2018年高考化学拿分专题最后一击:化学工艺流程综合题(无答案)
2018学年度全国卷高考化学复习专题突破《无机化工工艺流程》

全国卷高考化学复习专题突破四《无机化工工艺流程》一、题目特点1.试题源于生产实际,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路迚行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点。
2.试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况。
3.题目难度为中等以上,分值较大,区分度强。
二、题目类型从化工工艺分,可分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;从生产过程中的主要工序分,可分为除杂提纯工艺流程题(如海水提纯)、原材料化学转化工艺流程题、电解工艺流程题、资源(能源)综合利用工艺流程题;按资源的不同,分为空气资源生产的工艺流程题(如合成氨)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水提溴、镁、氯碱工业等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(如工业制H2SO4、炼铁、炼钢等)、化石燃料生产的工艺流程题等。
三、题型分析工艺流程题一般分题干、流程图和问题三部分。
题干一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);流程图主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;问题部分主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成系列问题。
四、知识贮备1.熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)2.熟练掌握分离、提纯的实验技能,如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等。
3.熟练掌握化学计算的方法技巧,如守恒法、关系式法、差量法等。
五、解题思路无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,収展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:1.从生产目的(标)出収,读懂框图(流程)。
解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.収生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
专题15工艺流程题-2018年高考题和高考模拟题化学分项版汇编

2018年高考试题1.【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠(Na S O)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问225题:(1)生产Na S O,通常是由NaHSO过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式2253__________。
(2)利用烟道气中的SO生产Na S O的工艺为:2225①pH=4.1时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na CO固体、并再次充入SO的目的是__________。
232(3)制备Na S O也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO碱吸收液中含有NaHSO和22523 Na SO。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO浓度增加。
将该2 33室溶液进行结晶脱水,可得到Na S O。
225(4)Na S O可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na S O残留量时,取50.00mL葡萄酒样品,2 25225用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na S O的残留量为____________g·L−(以SO计)。
2252【答案】2NaHSO=N a S O+H O NaHSO322523得到NaHSO过饱和溶液32H O-4e2-++O↑2a1=4HS O +2I +3H O =2SO +4I +6H 0.128 2 5224【解析】分析:(1)根据原子守恒书写方程式;(2)①根据溶液显酸性判断产物;②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,据此判断;(3)根据阳极氢氧根放电,阴极氢离子放电,结合阳离子交换膜的作用解答;(4)焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应,据此书写方程式;根据方程式计算残留量。
详解:(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为 2NaHSO3=Na S O +H O ;2 2 52(2 )①碳酸钠饱和溶液吸收 SO 后的溶液显酸性,说明生成物是酸式盐,即Ⅰ中为 NaHSO ;23②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二 氧化硫的目的是得到 NaHSO 过饱和溶液;3点睛:本题以焦亚硫酸钠的制备、应用为载体考查学生对流程的分析、电解原理的应用以及定量分析等,题目难度中等。
2018高考理综化学大题训练(一)工艺流程题

1工艺流程1.【2017新课标1卷】(14分)Li 4Ti 5O 12和LiFePO 4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO 3,还含有少量MgO 、SiO 2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以24TiOCl -形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
(3)TiO 2·x H 2O 沉淀与双氧水、氨水反应40 min 所得实验结果如下表所示:分析40 ℃时TiO 2·x H 2O 转化率最高的原因__________________。
(4)Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若“滤液②”中21(Mg )0.02mol L c +-=?,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使3Fe +恰好沉淀完全即溶液中351(Fe ) 1.010mol L c +--=??,此时是否有Mg 3(PO 4)2沉淀生成?(列式计算)。
FePO 4、Mg 3(PO 4)2的K sp 分别为22241.310 1.010--、。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO 4制备LiFePO 4的化学方程式。
2【2017?新课标Ⅱ】水泥是重要的建筑材料.水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO 2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是,还可使用代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为。
(3)加氨水过程中加热的目的是。
2018年高考化学 化工流程专题训练试题(有详细答案)

Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
开始沉淀时的pH
2.7
—
—
—
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
5.4(>8溶解)
9(>9溶解)
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72-转化为CrO42-。滤液Ⅱ中阳离子主要有_____________;但溶液的pH不能超过8,其理由是_____________________________________________________。
沉淀完全的pH
Fe3+
8.8
Co2+
6.9
9.4
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料,使LiCoO2与铝箔分离,得到LiCoO2粗品并回收铝。
② ________________________________。
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,过滤。
(6)将一定量铁红溶于160 mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入足量铁粉,待反应结束后共收集气体2.24L(标准状况下),经检测,溶液中无Fe3+,则参加反应的铁粉的质量为_____________g。
5.以铝土矿(主要成分为Al2O3和杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:反应Ⅰ“碱溶”时杂质转化为沉淀
(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是__________________。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:___________________________。
2018年高三化学工艺流程题专题(学生)

