2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钛IV为载体)09
2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钼元素为载体)

2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钼元素为载体)2020届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届届届届1.镍钼矿(含有MoS2、NiS2、NiS、FeS2、SiO2和C等)为我国特有的一种多金属复杂硫化矿资源,常用来进行钾、镍等战略有色金属的提取。
其冶炼工艺主要有氧化焙烧法和选择性还原熔炼法两种。
过程如下图所示:(1)选择性还原熔炼法比氧化焙烧法的优点有:________________、___________________。
(2)还原熔炼时,FeS2发生的反应为FeS2+2Na2CO3+C Fe+2Na2S+3CO2,写出NiS发生反应的化学方程式:________________________________________________。
(3)水浸液中主要含有Na2S、Na2MoO4、Na2CO3、Na2SiO3等,向其中通入适量CO2和空气,然后过滤,所得滤渣的主要成分为________________________。
(4)已知钼酸钠溶液中c(MoO42−)=0.40mol/L,c(CO32−)=0.10mol/L。
由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去CO32−。
当BaMoO4开始沉淀时,CO32−的去除率是________________。
【已知K sp(BaCO3)=1×10−9,K sp(BaMoO4)=4×10−8】(5)用阴离子交换树脂吸附、提取溶液中的钼,该树脂经解吸、除杂后,用盐酸或硝酸将其酸化至pH=1.5~2.5,可得到钼酸铵产品。
试剂a可以是_________________________。
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。
常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图所示:1/ 14①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为________________。
2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钒V为载体)07

2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钒V为载体)072020届届届届届届届——届届届届届届届届届届(以钒V为载体)071.从工业废钒中回收金属钒既避免环境污染又有利于资源综合利用。
某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等,从废钒中回收钒的一种工艺流程如下:回答下列问题:(1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有________(填一种)。
(2)“还原”中发生反应的离子方程式为________。
(3)“沉钒”是回收钒的关键步骤之一,写出该反应的离子方程式:________。
(4)“铝热反应”的化学方程式为________,用铝热剂法从下列金属氧化物中各冶炼出1mol对应的金属,消耗铝粉质量最多的是________(填字母)。
a.Fe3O4b.Ni2O3c.V2O5d.MnO2(5)电解精炼时,以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在)。
粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为________。
(6)为预估“还原”时加入H2C2O4的量,需测定“酸浸”液中VO2+的浓度,每次取25.00mL“酸浸”液于锥形瓶中,以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,用a mol·L−1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进行滴定(其中VO2+→VO2+),若三次滴定消耗标准液的平均体积为b mL,则VO2+的浓度为________(用含a、b的代数式表示)g·L−1。
2.随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用.为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种用离子变换法回收钒的新工艺,回收率达到91.7%.部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:1/ 32物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程如图所示:请问答下列问题:(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示为______用铝热剂法从下列各金属氧化物中冶炼出各1mol对应的金属,耗铝粉的质量最多的是______(填序号)a.Fe3O4b.Ni2O3c.V2O5d.MnO2(2)反应①的化学方程式为______(3)若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加______(填化学式)的用量,造成成本增大.(4)反应②的化学方程式为:KClO3+6VOSO4+3H2O=3(VO2)2SO4+KCl+3H2SO4,若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12:7,则废钒催化剂中VOSO4和V2O5的物质的量之比为______.(5)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式______(6)用已知浓度的酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中的含钒量,已知该反应的还原产物为VO2+,氧化产物为CO2,则该反应的离子方程式为______.(7)钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)为正极和负极反应的活性物质,电极均为铂棒,电池总反应为:VO2++V3++H2O V2++VO2++2H+①放电时的正极反应为______②充电时的阴极反应为______.3.工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:请回答下列问题:2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钒V 为载体)07 3 /32(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I 的名称 。
