2020届(人教版)高考化学：无机(化工)工艺流程二轮练习题附答案

无机（化工）工艺流程练习题

*无机（化工）工艺流程*

1、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙(含少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为：

已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH如下表。

氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3

开始沉淀时的pH 2.3 4.0 开始溶解：7.8

完全沉淀时的pH 3.7 5.2 完全溶解：10.8

(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式：_________________________________。

(2)除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为________，目的是除去溶液中少量的Al3＋、Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是

________________________。

(3)过滤时需用的玻璃仪器有________。滤渣主要成分的化学式：________。

(4)酸化时加盐酸的目的为①_______________________________________，

②防止Ca2＋在蒸发时发生水解。

(5)为什么蒸发结晶要保持在160 ℃：__________________________________。

(6)若所测样品CaCl2·2H2O的质量分数偏高(忽略其他实验误差)，可能的原因之一为__________________________________________________________

_________________________________________________________________。解析根据流程可知，加入氢氧化钙的目的是通过调节溶液的pH使Al3＋、Fe3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3，使其沉淀完全，根据表中的数据可知，选择的pH 应使得两种离子都生成沉淀，特别要保证Al3＋全部沉淀后不能再溶解，故选择pH为5.2～7.8。检验Fe(OH)3是否沉淀完全即检验溶液中是否还存在Fe3＋，可

用KSCN溶液检验。(4)加入氢氧化钙除去杂质离子后，往往会有剩余的氢氧化钙，故加入盐酸的目的就是除去过量的氢氧化钙。

答案(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

(2)5.2～7.8取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe(OH)3沉淀完全

(3)烧杯、玻璃棒、普通漏斗Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)除去过量的氢氧化钙

(5)温度太高CaCl2·2H2O会失水

(6)Na＋没除去，析出NaCl，导致测定结果偏高

2、(2019·银川模拟)

三氧化二钴主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用铜钴矿石制备Co2O3的工艺流程如图1：

图1

已知：铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2，其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。

请回答下列问题：

(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是

____________________________________________________________________ ____________________________________(写出2种即可)。

(2)“浸泡”过程中，加入Na2SO3溶液的主要作用是

____________________________________________________________________ ____________________________________。

(3)向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液，写出滤液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式_____________________________________________

___________________________________________________________。

(4)温度、pH对铜、钴浸出率的影响如图2、图3所示：

图2图3

①“浸泡”铜钴矿石的适宜条件为

____________________________________________________

____________________________________________________。

②图3中pH 增大时铜、钴浸出率下降的原因可能是

____________________________________________________

____________________________________________________。

(5)CoC 2O 4·2H 2O 在空气中高温煅烧得到Co 2O 3的化学方程式是

____________________________________________________。

[解析] 往铜钴矿石中加入过量稀硫酸和Na 2SO 3溶液，“浸泡”后溶液中含有Co 2＋、Cu 2＋、Fe 2＋、Mg 2＋、Ca 2＋，加入Na 2SO 3溶液主要是将Co 3＋、Fe 3＋还原为Co 2＋、Fe 2＋，“沉铜”后先加入NaClO 3将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，再加入Na 2CO 3溶液调节pH ，可以使Fe 3＋沉淀，过滤后所得滤液A 主要含有Co 2＋、Mg 2＋、Ca 2＋，再用NaF 溶液除去钙离子、镁离子，过滤后，向滤液B 中加入浓Na 2CO 3溶液使Co 2＋转化为CoCO 3固体，向CoCO 3固体中先加盐酸，再加草酸铵溶液得到二水合草酸钴，煅烧后制得Co 2O 3。(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法有升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等。(2)Na 2SO 3具有较强的还原性，加过量的Na 2SO 3溶液可将CoO(OH)、Fe 2O 3分别与硫酸反应得到的Co 3＋和Fe 3＋还原为Co 2＋及Fe 2＋。(3)由图1可知，“沉铜”后加入NaClO 3溶液时，Co 2＋并未被氧化，被氧化的是Fe 2＋，反应的离子方程式为ClO －3＋6Fe 2＋＋6H ＋===Cl －＋6Fe 3＋＋3H 2O 。(4)①根据图2、图3可知，“浸泡”铜钴矿石的适宜条件是温度为65 ℃～75 ℃及pH 为0.5～1.5。②图3反映的是pH 变化对铜、钴浸出率的影响，“浸泡”过程是利用H ＋和CoO(OH)、CoCO 3、Cu 2(OH)2CO 3发生反应以浸出金属离子，当pH 逐渐增大时，H ＋的浓度减小，铜、钴浸出率降低。(5)CoC 2O 4·2H 2O 在空气中高温煅烧得到Co 2O 3的化学方程

式为4CoC 2O 4·2H 2O ＋3O 2=====高温2Co 2O 3＋8CO 2＋8H 2O 。

[答案] (1)升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等(写出2种即可)

(2)将Co 3＋、Fe 3＋还原为Co 2＋、Fe 2＋

(3)ClO －3＋6Fe 2＋＋6H ＋===Cl －＋6Fe 3＋＋3H 2O

(4)①温度为65 ℃～75 ℃、pH 为0.5～1.5 ②pH 升高后溶液中c(H ＋)下降，溶