高中化學(xué)：工藝流程 (二)

工藝流程題練習(xí)

1.鉆鋁系催化劑主要用于石油煉制等工藝，從廢鉆鋁催化劑（主要含有MoS?、CoS］口匕03）中回收鉆和鋁的工藝流程如圖:

___________---------------

I叵卜鉗酸鉉

有機(jī)

度催」麗卜浸取液型且

化劑fI焙燒水相2

水相1

有機(jī)水相一草酸站一ACOJO,

有機(jī)萃取劑2

破酸草酸侏

已知：浸取液中的金屬離子主要為MoO［、Co?*、AF+。

（1）鋁酸鍍［（NH,^MoOj中Mo的化合價為________,MoS?在空氣中高溫焙燒產(chǎn)生兩種氧化物：（填化學(xué)即

（2）為了加快酸浸速率，可采取的措施為（任寫一條）。加快反應(yīng)速率（溫度，濃度，壓強(qiáng)，催化劑，接高露、

（3）若選擇兩種不同萃取劑按一定比例（協(xié)萃比）協(xié)同萃取MoO；+和Co?*,萃取情況如圖所示，當(dāng)協(xié)萃比=,更有利合loO；+的萃取。

（4）操作1的名稱為o（5）向有機(jī)相1中滴加氨水，發(fā)生的離子方程式為o

+

（6）Co?+萃取的反應(yīng)原理為C/++2HR/COR2+2H,向有機(jī)相2中加入H2sO,能進(jìn)行反萃取的原因是（結(jié)合平衡移動原理解釋）。

（7）水相2中的主要溶質(zhì)除了H.SO.,還有（填化學(xué)式）。

(8)CO3O4可用作電極，若選用KOH電解質(zhì)溶液，通電時可轉(zhuǎn)化為CoOOH,其電極反應(yīng)式為。

1.【答案】(1)+6MOO3(2)攪拌(3)4:1(4)分液

+

(5)MOO^+4NH3-H2O=MOO^+4NH*+2H2O

(6)根據(jù)CO2++2HR皤qC0R2+2H+可知，加入H2sO-c(H+)增大，平衡向左移動

(7)Al2(SO4)3

(8)CO3O4+OH+H2O—e=3CoOOH

2.（2020屆東北三省四市聯(lián)合模擬）堿式碳酸銅在煙火、農(nóng)藥、顏料、殺菌劑等方面應(yīng)用廣泛。一種以輝銅礦（CsS,含有SiCh和少量FezO,等雜質(zhì)）為原料制

已知：①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范鼬#

,反應(yīng)速率

金屬離子卜eCu"Mn"

??物質(zhì)的溶解度

開始沉淀的pH7.5j，2.75.68&.'

物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)

完全沉淀的pH3.76.7.??48

副反應(yīng)的發(fā)生

②[Cu(NHMa0常溫穩(wěn)定，在熱水中會分解生成NH3；弱離子的水解（平衡）

③Ksp[Fe(OH)3]=4.0xl(y38?；卮鹣潞陀萌ぁ觥患涌旆磻?yīng)速率（溫度，濃度，壓強(qiáng)，催化劑，接觸面積等）

（1）加快“浸取”速率，除將輝銅礦粉瑤緡?yán)杩膳旱拇胧┯?/p>

（任寫一種）。

（2）濾渣I經(jīng)CS2提8?眄得二種淡黃色副產(chǎn)品，則濾渣I中的主要成分是（填化學(xué)式）。回收淡黃色副產(chǎn)品過程中溫度控制在50~60℃之間，不宜

過高或過低的原因是

（3）常溫下“除鐵”時加入的試劑A可用CuO,調(diào)節(jié)pH的范圍為,若加A后將溶液的pH調(diào)為5,則溶液中Fe3+的濃度為mol/L。

(4)寫出“沉鎰"(除MM+)過程中反應(yīng)的離子方程式：。

(5)“趕氨”時，最適宜的操作方法是。

(6)測定副產(chǎn)品MnSOrlhO樣品的純度：準(zhǔn)確稱取樣品14.00g,加蒸儲水配成100mL溶液，取出25.00mL用標(biāo)準(zhǔn)的BaCb溶液測定，完全反應(yīng)后得到了4.66g

沉淀，則此樣品的純度為一(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

【答案】(1)攪拌；適當(dāng)增加硫酸濃度；適當(dāng)加熱等

(2)SiO2>S、MnO2溫度過低，硫的溶解速率小，溫度過高，CS2易揮發(fā)

H2++

(3)3.7?5.6(或3.7SpH<5.6)4.0xl0(4)Mn+HCO3-+NH3=MnCO3+NH4

(5)將溶液加熱(6)96.57%

40xl()-38

38

若加A后將溶液的pH調(diào)為5,貝ijc(OH)=10-9mol/L,KspfFe(OH)3]=4.0xlO-,則溶液中鐵離子濃度為二~r---mol/L=4.0xl0"mol/L,故答案為：3.7?5.6(或

(10)

3.7<pH<5.6)；4.0xl0」i；

)測定MnSO/HQ樣品的純度：準(zhǔn)確稱取樣品14.00g,加蒸儲水配成100mL溶液，取出25.00mL用標(biāo)準(zhǔn)的BaCL溶液測定，完全反應(yīng)后得到了4.66g沉淀，為