2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练05

2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练051 / 192020届届届届届届届——届届届届届届届届届届051. 赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物,其主要成分为Fe 2O 3、Al 2O 3、CaO 、TiO 2、SiO 2等,属于强碱性废渣.从赤泥中回收钛的工艺流程如下:请回答以下问题:(1)赤泥颗粒孔隙大,具有较大的比表面积,可作为废气SO 2的吸收剂,研究表明该过程中主要利用了化学中和反应,其次是________.(2)赤泥加一定量水打散的目的是________.(3)己知高温烧结时,TiO 2发生的反应是Na 2CO 3+TiO 2=高温NaTiO 3+CO 2↑,且Na 2TiO 3不溶于水.则Al 2O 3在烧结中发生的反应是________,水浸液里的主要溶质有________.(4)酸浸时,若使钛的浸出率(η%)达到90%,则根据下图工业上应采取的适宜条件是:酸浓度和液固比的取值分别约为________、________.同时浸出温度过高可能造成的环境污染是________.(5)TiO 2在一定条件下可转化为TiClO 4而获得精制提纯,控制TiCl 4水解的条件还可以制得TlO 2⋅xH 2O 纳米材料,该水解过程的化学方程式是________.(6)赤泥中含钛(以TiO 2的质量分数表示)一般为4%∼12%,假设在上述工艺中钛的总回收率为75%,则1t 赤泥获得TiO 2的最大质量为________kg .2.工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源,从阳极泥(含铜、银、金、铅等单质)中提取金和制备AgCl的工艺如下:已知:分金液的主要成分为H[AuCl4];分金渣的主要成分为PbSO4和AgCl;分银液的主要成分为[Ag(SO 3) 2] 3−,且存在[Ag(SO 3) 2] 3−⇌Ag++2SO32−回答下列问题:(1)“分铜”时,铜单质参与反应的离子方程式为;如果温度过高,铜的浸出率会降低,原因是。
2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以稀土(铈等)为载体)23

2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以稀土(铈等)为载体)232020届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届231.稀土元素包括钪、钇和镧系共17种元素,是重要的战略资源,我国稀土资源丰富。
从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)提取铈族稀土元素的一种工艺流程如下:已知:①焙烧后铈元素主要以CeO2,形式存在,Ce(OH)3的K sp=1.0×10−20。
②Ce4+能与SO42−结合成[CeSO4]2+,Ce3+能被萃取剂HR萃取。
(1)为提高原料的利用率,焙烧前应将矿石________处理。
(2)“浸取”过程中铈元素发生反应的离子方程式为________.(3)“转化”过程中H2O2的作用是_______。
(4)“萃取”过程中发生反应:Ce3+(水层)+3HR(有机层)⇌CeR3(有机层)+3H+(水层),设计“萃取”和“反萃取”操作的目的是;HR应该具有的特点是。
a.萃取剂HR的密度一定比水大b.萃取剂HR不溶于水,也不和水反应c.萃取剂HR和Ce3+不反应d.Ce3+在萃取剂中溶解度大于水中(5)“调节pH”时,为了使Ce3+完全沉淀(浓度小于1×10−5mol/L),溶液的pH应大于_______。
(6)“氧化”操作得到产品的化学方程式为_______。
(7)CeO2,是汽车尾气净化器中的关键催化剂,能在还原性气氛中供氧,在氧化性气氛中耗氧,过程为:2CeO2⇌2CeO2−x+xO2↑(0≤x≤0.5)。
写出CeO2消除CO 的化学方程式_______。
1/ 182.氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。
回答下列问题:(1)CeFCO3中Ce的化合价为______。
(2)氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为______。
为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小。
化学工业流程高考题汇编(有标准答案)[1]
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化工生产真题训练1、(2014山东高考)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
(3)固体A主要为__________________(填化学式),固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液______(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产率又可使能耗最低。
2、(2014年江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为.(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)。
2020届高三化学大题练——化学工艺流程题

