工业流程(含答案)

1、石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

（注：SiCl

4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）

（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。

（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要

为_______________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_____________

（3）步骤①为：搅拌、______ __ ,所得溶液IV中的阴离子有_____________。

（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________，100kg初级石

墨最多可获得V的质量为___________kg。

（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。

2、工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物Al（OH）2Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2Pb（OH）2Mn（OH）2

开始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 4.28.08.3

沉淀完全的pH 5.2 3.79.7 6.78.89.8

请问答下列问题：

（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是。

（2）酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-，另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等，其除杂过程如下：

①加入MnO2将Fe2+氧化，其离子反应方程式为。

②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是。

③加入BaS，除去Cu2+、Pb2+后，再加入NaF溶液，除去。

（3）从溶液A中回收的主要物质是，该物质常用作化肥。

（4）MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2，制得优质MnO2，写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式。

3、（2014·江苏单科化学卷，T16）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（填化学式）。

（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)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是（用离子方程式表示）。

（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）。

4、锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分)，以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为__________。

(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的________操作。

(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________，其作用是________。

(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb－Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是________。

(5)改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为_____________________。

(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……，冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也。” 该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为________。(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌)

5、（2013上海杨浦调研）工业上冶炼冰铜（mCu2O·nFeS）可得到粗铜，再以粗铜为原料制备硫酸铜晶体。

完成下列填空：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的（填序号）吸收。

a.浓H2SO4

b.浓HNO3

c. NaOH溶液

d.氨水

（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加（填物质名称）溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3+，检验溶液中还存在Fe2+的方法是（注明试剂、现象）。

（3）泡铜冶炼粗铜的化学方程式是。

（4）装置中镁带的作用是。

泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色固体a，a是 (填名称)。

沙子能否换成水？ (填“能”或“不能”)。

（5）用滴定法测定CuSO4·5H2O的含量。取a g试样配成100 mL溶液，

取20.00mL用c mol /L滴定剂(H2Y2–，滴定剂不与杂质反应)滴定至终点，消耗滴定剂bmL滴定反应：

2

Cu2+ + H2Y2–＝CuY2–+ 2H+。则CuSO4·5H2O质量分数的表达式是。

（6）下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。

a．滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中

b．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00mL进行滴定

c．滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失

6、（2013山东潍坊三模）亚氯酸钠（NaClO2）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。

（1）吸收塔内发生反应的化学方程式为_____________________（配平化学方程式）。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2，当生成5 mol Cl2时，通过还原反应制得氯气的质量为________克。

（2）从滤液中得到的NaClO2·3H2O晶体的操作依次是__________（填写序号）。

a.蒸馏

b.灼烧

c.过滤

d.冷却结晶

（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO2）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是 25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：

①常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、Na2S、NaCN四种溶液的pH由大到小的顺序为____________；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：______________（填“前者大”“相等”或“后者大”）。

②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是_________；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10-5mol·L-1）此时的S2-的浓度为__________。

已知Ksp(FeS)＝6.3×10－10；Ksp(CuS)＝6×10－36；Ksp(CuS)＝2.4×10－28

7、（2014·天津理综化学卷，T10）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。一种工业合成氨的简式流程图如下：

(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：________________________________。

(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：

①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1