工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)滤渣A经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,其化学式为______ 。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是______ 。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为______ 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是______ 。
(4)置换法除重金属离子所用物质C为______ 。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为______ 、______ 、过滤、干燥。
(1)滤渣A经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,其化学式为
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为
(4)置换法除重金属离子所用物质C为
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
14-15高三上·江苏南通·阶段练习 查看更多[2]
更新时间:2016-12-09 06:36:55
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是___________ 。
(2)“酸浸”过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式___________ 。
(3)向Ce(BF4)3中加KCl溶液的目的是提高___________ 的产率。
(4)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应),消耗25.00mL标准溶液。
①实验室配制FeSO4溶液时需添加的试剂是___________ 。
②该产品中CeO2的质量分数为___________ (结果保留两位小数)。
(5)CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂,工作原理如下图所示。写出过程①发生反应的化学方程式___________ 。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是
(2)“酸浸”过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式
(3)向Ce(BF4)3中加KCl溶液的目的是提高
(4)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应),消耗25.00mL标准溶液。
①实验室配制FeSO4溶液时需添加的试剂是
②该产品中CeO2的质量分数为
(5)CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂,工作原理如下图所示。写出过程①发生反应的化学方程式
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】醋酸亚铬易被氧化,不溶于冷水,微溶于乙醇,通常以二水盐[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的形式存在,是深红色晶体,潮湿时易被氧化。不溶于冷水,微溶于乙醇。醋酸亚铬的一种实验室制备装置和实验步骤如下:
①连接装置,检查装置气密性,加入药品
②_________________,A中反应液变浅蓝色后,停止滴入盐酸,向C中通入N2
③打开a,关闭b,保持通入N2,再次滴入盐酸
④待C中有大量红色晶体析出,停止滴入盐酸
⑤取C中物质,抽滤,依次用水、乙醇洗涤沉淀,干燥,称重
回答下列问题:
(1)装置A的名称为_______________ ,导管c的作用是__________ 。
(2)补充步骤②中的实验操作__________________________________ 。
(3)步骤②中Zn与K2Cr2O7反应的离子方程式为_________________ 。
(4)步骤③中出现的现象是______________________ ,保持通入N2的目的是______________________ 。
(5)洗涤时依次用水、乙醇,目的依次为__________ 。
(6)铬离子会污染水,常温下处理上述实验中多余Cr2+时,可向溶液中通入足量的___________ (填物质名称或化学式)再加入碱调节pH为6,此时溶液中残留的Cr3+浓度为__________ mol/L。已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
①连接装置,检查装置气密性,加入药品
②_________________,A中反应液变浅蓝色后,停止滴入盐酸,向C中通入N2
③打开a,关闭b,保持通入N2,再次滴入盐酸
④待C中有大量红色晶体析出,停止滴入盐酸
⑤取C中物质,抽滤,依次用水、乙醇洗涤沉淀,干燥,称重
回答下列问题:
(1)装置A的名称为
(2)补充步骤②中的实验操作
(3)步骤②中Zn与K2Cr2O7反应的离子方程式为
(4)步骤③中出现的现象是
(5)洗涤时依次用水、乙醇,目的依次为
(6)铬离子会污染水,常温下处理上述实验中多余Cr2+时,可向溶液中通入足量的
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【推荐3】化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为及少量、等)来制取绿矾。具体制备流程如下:
回答下列关于上述流程图中转化关系及操作的有关问题:
(1)在“灼烧”过程中发生的主要反应为:(未配平),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____ ,氧化产物是_____ (填化学式)。
(2)所得气体产物属于_____ (填“电解质”或“非电解质”)。技术员用氨水对“气体产物”进行吸收后再处理,可以回收,请你写出用过量氨水吸收时发生反应的离子方程式_____ 。所得溶液再用氧化,可制得化肥,反应的化学方程式为_____ 。