2020届届届届届届届届——届届届届届届届一、简答题(本大题共12小题)1.工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染,利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素).请回答下列问题.(1)若装置Ⅱ中反应生成的含氮化合物的物质的量比为1:1,则该反应的离子方程式______.(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图1所示.①下列说法中正确的是______(填标号).A.NaHSO3溶液中滴加氯水可以使c(HSO3-)/c(SO32-)的值变大B.pH=7时,溶液中c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-)C.pH=9时的溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+c(H2SO3)D.由图1中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7E.由图1中数据,pH=5和pH=9时的溶液中水的电离程度相同②若利用氨水吸收二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下:SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=a kJ•mol-1NH3•H2O (aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)△H2=b kJ•mol-1 2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=c kJ•mol-1反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)△H=______kJ•mol-1.③取装置Ⅰ中的吸收液VmL,用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定.吸收液溶液应装在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断滴定终点的方法______.(3)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图2所示.图中B为电源的______(填“正”或“负”)极.左侧反应室中发生的主要电极反应式为______.(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.4mol/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,该过程中转移电子数目为______.2.2015年2月16日李克强总理到东北调研经济情况,重点走访了钢铁厂,鼓励钢铁厂提高钢铁质量和产量,铁及其化合物在日常生活中应用广泛.(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理.已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为______;(2)氧化铁是重要工业颜料,下面是制备氧化铁的一种方法,其流程如下:①操作Ⅰ的名称是______;操作Ⅱ为洗涤,洗涤操作的具体方法为______;②滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液生成沉淀同时有一种气体产生,写出其化学方程式:______;(3)如果煅烧不充分,产品中将有FeO存在,称取3.0g氧化铁产品,溶解,在250mL 容量瓶中定容;量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定2-3次,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL,①该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是______(填字母序号).a.稀硝酸 b.稀盐酸 c.稀硫酸 d.浓硝酸②计算上述产品中Fe2O3的质量分数为______.3.某学习小组利用废旧电池拆解后的碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+等)制取硫酸锰晶体( MnSO4•H2O ),实验流程如下:已知:(1)25℃时,几种硫化物的溶度积常数如下:物质 FeS MnS HgS 溶度积 5×10-18 4.6×10-14 2×10-54(2)25℃时,几种金属氢氧化物沉淀时的PH 如下:Fe (OH )2 Fe (OH )3Mn (OH )2 开始沉淀时的PH 6.3 2.78.3 沉淀完全时的PH 8.43.7 9.8 请回答下列问题:(1)“浸取”时加热的作用是______;写出“浸取”时生成MnSO 4、Fe 2(SO 4)3 反应的离子方程式:______.(2)若“浸取”在25℃时进行,加入足量FeS ,则FeS (s )+Hg 2+(aq )⇌HgS (s )+Fe 2+ (aq )的平衡常数K 为______.(3)过滤I 过程中,需要使用的玻璃仪器有烧杯、______,滤渣I 的主要成分为FeS 、S 和______(化学式).(4)“氧化”时加入MnO 2 的作用是______,也可用H 2O 2 代替MnO 2 ,H 2O 2 的电子式为______.(5)“中和”过程,应该调节溶液PH 为______,写出该过程产生滤渣II 的离子方程式:______(6)获得MnSO 4•H 2O 的“一系列操作”是______、过滤、洗涤、干燥.(7)1150℃时,MnSO 4•H 2O 在氩气氛围中进行焙烧的分解产物是Mn 3O 4、硫的氧化物等,分解反应的化学方程式是:______,在MnSO 4•H 2O 进行焙烧时,除加热仪器外,还需要的仪器中主要成分属硅酸盐的有______.4. 草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备.一种利用水钴矿[主要成分为Co 2O 3,含少量Fe 2O 3、Al 2O 3、MnO 、MgO 、CaO 等]制取CoC 2O 4•2H 2O 工艺流程如图1:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H +、Co 2+、Fe 2+、Mn 2+、Ca 2+、Mg 2+、Al 3+等; ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见表:沉淀物 Fe (OH )3 Fe (OH )2 Co (OH )2 Al (OH )3 Mn (OH )2完全沉淀的pH3.79.69.2 5.29.