（单位：mg/L）的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度，并将测定结果绘制成曲线如下。
10、取该兴趣小组所得的硫酸铝铵产品m g，按步骤配得产品溶液250mL，取10mL稀释至100mL，然后按步骤的方法进行测定，多次测定所得的吸光度平均值为a，则该兴趣小组所配产品硫酸亚铝溶液中所含Al3+浓度为 mg/L。若不考虑废铝屑被氧化，则该实验小组制取硫酸铝铵晶体的产率为 （用字母及数字表达）。 （产率=产物中纯产品的质量/理论产量100%）（5）请再设计一个简单的实验，测定硫酸铝铵晶体的纯度（简述实验操作过程）。 7.甘氨酸亚铁络合物化学式为(NH2CH2COO)2Fe是常用的补铁剂，其合成方法为（1）通入N2的作用是 。（2）已知甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH2CH2COOH，甘氨酸
11、亚铁络合物易溶于水且在水中难电离，写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式 。（3）抽滤的好处是 ，从“母液”中回收有机溶剂的方法是 。（4）“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、 洗涤、干燥，其中干燥过程使用的设备最好选用 （填“常压干燥机”或“真空干燥机”）。（5）有文献指出，若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石，则能同时提高产品的产率和纯度，请解释原因： （6）若甘氨酸的投料量为300 kg，产出纯品346.8 kg，则产率为 。（甘氨酸的相对分子质量为75）8.工业上利用橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2，生产碱式碳酸镁Mg2（OH）2CO3的工艺流程如下已知
12、：Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l) H =49.04 kJmol-1（1）某橄榄石的组成是（MgFe）2（SiO4）2，用氧化物的形式可表示为 。（2）固碳(足量的CO2)时主要反应的离子方程式为 。下列物质中也可用作“固碳”的是 （填字母）。a(NH4)2CO3溶液 bBaCl2溶液 cNH4HCO3 d氨水（3）矿化的离子方程式为 ；分离出碱式碳酸镁的操作X为 。（4）流程中将橄榄石磨碎后再进行溶解的目的是 ，研究表明，用一定量一定浓度的盐酸，在不同温度时，测得溶解橄榄石的效率随温度变化情况如图所示（时间都为120min）
13、，试分析90橄榄石溶解效率开始降低的原因 。（5）若该工厂排放烟气的速率为22.4m3/min（已换成标准状况下），其中CO2的体积分数为10%，则理论上此工厂1小时可制得碱式碳酸镁 kg。9.铁及其化合物在工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用。硫酸铁铵NH4Fe(SO4)212H2O广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。写出硫酸铁铵溶液中离子浓度的大小顺序 。FeSO4/KMnO4工艺与单纯混凝剂FeCl3、Fe2(SO4)3相比，大大降低了污水处理后水的浑浊度，显著提高了对污水中有机物的去除率。二者的引入并未增加沉降后水中总铁和总锰浓度，反而使二者的浓度降低，原因是在此条件
14、下（pH约为7）KMnO4可将水中Fe2+、Mn2+氧化为固相的+3价铁和+4价锰的化合物，进而通过沉淀、过滤等工艺将铁、锰除去。已知：Ksp(Fe(OH)34.01038，则沉淀过滤后溶液中c(Fe3)约为 molL1。写出生成+4价固体锰化合物的反应的离子方程式 。新型纳米材料ZnFe2Ox，可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如图：用ZnFe2Ox除去SO2的过程中，氧化剂是 。用ZnFe2Ox除去NO2的过程中，若x3，则消除1 mol NO2，需要ZnFe2Ox的质量为 g。用ZnFe2O4制取ZnFe2Ox的过程中，若x3.5，则ZnFe2O4与H2反应
15、的物质的量之比为 。工业上常采用如图所示电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。通电电解，然后通入H2S时发生反应的离子方程式为：2Fe(CN)632COH2S2Fe(CN)642HCOS。电解时，阳极的电极反应式为 ；电解过程中阴极区溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。10.钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）。已知：物质溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：Fe3+Co2+Co3+Al3+pH（开始沉淀）1
16、.97.15-0.233.4pH（完全沉淀）3.29.151.094.7请回答：（1）步骤中得到含铝溶液的反应的离子方程式是_ _ _（2）写出步骤中Co2O3与盐酸反应的离子方程式_ _（3）步骤中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过_。废渣中的成分有_。（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤所起的作用是_ _ 。（5）在空气中加热CoC2O4固体，经测定，210290的过程中只产生CO2和一种二化合物，该化合物中钴元素的质量分数为73.44%。此过程发生反应的化学方程式是_ _。（6）某锂离子电池的总反应为CLiCoO2 LixCLi1xCoO2，
17、LixC中Li的化合价为_价，该锂离子电池充电时阳极的电极反应式为_ _ _11.焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：已知：反应包含2NaHSO3Na2S2O5H2O等多步反应。（1）反应l的总化学方程式为_ _，反应I进行时应先通入的气体是_。（2）灼烧时发生反应的化学方程式为_ _，若灼烧时生成SO2112106L（标准状况下），则转移电子的物质的量为_mol。（3）己知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为_ _；在整个流程中可循环使用的物质是_ _。（4）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应中气体与固体的物质的量之比约为_ _，检验产品中含有碳酸钠杂质所需的试剂有_ _（填编号）。澄清石灰水 饱和碳酸氢钠溶液 氢氧化钠 酸性高锰酸钾 稀硫酸