(3)加入足量X时发生反应的离子方程式为:_____ 。
(4)叙述检验绿矾中硫酸根离子的操作:_____ 。
(5)绿矾保存不当,容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,技术人员进行了以下操作:取少量产品(绿矾)置于试管中,加水溶解,向溶液中加入_____ 溶液,发现_____ (填现象),则绿矾已经变质。
(6)充分灼烧15.0g绿矾产品,可得到4.0g某种红棕色固体。则该红棕色固体是_____ (填化学式),该绿矾产品的纯度为_____ (结果保留一位小数)。
回答下列关于上述流程图中转化关系及操作的有关问题:
(1)在“灼烧”过程中发生的主要反应为:(未配平),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(2)所得气体产物属于
(3)加入足量X时发生反应的离子方程式为:
(4)叙述检验绿矾中硫酸根离子的操作:
(5)绿矾保存不当,容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,技术人员进行了以下操作:取少量产品(绿矾)置于试管中,加水溶解,向溶液中加入
(6)充分灼烧15.0g绿矾产品,可得到4.0g某种红棕色固体。则该红棕色固体是
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(0.65)
【推荐1】白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是,含、、和等)制备白口铁的流程如下:
回答下列问题:
(1)提高“焙烧”速率的措施有___________ (答两条)。分解反应是熵___________ (填“增”“减”或“不变”)反应。
(2)“滤渣1”的成分是___________ (填化学式),“滤渣3”是、(溶液呈弱酸性),写出“氧化”时发生反应的离子方程式:___________ 。
(3)“除铜”反应设计成原电池,正极反应式为___________ 。
(4)“滤渣5”主要成分是、,与浓硫酸共热生成___________ (填化学式)可以循环用于“脱钙镁”工序。“脱钙镁”不宜选择硅酸盐容器,其原因是___________ 。
(5)“电镀”过程中,将铁器作___________ 极。
(6)白口铁耐腐蚀的主要原因是利用___________ 保护法防止铁发生电化学腐蚀。
回答下列问题:
(1)提高“焙烧”速率的措施有
(2)“滤渣1”的成分是
(3)“除铜”反应设计成原电池,正极反应式为
(4)“滤渣5”主要成分是、,与浓硫酸共热生成
(5)“电镀”过程中,将铁器作
(6)白口铁耐腐蚀的主要原因是利用
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【推荐2】水合氧化铁[ FeO(OH)]是一种重要的化工原料,用作磁性材料、颜料铁黄等。一种以硫铁矿烧渣(含Fe、FeO、SiO2和少量CuO)为原料生产FeO(OH)的工艺流程如下:
已知:SiO2难溶于水和硫酸
回答下列问题:
(1)FeO(OH)中Fe元素的化合价为___________ 。
(2)“酸浸”时FeO与硫酸发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)“除杂”时滤渣②的成分为___________ ;“沉淀”时___________ (填“能”或“不能")用NaOH溶液代替氨水。
(4)某研究小组进行过滤步骤实验,所需要用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要___________ 。
(5)“加热氧化”时Fe(OH)2发生的化学方程式为___________ 。
(6)“过滤"后需洗涤FeO(OH)沉淀,请设计实验检验FeO(OH)沉淀是否洗涤干净___________ 。
(7)测定产品的纯度:准确称取FeO(OH)样品10 g,完全溶解于稀硫酸中,用过量的NaOH溶液沉淀其中的铁元素,得到沉淀质量为11g。该样品纯度为___________ (保留3位有效数字)
已知:SiO2难溶于水和硫酸
回答下列问题:
(1)FeO(OH)中Fe元素的化合价为
(2)“酸浸”时FeO与硫酸发生反应的离子方程式为
(3)“除杂”时滤渣②的成分为
(4)某研究小组进行过滤步骤实验,所需要用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要
(5)“加热氧化”时Fe(OH)2发生的化学方程式为
(6)“过滤"后需洗涤FeO(OH)沉淀,请设计实验检验FeO(OH)沉淀是否洗涤干净
(7)测定产品的纯度:准确称取FeO(OH)样品10 g,完全溶解于稀硫酸中,用过量的NaOH溶液沉淀其中的铁元素,得到沉淀质量为11g。该样品纯度为
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解题方法
【推荐3】我国是少数几个拥有石煤资源的国家之一,工业上以伴生钒的石煤(主要成分为,含少量、等杂质)为原料制备钒的主要流程如下:
已知:①难溶于水。②,。③相对原子质量:。
请回答下列问题:
(1)焙烧:通入空气的条件下,向石煤中加纯碱焙烧,将转化为的化学方程式为______ 。
(2)除硅、磷;用溶液除硅、磷时,Si、P会形成、沉淀。若沉淀后溶液中,则______ 。随着温度升高,除磷率会显著下降,原因一是温度升高,溶解度增大;二是______ 。
(3)沉钒:该操作产生的滤液中,两种主要的溶质阴离子是______ (写符号);检验该滤液中其立体构型为正四面体形的阴离子方法是______ 。
(4)灼烧:在灼烧的过程中有及气体物质生成,固体残留率随温度变化的曲线如图所示,则0℃~210℃,发生反应的化学方程式为______ 。
(5)还原:在高温真空条件下,用过量焦炭还原可以生成钒单质,该反应的化学方程式为______ 。
已知:①难溶于水。②,。③相对原子质量:。
请回答下列问题:
(1)焙烧:通入空气的条件下,向石煤中加纯碱焙烧,将转化为的化学方程式为
(2)除硅、磷;用溶液除硅、磷时,Si、P会形成、沉淀。若沉淀后溶液中,则
(3)沉钒:该操作产生的滤液中,两种主要的溶质阴离子是
(4)灼烧:在灼烧的过程中有及气体物质生成,固体残留率随温度变化的曲线如图所示,则0℃~210℃,发生反应的化学方程式为
