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高三化学工业流程题限时训练一27. 钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴,某学生设计流程如下(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质)。已知:物质溶解性:LiF难溶于水,Li2CO3微溶于水;部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:Fe3+Co2+Co3+Al3+pH(开始沉淀)1.97.15-0.233.4pH(完全沉淀)3.29.151.094.7请回答:(1)步骤中得到含铝溶液的反应的离子方程式是 。(2)将步骤中Co2O3与盐酸反应的离子方程式补充完整(填化学式):Co2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2 + + 3H2O(3)步骤中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH,应使溶液的pH不超过 ;废渣中的主要成分除了LiF外,还有 。(4)NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀,此反应对步骤所起的作用是 。(5) 在空气中加热5.49 g草酸钴晶体(CoC2O42H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。温度范围 / 固体质量 / g1502104.412903202.418909202.25经测定,210290过程中产生的气体只有CO2,此过程发生反应的化学方程式是 。 M (CoC2O42H2O) = 183 g/mol 高三化学工业流程题限时训练二27(10分)某厂以重晶石(有效成分是BaSO4)为主要原料制取Ba(OH)28H2O晶体的示意图如下:已知:iBaSO4(s)2C(s)2CO2(g)BaS(s) H1+226.2 kJ/molC(s)CO2(g)2CO(g) H2+172.5kJ/mol ii某些物质的溶解度(g/100g)简表1020406080Ba(OH)28H2O2.483.898.2220.9101NaOH98.0109129174314NaCl35.835.936.437.138.0BaCl233.535.840.846.252.5回答下列问题:(1) 炭与重晶石直接反应的热化学方程式是:BaSO4(s)4C(s)BaS(s)4CO(g) H=_kJ/mol。(2)由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)28H2O。途径1: 得到固体1的离子方程式是_。 固体2与水反应的化学方程式是_。途径2:途径2中的“操作”是加热浓缩,冷却结晶,过滤。依据上述溶解度简表分析,过滤时的最佳温度是_;能从混合液中得到Ba(OH)28H2O晶体的原因是_。(3)若向滤液1中加入CuO粉末,可直接得到含Ba(OH)28H2O晶体和CuS的浊液,反应化学方程式是_。将该浊液加热到80左右浓缩,趁热过滤,冷却滤液至室温,再过滤,即可得到Ba(OH)28H2O晶体。上述操作中趁热过滤的原因是_。高三化学工业流程题限时训练三27(10分)Na2S2O35H2O可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。已知:I气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。IIpH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。回答下列问题:(1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态,其目的是。(2)吸收塔中的原料B可以选用(填字母序号)。aNaCl溶液bNa2CO3溶液 cNa2SO4溶液(3)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是。装置B的作用是。C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S +H2O +SO2=Na2SO3 +H2S、和。(4)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取,得到单质硫和硫化氢气体,该反应的化学方程式为。高三化学工业流程题限时训练四27(10分)黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜(CuFeS2)。黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣,高温冶炼过程的主要反应有:高温 2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2 Cu2S+O2 2Cu+SO2 (1)二硫化亚铁铜也可以表示为CuSFeS,其中硫元素的化合价是 。(2)反应中还原剂是 。(3)某校学习小组用炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制备铁红,进行如下实验。炉渣过量NaOH溶液碱浸滤渣1滤液1过滤滤液2过滤过量硫酸酸浸,通氧气铁红滤渣2 炉渣碱浸时反应的离子方程式是 、 。 滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+,该反应的离子方程式是 ;为检验铁元素是否被氧化完全,应进行的实验是:取少量滤液2于试管中, 。高三化学工业流程题限时训练五27(共14分)一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:含铝溶液废料碱溶钴渣含Co2+及微量Li+ Al3+溶液粗CoO粉锂铝渣20%Na2CO3调pH=4.55加NaF 600煅烧 滤液8590加浸出剂30%Na2CO3调pH=88.5沉淀CoCO3(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为 。(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根) 。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_。(3)过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式_。(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是_。(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是_(填序号)。A c(Na+) = 2c(CO32-) B c(Na+) c(CO32-) c(HCO3-)C c(OH-) c(HCO3-) c(H+) D c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3) (6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl26H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是_。高三化学工业流程题限时训练六27.(10分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。气体a气体b气体aNaClO3Na2SO3A溶液ClO2气体NaOH溶液双氧水NaClO2Na2SO4溶液离子隔膜电解池(1)、中发生反应的还原剂分别是 、 (填化学式)。(2)中反应的离子方程式是 。(3)A的化学式是 ,装置中A在 极区产生。(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2 + 2H2O。 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。 研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,运用氧化还原反应规律分析其原因是 。(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是 。
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