4.66g100

硫酸鋼物質(zhì)的量=壽7布T°O2m°Ln(MnS04.H20>n(BaS04>0.02moL則此樣品中MnSObH?物質(zhì)的量為：OSmolx石=0.08m°L則樣品中MnSObHQ

0.08molx169g/mol

的純度=xl00%=96.57%,故答案為：96.57%。

14.00g

3.（2020屆廣東省汕頭市高三一模）澳酸鎘［Cd（BrO3）2］常用做分析試劑、生產(chǎn)熒光粉等。以鎘鐵礦（成分為CdO?、Fe93、FeO及少量的AI2O3和為原料制

備［Cd（BrO3）2］的工藝流程如下:

Kes溶液

纂發(fā)結(jié)晶，、

>Cd（Brp3）g

已知Cd（SO4）2溶于水，回答下列問麟

（1）為提高鎘的浸取率，酸浸時可采取的措施有.（任寫兩種即可）。

(2)還原鎘時,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為________________________

（3）加入H2O2溶液的目的是?

（4）濾渣2的主要成分為（填化學(xué)式）；為檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_____________________。

2++

（5）實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，有時還采用陽離子交換樹脂法來測定沉鎘后溶液中Cd2+的含量，其原理是：Cd+2NaR=2Na+CdR2,其中NaR為陽離子交換樹脂。

常溫下，將沉鎘后的溶液（此時溶液pH=6）經(jīng)過陽離子交換樹脂后，測得溶液中的Na+比交換前增加了0.0552g/L,則該條件下Cd（OH）2的Ksp值為

（6）已知鎘鐵礦中CdO2的含量為72%,整個流程中鎘元素的損耗率為10%,則2t該鎘鐵礦可制得Cd（BrO3）2（摩爾質(zhì)量為368g/mol）質(zhì)量為kg。

【答案】(1)增大稀硫酸濃度、將固體粉碎、用玻璃棒攪拌或適當(dāng)加熱等措施(寫出兩種即可)

4+2++

(2)3Cd+CH3OH+H2O=3Cd+CO2T+6H(3)將溶液中的Fe?+氧化為Fe3+

19

(4)A1(OH)3>Fe(OH)3KSCN(5)1.2xl0(6)3312

(5)沉淀后的溶液pH=6,則c(OH)=l(y8mol/L,經(jīng)陽離子交換樹脂后，測得溶液中Na+比交換前增加了0.0552g/L,即Na+濃度增加了

0.0552g

23g7mol=0.0024mol/L,根據(jù)Cd2++2NaR=2Na++CdR2,可知原溶液中c(Cd2+)=0.0012mol/L,貝UCd(0H)2的Ksp=c(Cd2+)xc2(OH-)=1.2x10-巴

FL

(6)2t該礦石中CdCh的質(zhì)量為2xl06gx72%=1.44xl()6其物質(zhì)的量為巖平與=]xi()4moi,整個流程中鎘元素的損耗率為10%,根據(jù)原

144g/mol

3

子守恒可知Cd(BrO3)2的物質(zhì)的量為104moix(l/0%)=9x103mo],其質(zhì)量為9xiomolx368g/mol=3312000g=3312kgo

4.硫酸鉛（PbSCU）廣泛應(yīng)用于制造鉛蓄電池、白色顏料等。工業(yè)生產(chǎn)中利用方鉛礦（主要成分為PbS,含有FeS?等雜質(zhì)）和軟鎰礦（主要成分為MnO2）制備PbSO4

的工藝流程如圖:

鹽酸NaClFeA冰水相硫酸

漉液或

方鉛礦―操作I

浸取*調(diào)pH沉

軟鑄砂一＞沉淀轉(zhuǎn)化

生二硫酸鉛粉末

?PbS()4晶

濾液1濾液2酸液

已知：i.PbCL難溶于冷水，易溶于熱水。

2

ii.PbCl2(s)+2Cl(aq)^^PbC14(aq)A

8

iii.KSp(PbSO4)=1.08xl0-,JCSp(PbCI2)=1.6x

(1)“浸取”時需要加熱，此府遑酸與*nO2、PbS發(fā)生反應(yīng)」弋為MnO2+PbS+4HClPbCh+S+MnCI2+2H2O

(2)“調(diào)pH”的目的是鋒''操作時加入冰水的作用是PbCk溶解量/g-L—

(4)20℃時，PbCL（s）在不同濃度的鹽酸中的:溶解量（gL」）如圖所示。下列敘述正確的是一（填字母）。

A.鹽酸濃度越小，K”,彥bCL）越小、y兩點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c（Pb2+）不相等4.45

C.當(dāng)鹽酸濃度為1moi[T時，溶液中C（Pb"）一定最;

01cCHCD/mol-L-1

D.當(dāng)鹽酸濃度小于1”時，隨著HC1濃度的增大，PM溶解量減小是因?yàn)镃1-濃度增大使PbCh溶解平衡逆向移動

°°O

2

(5)b經(jīng)“沉淀轉(zhuǎn)停，后得到PbS04,當(dāng)c(Cl)=0