(5)还原:在高温真空条件下,用过量焦炭还原可以生成钒单质,该反应的化学方程式为
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【推荐1】电子工业中,可用FeCl3-HCl溶液作为印刷电路铜板刻蚀液。某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收:
已知: Fe3+在溶液中会发生水解,当溶液呈酸性时可以抑制其水解
(1)步骤①中,为加快反应速率,除搅拌外,还可以___________ (任写一点)
(2)步骤②过滤中,用到的玻璃仪器,除烧杯外,还需要___________
(3)用FeCl3—HCl溶液刻蚀铜板时反应的离子方程式为___________ 。
(4)FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的是___________ 。
(5)步骤①中加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示)___________ 。
(6)生成氢氧化物沉淀的pH如下表根据表中数据推测调节pH的范围是___________ 。
(7)上述流程路线中,除FeCl3溶液外,还可用于循环利用的物质是___________ 。
已知: Fe3+在溶液中会发生水解,当溶液呈酸性时可以抑制其水解
(1)步骤①中,为加快反应速率,除搅拌外,还可以
(2)步骤②过滤中,用到的玻璃仪器,除烧杯外,还需要
(3)用FeCl3—HCl溶液刻蚀铜板时反应的离子方程式为
(4)FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的是
(5)步骤①中加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示)
(6)生成氢氧化物沉淀的pH如下表根据表中数据推测调节pH的范围是
Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 4.7 | 7.0 | 1.9 |
沉淀完全时 | 6.7 | 9.0 | 3.2 |
(7)上述流程路线中,除FeCl3溶液外,还可用于循环利用的物质是
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【推荐2】镍镉电池是应用广泛的二次电池,其总反应为:Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+ Cd(OH)2,制造密封式镍镉电池的部分工艺如下:
I.Ni(OH)2的制备
以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中,通过降低镍离子的浓度可以降低Ni(OH)2沉淀速率,从而避免沉淀团聚,提升电池性能。
已知:Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O
(1)操作a是___________ 。
(2)制备过程中,需先加氨水,再加过量NaOH,请分析:
①先加氨水的目的是___________ 。
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是___________ 。
(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是___________ (答出1条即可)。
II.镍镉电池的组装
主要步骤:①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定,中间以隔膜隔开(如下图所示);
②将多组上述结构串联;③向电池中注入KOH溶液;④密封。
(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是___________ (填字母序号)。
a.密封镍镉电池可以避免KOH变质
b.镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
c.电池组装后,应先充电,再使用
(5)该电池充电时,阳极反应式为___________ ,阴极反应式为___________ 。充电时,若Cd(OH)2耗尽后继续充电,会造成安全隐患,镉电极上生成的气体是___________ 。
(6)已知:①隔膜可以透过阴离子和分子;②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2制造电池时,在镉电极加入过量的Cd(OH)2,则Cd(OH)2不会被消耗完,对电池进行过度充电保护,此时:OH-从______ 电极区(填“镍”或“镉”)到______ 电极区(填“镍”或“镉”,下同)。O2从______ 电极区到_____ 电极区。
I.Ni(OH)2的制备
以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中,通过降低镍离子的浓度可以降低Ni(OH)2沉淀速率,从而避免沉淀团聚,提升电池性能。
已知:Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O
(1)操作a是
(2)制备过程中,需先加氨水,再加过量NaOH,请分析:
①先加氨水的目的是
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是
(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是
II.镍镉电池的组装
主要步骤:①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定,中间以隔膜隔开(如下图所示);
②将多组上述结构串联;③向电池中注入KOH溶液;④密封。
(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是
a.密封镍镉电池可以避免KOH变质
b.镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
c.电池组装后,应先充电,再使用
(5)该电池充电时,阳极反应式为
(6)已知:①隔膜可以透过阴离子和分子;②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2制造电池时,在镉电极加入过量的Cd(OH)2,则Cd(OH)2不会被消耗完,对电池进行过度充电保护,此时:OH-从