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将______还原(填离子符号).(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低化合价.该反应的离子方程式为______.(3)请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是:______.(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示.滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是______;使用萃取剂适宜的pH是______.A.接近2.0 B.接近3.0 C.接近4.0(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀.已知K sp(MgF2)=______.=7.35×10-11、K sp(CaF2)=1.05×10-10.当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)c(Ca2+)(6)为测定制得的无水草酸钴样品的纯度,现称取样品mg,先用适当试剂将其转化,得到纯净的草酸铵溶液,再用过量的稀硫酸酸化,用cmol/L高锰酸钾溶液去滴定,当溶液由______(填颜色变化),共用去高锰酸钾溶液VmL(CoC2O4的摩尔质量147g/mol),计算草酸钴样品的纯度为______.5.图l表示“侯氏制碱法”工业流程,图2表示各物质的溶解度曲线.回答下列问题:(1)图中X的化学式为______ .(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为______ ,该反应先向饱和食盐水中通入______ (填化学式)至饱和,再通入另一种气体,若顺序颠倒,后果是______ .(3)沉淀池的反应温度控制在30~35℃,原因是______ .(4)母液中加入CaO后生成Y的化学方程式为______ .(5)氯碱工业是指电解饱和食盐水,这里的碱是指______ (填化学式),其另外两种气体产物可以用于工业上制取纯硅,流程如图3:①整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应,写出该反应的化学方程式______ .②假设每一轮次制备1mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应I中HCl的利用率为90%,反应II中H2的利用率为93.75%.则在第二轮次的生产中,补充投入HCl 和H2的物质的量之比是______ .6.Ⅰ.工业上常利用电解含有铁、钯、铜等金属的粗银棒精炼银,示意图如下:(1)阴极反应式为______。
2020届福建高三化学大题练——化工流程题

2020届福建高三化学大题练——化工流程题2020届福建高三化学大题练——化工流程题一、简答题(本大题共12小题)1.加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末,常温下很稳定,加热至560℃开始分解.在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应.工业生产碘酸钾的流程如下:(1)已知步骤①反应器发生的反应为:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑,该反应的还原产物为______ ;(2)参照下表碘酸钾的溶解度,操作③得到碘酸钾晶体,你建议的方法是______ .(3)①已知:KIO3+5H2SO4=3K2SO4+3I2,I2+2S2O=2I+S4O测定加碘食盐中碘的含量,学生甲设计的实验步骤如下:a.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.00×10-3mol•L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全.则加碘食盐样品中的碘元素含量是______ mol•kg-1(以含w的代数式表示).②学生乙又进行了下列实验:1 / 24请推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示______ .根据学生乙的实验结果,请对学生甲的实验结果作出简要评价:______ .(4)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.①根据上述实验现象,加碘盐中可能含有的物质中不能确定的是______ .②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为______ .2.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,它与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。
2020届福建高三化学大题练——有机化学流程题

2020届福建高三化学大题练——有机化学流程题一、实验题(本大题共12小题)1.某化学兴趣小组为合成1-丁醇,查阅资料得知如下合成路线:CH3CH=CH2+CO+H2一定条件CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH已知:CO 的制备原理:HCOOH CO↑+H2O.(常温下甲酸为液体)(1)原料气CH3CH=CH2、CO和H2的制备均可用图1装置:填写下列空白:①若用上述装置制备氢气,收集装置可选用图2下列______装置②若用上述装置制备干燥纯净的CO气体,装置b的作用是______;c中盛装的试剂是______。
为了控制生成一氧化碳的速度,则分液漏斗a中盛装的试剂是______。
③实验室用浓硫酸和2-丙醇制备丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用图3试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是______(填序号,试剂可以重复使用);写出2-丙醇与浓硫酸反应生成SO2、CO2及水蒸气的化学方程式______;(2)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是______。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂(3)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的 1-丁醇粗品。