化学工艺流程题的突破一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面:1将原料转化为产品的生产原理问题;2•除杂、分离和提纯产品等问题;3 •提高产量和效率问题;4 •节能减排,绿色化学”,循环利用等生产问题;5 •生产设备、流程和生产成本等工艺问题。
因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。
二、核心知识点突破不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。
I、盐溶液的分离提纯方法:结晶法结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。
(1)纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCI型:溶解度随温度变化小的物质)蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO3型:溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体)(2)混合溶液(分离A和B):要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤n、预处理的各种方法工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模板。
(1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
(2)煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质(3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)(4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)川、平衡原理的应用在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的转化,离子的水解平衡练习2 •工业上以锂辉石(Li 2O ・Al 2O 3 4SiO 2,含少量Ca 、Mg 元素)为原料生产碳酸锂。
2018年高考化学真题与模拟类编:专题15-工艺流程题(含答案).docx

专龜十五工艺愧稚龜2018年高考试题1.【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:(1)生产NazS^O"通常是由NaHSOs过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式(2)利用烟道气中的SO?生产Na2S2O5的工艺为:pH=4.l pH=7-8 pH=4.1①pH=4. 1时,I中为__________ 溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________ o(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO?碱吸收液中含有NdHSCh和Na2SO3o阳极的电极反应式为 _____________ o电解后, __________ 室的NaHSOs浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S205o稀H2SO4吸收液(4) Na2S2O5 nJ-用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50. 00 mL Wj萄酒样品,用0.01000 mol・L」的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________ ,该样品中NQ2S2O5的残留量为___________ g・L」(以SO2计)。
【答案】2NaHSO3 = Na2S2O5+H2O NaHSO3得到NaHSO?过饱和溶液2H2O-4e_=4H++O2 t aS2O5L+2I2+3H2O=2SO 42"+4r+6H ” 0. 128【解析】分析:(1)根据原子守恒书写方程式;(2) ①根据溶液显酸性判断产物;②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,据此判断;(3) 根据阳极氢氧根放电,阴极氢离子放电,结合阳离子交换膜的作用解答;(4) 焦业硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应,据此书写方程式;根据方程式计算残留量。
详解:(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO 3= Na2S2O 5+H 2O;(2)①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性,说明生成物是酸式盐,即I 中为NaHSO 3;②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSCh 过饱和溶液;(?)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2HiO-4^-=4H++<>4 0阳极区氢离子増犬,通过阳离子交换膜进入3室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。
2018高考化学真题和模拟类编_专题15_工艺设计流程题(含答案解析)

1.【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:①pH=4.1时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1(以SO2计)。
【答案】 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液 2H2O-4e-=4H++O2↑ a S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128【解析】分析:(1)根据原子守恒书写方程式;(2)①根据溶液显酸性判断产物;②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,据此判断;(3)根据阳极氢氧根放电,阴极氢离子放电,结合阳离子交换膜的作用解答;(4)焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应,据此书写方程式;根据方程式计算残留量。
详解:(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;(2)①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性,说明生成物是酸式盐,即Ⅰ中为NaHSO3;②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液;点睛:本题以焦亚硫酸钠的制备、应用为载体考查学生对流程的分析、电解原理的应用以及定量分析等,题目难度中等。
2018 高考工艺流程专题及详解