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解题方法
【推荐3】实验室以工业废渣(主要含,还含少量、、FeO、)为原料制取晶体和轻质,其实验流程如下:
已知:①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围
②已知常温下,,,
过量的强碱可将转化为:,
回答下列问题:
(1)请写出一条“浸取”时加快速率的措施___________ 。
(2)“浸取”时,转化为,离子方程式为___________ 。
(3)废渣粉末“浸取”时,反应温度需控制在60~70℃,若温度过高将会使分解而导致的转化率下降,合适的加热方式为___________ 。
(4)“滤渣1”成分是___________ (填化学式),加适量的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(5)“调pH”除铁和铝时,应调节溶液的pH≥___________ ;同时,要控制溶液中的pH不能过高,否则会导致转化为。当大于___________ mol/L时,开始转化为 (此时可认为离子浓度为)。
(6)用途广泛,写出基于其化学性质的一种用途:___________ 。
已知:①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围
金属离子 | ||||
开始沉淀时pH | 3.4 | 2.7 | 7.6 | 11.3 |
完全沉淀时pH | 4.7 | 3.7 | 9.6 | / |
过量的强碱可将转化为:,
回答下列问题:
(1)请写出一条“浸取”时加快速率的措施
(2)“浸取”时,转化为,离子方程式为
(3)废渣粉末“浸取”时,反应温度需控制在60~70℃,若温度过高将会使分解而导致的转化率下降,合适的加热方式为
(4)“滤渣1”成分是
(5)“调pH”除铁和铝时,应调节溶液的pH≥
(6)用途广泛,写出基于其化学性质的一种用途:
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解题方法
【推荐1】实验室在模拟工业制备和提纯硅时,利用氯气、石英砂和碳粉等原料按以下装置制备了SiCl4。已知SiCl4熔点-70℃,沸点57.6℃,遇水极易水解。
请回答:
(1)通入氯气,硬质玻璃管中发生的反应方程式为___ 。
(2)液体X可选择的试剂是__ ,作用是__ 。
(3)若缺少干燥管和固体Y,则会造成___ 。
请回答:
(1)通入氯气,硬质玻璃管中发生的反应方程式为
(2)液体X可选择的试剂是
(3)若缺少干燥管和固体Y,则会造成
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【推荐2】聚合硫酸铁铝是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为等)为铁源,粉煤灰(主要成分为等)为铝源制备聚合硫酸铁铝的工艺流程如下:
(1)“酸溶Ⅰ”中,发生反应的离子方程式为_________ 。
(2)“氧化”时应控制温度不超过,原因是_________ ,“氧化”过程中发生反应的离子方程式为_________ 。
(3)滤渣Ⅱ的主要成分为_________ (填化学式)。
(4)通入后生成沉淀的化学方程式为_________ 。
(5)已知聚合硫酸铁铝的化学式为,则该化学式中a、b、m、n间的关系为_________ 。
(1)“酸溶Ⅰ”中,发生反应的离子方程式为
(2)“氧化”时应控制温度不超过,原因是
(3)滤渣Ⅱ的主要成分为
(4)通入后生成沉淀的化学方程式为
(5)已知聚合硫酸铁铝的化学式为,则该化学式中a、b、m、n间的关系为
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解题方法
【推荐3】次氯酸溶液是常用的消毒剂漂白剂。某学习小组根据需要欲制备浓度不小于0.8 mol·L-1的次氯酸溶液。
[查阅资料]
资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即发生化合反应生成HClO。
资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中发生反应:2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸。
[装置及实验]用以下装置制备次氯酸溶液
回答下列问题:
(1)仪器a名称___________ 。
(2)装置A中反应的化学方程式是___________ 。其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ 。
(3)各装置的连接顺序为A→___________→___________→___________→E。___________
(4)装置E中反应的化学方程式是___________ 。反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是___________ 。
(5)装置C的主要作用是___________ 。
(6)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是:___________ 。(答出一条即可)
[查阅资料]
资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即发生化合反应生成HClO。
资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中发生反应:2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸。
[装置及实验]用以下装置制备次氯酸溶液
回答下列问题:
(1)仪器a名称
(2)装置A中反应的化学方程式是
(3)各装置的连接顺序为A→___________→___________→___________→E。
(4)装置E中反应的化学方程式是
(5)装置C的主要作用是
(6)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是:
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