为纯化 1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚 34℃,1-丁醇 118℃,并设计出如图提纯路线:试剂1为______,操作3为______。
2.(16分)一种用于治疗高血脂的新药——灭脂灵H可按如下路线合成:已知:①②一个碳原子上同时连接两个羟基,立即失去一分子水,生成另一种物质,③G的分子式为C10H22O3请回答:(1)写出B、E的结构简式:B____________,E____________。
(2)G含有的官能团的名称是________________________。
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2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钛IV为载体)092020届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届IV届届届届091.钛被称为继铁、铝之后的第三金属。
工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原TiO2制取金属钛。
工业制取TiO2的工艺流程图如下:回答下列问题:(1)钛酸亚铁(FeTiO3)中Ti的化合价为________。
(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为________。
(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据下图判断,添加的最佳氧化剂为________(填化学式)。
(4)钛液1中加入的A物质是________,流程中的操作a是________。
(5)制取金红石过程中,需要测定TiO2+的含量。
取100mL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2++Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1中TiO2+的物质的量浓度为________。
1/ 172.某工厂以重晶石(主要含BaSO4)为原料,生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸(BaTiO3)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)为提高BaCO3的酸浸速率,可采取的措施为______(写出一条即可);常温下,TiCI4为液体且易水解,配制一定浓度的TiCl4溶液的方法是____。
(2)用Na2CO3溶液浸泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3反应),能将BaSO4转化为BaCO3,此反应的平衡常数K=___(填写计算结果);若不考虑CO2的水解,要使2.33g BaSO4恰好完全转化为BaCO3,则至少需要浓度为1.0mol.L−1Na2CO3溶液___mL。
(已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10−10,Ksp(BaCO3)=5.0×10−9)(3)流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)+,TiOC2O4和TiO(C2O4)22−三种形式存在(变化曲线如右图所示)。
实际制备工艺中,先用氨水调节混合溶液的pH于2.8左右,再进行“沉淀”,其反应的离子方程式为____;图中曲线c对应钛的形式为___(填粒子符号)。
(4)流程中“滤液”的主要成分为___;隔绝空气煅烧草酸氧钛钡晶体得到钛酸钡粉体和气态产物,试写出反应的化学方程式:____。
3.TiCl4是制备金属钛(Ti)的重要中间产物。
实验室以钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量MgO、SiO2)为原料,模拟工业制备TiCl4的流程如图所示:2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钛IV为载体)09回答下列问题:(1)滤渣主要成分的基本结构单元的立体构型为____________________。
(2)“酸溶”过程需在70℃,若温度过高会导致的后果为______________________________;若用硝酸代替稀H2SO4,不足之处为______________________________。
(3)“水解”过程中主要反应的离子方程式为________________________________________。
(4)“氯化”时需制备Cl2,相关装置如图所示:①欲收集一瓶干燥的Cl2,按气流从左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为____________________________(填仪器接口小写字母)。
②A中所加试剂为________________________________________。
③证明Cl2收集满的现象为__________________________________________________。
④实验后检验D中有漂白性物质生成的操作和现象为__________________________________________________。
(5)“蒸馏”操作中,下列装置合理的是__________(填选项字母)。