无机化学工艺流程专题1.[2017全国卷Ⅲ,27,15分]重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为。
该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是,滤渣2的主要成分是及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”),原因是(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。
冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80 ℃b.60 ℃c.40 ℃d.10 ℃步骤⑤的反应类型是。
(5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为。
1.(1)2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)Fe Al(OH)3(3)小2Cr O42-+2H+×100%Cr2O72-+H2O(4)d复分解反应(5)190m2147m1【解析】本题考查以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的工艺流程分析。
(1)1 mol FeO·Cr2O3参与反应共失去7 mol电子,而1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子,根据得失电子守恒,二者的系数比为2∶7。
由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应,所以该步骤不能使用陶瓷容器。
(2)步骤①中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1,所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe。
结合流程图可知,滤渣2的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。
(3)滤液2中存在平衡:2Cr O42-+2H+Cr2O72-+H2O,氢离子浓度越大(pH越小),越有利于平衡正向移动,所以步骤④应调节滤液2的pH 使之变小。
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化学工艺流程综合题1. 硼镁泥是一种工业废料,主要成分是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如图所示。
已知,某些氢氧化物沉淀的pH如表所示。
请回答下列问题:(1)在“酸解”过程中,欲加快“酸解”时的化学反应速率,请提出两种可行的措施:______。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应:Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-,还有一种离子也会被NaClO氧化,并发生水解,该反应的离子方程式为_________________________。
(3)“滤渣”的主要成分除Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有____________。
(4)已知不同温度下MgSO4、CaSO4的溶解度如表所示。
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据表中数据,简要说明操作步骤:蒸发浓缩、______。
“操作℃”是将滤液继续蒸发浓缩、冷却结晶、________,便可得到MgSO4·7H2O。
(5)实验中提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O为172.2 g,计算MgSO4·7H2O的产率:________。
(6)金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐,完成防腐示意图,并作相应标注。
2.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为:以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为VO+2,反应的离子方程式为_______________________,同时V2O4转化成VO2+。
“废渣1”的主要成分是________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO+2,则需要氧化剂KClO3至少为________ mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O4-12形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有________。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O4-12离子交换洗脱R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式:____________。
3.铬渣(铬主要以Cr2O3形式存在,同时含有Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥,实现其综合利用,可减少铬产生的环境污染。
铬渣综合利用工艺流程如下:请回答下列问题:(1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体,则生成Na2CrO4的反应方程式为____。
(2)除去铝元素的离子方程式为__________________________________________。
(3)理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀,工艺流程中不选用醋酸铅的原因是___________。
(4)铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料,遇到空气中的硫化物颜色会变黑,该过程的化学反应方程式为___________________________。
(5)实验室常利用Cr3+在碱性溶液中的还原性,使其转化为CrO42-,从而实现与Al3+的分离,这个过程中需要加入的两种试剂是__________、__________(填化学式),分离操作是______。
4. 二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物,平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。
某课题组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。
已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。
回答下列问题:(1)稀酸A的分子式是_______________。
(2)滤液1中加入H2O2溶液的目的是_______________________。
(3)设计实验证明滤液1中含有Fe2+_____________________。
(4) 在酸性溶液中,已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4,书写该反应的离子方程式________________________________。
(5)由滤液2生成Ce(OH)4的离子方程式________________________。
(6)硫酸铁铵晶体[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O]广泛用于水的净化处理,但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低,其原因是______________________。
(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.531 g,加硫酸溶解后,用浓度为0.l000 mol·L-1的FeSO 4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+ ),消耗25.00 mL标准溶液。
该产品中Ce(OH)4的质量分数为______________ (结果保留两位有效数字),Mr(Ce)=140。
5.钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资。
自然界中钨主要存在于黑钨矿中,其主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4),还含少量Si、As的化合物。
由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下:已知:℃滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。
℃上述流程中,钨的化合价只有在最后一步发生改变。
℃常温下钨酸难溶于水。
(1)钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为____,请写出FeWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe2O3的化学方程式:______________________________________。
(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后,溶液中的杂质阴离子为SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等,则“净化”过程中,加入H2O2时发生反应的离子方程式为___________,滤渣℃的主要成分是______________。
(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。
下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。
℃T1_____T2(填“>”或“<”)T1时K sp(CaWO4)=______________。
℃将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为____________。
6.锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。
以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:已知:℃浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;℃常温下:K sp(CuS)=1.27×10-36,K sp(PbS)=9.04×10-29;℃溶液中离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有___________(填化学式)。
(2)“还原”时,被Sb还原的物质为_____________(填化学式)。
(3)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于_________;所加Na2S也不宜过多,其原因为___________________________。
(4)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的化学方程式为______________________________。
(5)“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为______________。
(6)一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示:该电池由于密度的不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成不变。
充电时,C1-向_____(填“上”或“下”)移动;放电时,正极的电极反应式为______________________。
7.钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等,现从该钒渣中回收V2O3的工艺流程如下:(1)滤液I的成分是NaVO3、NaAlO3和_________(写化学式)。
(2)检验滤渣I中是否含有Fe2O3的方法是_______________________________。
(3)用离子方程式表示NaAlO2溶液具有碱性的原因:_______________________________。
(4)加入硫酸铵溶液后溶液的pH会有所降低,已知常温时氨水的电离平衡常数K a=2×10-5;则0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液的PH约为__________。
(5)在沉钒操作中,选择使用(NH4)2SO4比使用(NH4)2CO3的沉钒效率高,其原因为________。
(6)NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体,结合下图,分析为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率,应选择最适宜的结晶温度,为a、b、c、d四点中______点对应的温度。
(7)最后制备V2O3时煅烧的温度不宜过高,当温度在1000 ℃时,偏钒酸铵(NH4VO3)会分解生成V2O3>和N2以及其他常见的氧化物,写出偏钒酸铵在1000 ℃时分解的化学方程式:______。
8.草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。
一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下::(1)“550 ℃焙烧”的目的是____________________________________;(2)“浸出液”的主要成分是__________________________________;(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为_________________;(4)“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50 ℃加入H2O2,其作用是____________(用离子方程式表示);再升温至80 ~ 85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,“滤渣1”主要成分的是_____________________________。
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5 mol /L,则滤液中c(Mg2+)为________________ [已知K sp(MgF2) =7.35×10-11、K sp(CaF2) =1.05×10-10]。