综合训练___工艺流程

工艺流程工艺流程 1．硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为 Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼 的工艺流程如下。 回答下列有关问题： （1) 硼砂中 B的化合价为,溶于热水后，常用 H2SO4调pH至2～3制取 H3BO3（硼酸)，反应的离子方程式为，X为 H3BO3晶 体 加 热 脱 水 的 产 物 ， 其 与 Mg 反 应 制 取 粗 硼 的 化 学 方 程 式 为，该反应中的氧化剂是（填 化学式）. （2) 硼酸是一种一元弱酸.皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液,一般先用大量水冲 洗 ， 然 后 再 涂 上 硼 酸 溶 液 , 硼 酸 与 氢 氧 化 钠 反 应 的 离 子 方 程 式 为. (3 ）MgCl2·7H2O 需 要 在 HCl 氛 围 中 加 热 制 MgCl2， 其 目 的 是。 （4) 制得的粗硼在一定条件下生成 BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。 现将0。020 g粗硼制成的 BI3完全分解，生成的I2用0。30 mol·L-1Na2S2O3 （H2S2O3为弱酸）溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL.盛装Na2S2O3溶 液的仪器应为 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,该粗硼样品的纯度为（提示： I2+2S2O32- 2．研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是 MnO2)吸收硫酸厂的尾气 SO2，制备硫酸锰的生产流程如图1. 图 1 图 2 2I-+S4O62-)。 1 已知:浸出液的pH2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+、 Ca2+、Pb2+等其他金属离子。 PbO2的氧化性大于 MnO2.有关金属离子的半径、 形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2. 离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ Mn2+ Pb2+ Ca2+ 离子半径/pm 74 64 50 80 121 99 开始沉淀时的pH 7.6 2。7 3.8 8.3 8.0 — 完全沉淀时的 pH 9.7 3.7 4。7 9.8 8.8 — (1) 浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式为。 (2 ）Fe2+被 氧 化 的 过 程 中 主 要 反 应 的 离 子 方 程 式 为。 (3） 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节 pH，pH应调节至范 围。 (4） 阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子，请依据图、表信息回答，决定阳 离子吸附剂吸附效果的因素有等。(任写两点) (5） 吸附步骤除去的主要离子为. (6) 电解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn，写出阳极的电极 反应式：。 3.氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含 有Fe(Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等杂质］的流程如下图所示。 工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 回答下列问题： 2 (1) 反应②中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式 为、 ； 在加高锰酸钾溶液前，若pH较低,对除杂的影响 是. (2) 反应③的反应类型为，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌 外还有。 (3) 反应④形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法 是。 （4） 反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼11。2 g， 煅烧后可得到产品8。1 g，则x等于. 4．用辉铜矿（主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质）制备难溶于水的 碱式碳酸铜的流程如下： （1) 下列措施是为了加快浸取速率 ,其中无法达到目的的是（填字 母)。 A。 延长浸取时间 B. 将辉铜矿粉碎 C. 充分搅拌D。 适当增加硫酸浓度 (2) 滤渣Ⅰ的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取“反应中生成S的离子方 程式:。 （ 3) 研 究 发现 ， 若先 除 铁 再浸 取 ，浸取 速 率 明显 变 慢 , 可 能 的 原 因 是。 （4) “除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH)3。则加入的试剂 A可以是（填化学式）；“赶氨”时,最适宜的操作方法 是。 3 (5 ）“ 沉 锰 “( 除 Mn2+） 过 程 中 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为。 （6) 滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是（填化学式)。 5．NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有 铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下： (1) 向滤液Ⅰ中加入FeS是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去 Cu2+、Zn2+等 杂质，则除去Cu2+的离子方程式为。 （2） 根据对滤液Ⅱ的操作作答： ①往滤 液Ⅱ中加入H2O2发 生反应 的离 子方程式 为。 ②调滤液ⅡpH的目的是. ③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是。 (3) 滤液Ⅲ溶质的主要成分是 NiSO4,加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，再加适 量 稀 硫 酸 溶 解 又 生 成 NiSO4， 这 两 步 操 作 的 目 的 是。 （4） 得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到 NiSO4·6H2O晶体。 ①在进行蒸发浓缩操作时，加热到(描述实验现象） 时，则停止加热。 ②为了提高产率,过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中 的(填“a”、“b”、“c”或“d“)位置。 ③如果得到产品的纯度不够,则应该进行(填操作名称）操作。 6．某工厂回收电镀污泥[主要成分为Cu(OH）2、Ni(OH)2、Fe（OH)2、Al(OH） 3和砂土］中的铜和镍,工艺流程如下: 4 (1) 下列措施可提高步骤①浸出速率的是（填字母)。 a。 加热b。 增大压强c。 延长浸出时间 d。 适当提高硫酸的浓度e。 及时分离出产物 （2) 步骤②电解过程中铜粉在(填“阴“或“阳“）极产生，若始终没有观 察到气体生成,则该电解过程的离子方程式 为。 (3) 已知FePO4、AlPO4、Ni3(PO4）2的Ksp分别为 1。0×10—22、1。0×10—19、 4.0×10-31，步骤②所得溶液中c(Ni2+）为 0.1 mo1·L-1。步骤③反应后溶液中 c(PO43—)理论上应控制的范围是。 (4) 步骤④的萃取原理为［注:(HA)2为有机萃取剂］ NiSO4(水层） +2(HA）2 （有机层）Ni（HA2)2(有机层）+H2SO4(水层)，为促使上述平衡向正反应方 向移动,可采取的具体措施是（写一条即可）。 (5） 该工艺流程中，可以循环使用的物质有。 答案答案 1．（1) +3B4O72-+2H++5H2O 3Mg+B2O32B+3MgOB2O3 H2BO3—+H2O 4H3BO3 （2) H3BO3+OH— (3) 防止MgCl2水解生成Mg（OH)2 （4） 碱式99% 2．（1) SO2+MnO2MnSO4 2Fe3++Mn2++2H2O（2) 2Fe2++MnO2+4H+ （3) 4.7≤pH8。3 (4） 吸附时间、金属离子半径、金属离子所带电荷(任写两点） （