4.利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],可以生产硫酸亚铁晶体(FeSO4⋅7H2O)、氧化铁黄(Fe2O3⋅H2O)和铁红,其生产流程如图.3/ 17已知:①TiOSO4(硫酸氧钛)溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42−.②步骤②中生成氧化铁黄的化学方程式是:4FeSO4+O2+6H2O=2Fe2O3⋅H2O↓+4H2SO4请回答下列问题:(1)步骤①得到滤渣的主要成分为钛酸(H2TiO3),写出TiOSO4水解的化学方程式______.(2)步骤③中得到硫酸亚铁晶体的操作是:蒸发浓缩,冷却结晶,______,洗涤,干燥.(3)步骤②中pH控制在3~4析出氧化铁黄,则加入铁屑控制pH时,发生反应的化学方程式是______.(4)步骤④的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是______;步骤④中生成碳酸亚铁的离子方程式是______.(5)步骤⑤中发生反应的化学方程式为______.(6)步骤④中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10−6mol/L.请通过简单计算判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2.(已知:K sp[Fe(OH)2]=8.0×10−16)______.5.某钛白水解工业废酸中Sc3+的浓度为18mg⋅L−1,还含有大量TiO2+、Fe3+、H+、SO42ˉ等,从该工业废酸中提取Sc2O3的工艺流程如下所示。
请回答下列问题:(1)“焙烧”时,为提高焙烧效率,下列措施中无效的是___________(填标号)a.不断搅拌b.进一步粉碎固体颗粒c.增大容器体积d.增大压强e.适当升高温度2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钛IV为载体)09(2)向钛白水解工业废酸中加入双氧水的的是使TiO2+转化为难萃取的Ti(O2)OH(H2O)4)+。
“萃取”时,使用伯胺N1923的煤油溶液作为萃取液,萃取率α受振荡时问和萃取剂浓度的影响,椴据下表1和表2数据,萃取时适宜的振荡时间和萃取剂浓度分别为___________min、___________%(3)洗涤油相可除去大量含钛离子,洗涤水是用浓硫酸、双氧水和水按照一定比例混合而成的,混合时的具体操作为________________________________________________________。
(4)25℃时,用氨水调节“酸溶”后溶液的pH,当pH=3.5时,滤渣II的主要成分为________;当pH=6时,滤液中Sc3+的物质的量浓度为______________。
(已知常温下,K sp(Fe(OH)3)=2.6×10−39,K sp(Sc(OH)3)=1.2×10−33)(5)写出用草酸(H2C2O4)“沉钪”制备Sc2(C2O4)3的离子方程式__________________________。
(6)若从1m3该钛白水解工业废酸中提取得到24.4g Sc2O3,则钪的提取率为________(计算结果精确到0.1%)。
6.赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物,其主要成分为Fe2O3、Al2O3、CaO、TiO2、SiO2等,属于强碱性废渣。
从赤泥中回收钛的工艺流程如下:请回答以下问题:(1)赤泥颗粒孔隙大,具有较大的比表面积,可作为废气SO2的吸收剂,研究表明该过程中主要利用了化学中和反应,其次是________。
(2)赤泥加一定量水打散的目的是________。
5/ 17(3)已知高温烧结时,TiO2发生的反应是NaCO3+TiO2=高温Na2TiO3+CO2↑,且2Na2TiO3不溶于水。
则Al2O3在烧结中发生的反应是________,水浸液里的主要溶质有________。
(4)酸浸时,若使钛的浸出率(η%)达到90%,则根据图工业上应采取的适宜条件是:酸浓度和液固比的取值分别约为________、________。
同时浸出温度过高可能造成的环境污染是________。
(5)TiO2在一定条件下可转化为TiCl4而获得精制提纯,控制TiCl4水解的条件还可以制得TiO2·xH2O纳米材料,该水解过程的化学方程式是________。
(6)赤泥中含钛(以TiO2的质量分数表示)一般为4%~12%,假设在上述工艺中钛的总回收率为75%,则1t赤泥获得TiO2的最大质量为________kg。
7.钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素,其综合利用如下:已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中.(1)步骤I中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是______(写名称).(2)操作a是______、______、过滤、洗涤.(3)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为______;反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是______.(4)已知K sp=[Fe(OH)2]=8×10−16.步骤Ⅲ中,FeCO3达到溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10−6mol/L.试判断所得的FeCO3中______(填“有”或“没有”)Fe(OH)2;步骤Ⅳ中,为了得到较为纯净的Fe2O3,除了适当的2020届福建高三化学——化学工业流程大题周练(以钛IV 为载体)097 / 17温度外,还需要采取的措施是______.(5)向“富含TiO 2+溶液”中加入Na 2CO 3粉末得到固体TiO 2⋅nH 2O.请结合平衡移动原理和化学用语解释其原因______.8. 钪(Sc)及其化合物在电子、超导等领域有着广泛的应用。
某钛白水解工业废酸中Sc 3+的浓度为18mg ·L −1,还含有大量TiO 2+、Fe 3+、H +、SO 42−等,从该工业废酸中提取Sc 2O 3的工艺流程如下所示。
请回答下列问题:(1)向钛白水解工业废酸中加入双氧水的目的是使TiO 2+转化为难萃取的[Ti(O 2)OH(H 2O)4]+。
[Ti(O 2)OH(H 2O 4]+中Ti 元素的化合价为+4价;其中所含非极性键的数目为________。
(2)钪的萃取率与V 1V 2值[萃取剂体积(V 1)和废酸体积(V 2)之比的变化关系如图所示,则应选择的最佳V 1V 2值为___________。
钪、钛的萃取率随温度的变化情况如下表所示,适宜的萃取温度为10∼15℃,其原因是________________________。
T/℃5 10 15 25 30 钪的萃取率91.3 96.0 97.1 97.3 98.0/%0.940.95 2.10 3.01 4.20钛的萃取率/%(3)洗涤油相可除去大量含钛离子,洗涤水是用浓硫酸、双氧水和水按照一定比例混合而成的,混合时的具体操作为_______________________。