高考--工艺流程题(含答案)

工艺流程高考题

1. 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃）

（1）电解精炼银时，阴极反应式为；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式

为。

(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CuO + Al2O3CuAlO2 + ↑（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。

(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。

2.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：SiCl4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。3、（2014广州调研）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要

成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的

工艺流程如下：

碳酸锰矿粉H2SO4

溶浸

滤渣1

Mn

滤渣2

(NH4)2S

电解

除杂滤液除杂滤液

氨水

MnO2

Ⅰ

℃

ⅡⅢⅣ

电解废水

已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：

物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnS CoS NiS

K sp 2.1×10-13 3.0×10-16 5.0×10-16 1.0×10-11 5.0×10-22 1.0×10-22

（1）步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是。

（2）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+，反应的离子方程式

是，加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0，以除去Fe3+。

（3）步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是。

（4）步骤Ⅳ中，在（填“阴”或“阳”）极析出Mn，电极反应方程式

为。

（5）电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。进行二级沉降的目的

是。

4．（2014广州一模）某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为

__________________________________、______________________________________

（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。（写出两个）（3）物质X的化学式为___________。

“碱溶”时反应的离子方程式为____________________________________。

（4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为4.1和5.4。为了获得产品Al(OH) 3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是_________________________________________________________。（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_______________________________________________________________。

5．（2014广州二模）碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。

（1）粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物，电解精炼后，阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。电解精炼粗铜时，阳极电极反应式为

____________。

（2）TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：

电源 NaOH

浓溶液 Na +

交换膜

NaOH 稀溶液

Na 2CrO 4 溶液

Na 2Cr 2O 7 溶液 ①“碱浸”时TeO 2发生反应的化学方程式为_______________________________________。 ②“沉碲”时控制溶液的pH 为4.5-5.0，生成TeO 2沉淀。如果H 2SO 4过量，溶液酸度过大，将导致碲的沉淀不完全，原因是____________________________________；防止局部酸度过大的操作方法是_______________________________________________________________。 ③“酸溶”后，将SO 2通入TeCl 4溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是 ______________________________________________________。

6．（2014深圳一模）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：

已知：①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 72-、Fe 3+；②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀（c ≤1.0×10-5 mol·L -1）时pH 分别为3.6和5。

（1）“微热”除能加快反应速率外，同时还可以 ，滤渣A 为 （填化学式）。

（2）根据溶解度（S ）∽温度（T ）曲线，操作B 的最佳方法为 （填字母序号）

A ．蒸发浓缩，趁热过滤

B ．蒸发浓缩，降温结晶，过滤

（3）酸化后Cr 2O 72－

可被SO 32-还原成Cr 3+，离子方程式

为： ；酸C 为 ，Cr(OH)3的溶度积常数K sp[Cr(OH)3]＝ 。

（4）根据2CrO 42－＋2H + Cr 2O 72－

＋H 2O 设计图示装置（均为惰性电极）电解

Na 2CrO 4溶液制取Na 2Cr 2O 7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式

为 。

7．（2014深圳二模）粗铜精炼后的阳极泥含有Cu 、Au （金）和PbSO 4等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下：

铬渣

浸取

调pH 约3.6并微热

过滤

操作B

产品

水

稀NaOH 滤液

滤渣A 母液 酸化、还原 调pH 为5 ……

过滤 酸C+Na 2SO 3溶液

NaOH 溶液

滤渣D

阳极泥

焙烧后 阳极泥

硫酸 过滤

空气

焙烧

酸浸渣

操作Ⅱ 碳酸钠 溶夜

硝酸

过滤

碱浸渣

过滤

硫酸 硝酸铅 溶液 滤液2

硫酸铅 Au

溶金

脱铅渣

废渣

含AuCl 4-

溶液

SO 2

硫酸铜 溶液

操作Ⅰ 滤液1

硫酸铜晶体