(完整word版)化学工艺流程题

化工流程题练习

【化学工艺流程题的一般组成】

1、利用酸性含锰废水（主要含Mn2+、Cl-、H+、Fe2+、Cu2+）可制备高性能磁性材料（MnCO3）及纯净的氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）。工业流程如下：

已知：几种金属离子沉淀的pH如表

金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+

完全沉淀的pH 9.7 3.2 6.4 10.4[

回答下列问题：

（1）过程①中，MnO2在酸性条件下反应的离子方程式为

（2）将滤渣Q溶解在过量的盐酸中，经过，过滤、洗涤、低温烘干，即可获得纯净的氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）。

（3）过程④中，298K、c(Mn2+)为1.0mol/L时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应

时间关系如右图。据图中信息，你选择的最佳pH是；

理由是。

(4)由MnCO3可制备重要催化剂MnO2，在空气中加热460.0g的MnCO3得到332.0g产品，

若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的物质的量是。

（摩尔质量（g/mol）：MnCO3:115 MnO2:87 MnO:71）

2．某实验小组以粗镍（含少量Fe和Cr杂质）为原料制备Ni(NH3)6Cl2，并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下：

已知：①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如下表所示：

离子Fe3+Cr3+Ni2+

开始沉淀pH 1.5 4.3 6.9

完全沉淀pH 2.8 5.68.9

②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液均显碱性。

回答下列问题：

（1）实验需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_________ ________。

（2）步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为________________。

（3）步骤(b)首先加入试剂X调节溶液的pH约为6，过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。

①调节pH约为6的原因是_______________________________________________。

②试剂X可以是__________________(填标号)。

A. H2SO4

B. Ni(OH)2

C. NaOH

D. Fe2O3

E. NiO

（4）NH3含量的测定

i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解后加入3.00mL

6 mol/L盐酸，以甲基橙作指示剂，滴定至终点消耗0.500 0 mol·L-1NaOH标准溶液V1mL；

ii. 空白试验：不加入样品重复实验i，消耗NaOH标准溶液V2mL。

NH3的质量分数为____________。(用V1 ,V2表示)

②在上述方案的基础上，下列措施能进一步提高测定准确度的有____________（填标号）。

A. 适当提高称量产品的质量

B. 用H2SO4溶液替代盐酸

C. 用酚酞替代甲基橙

D. 进行平行实验

（5）为测定Cl－的含量，请补充完整下述实验方案。

称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解，________________，滴入2～3滴K2CrO4溶液作指示剂，用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作2～3次。

3．锂电池应用很广，某种锂离子电池，其正极材料可再生利用。其正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=Li x C6，现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题：

（1）写出“正极碱浸”中发生反应的化学方程式____________；

（2）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学方程式________________________；如果可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液，可能发生反应的离子方程式___________________________；

（3）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________________；

（4）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化，写出充电时正极的电极反应_____________________________________；

（5）在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有____________(填化学式)；

（6）最近美国和韩国的科学家合作研究出新型锂—空气电池，他们的锂—空气电池在放电过程中产生稳定的晶状超氧化锂(LiO2)，超氧化锂可以很容易地分解成锂和氧，从而具有更高的效率和更长的循环寿命。请写出该电池正极的电极反应____________。

4．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3）42+，反应中H2O2的作用是。写出操作①的名称：。

（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3）42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：。操作②用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号）。

a．富集铜元素

b．使铜元素与水溶液中的物质分离

c．增加Cu2＋在水中的溶解度

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。

（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是。

5．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2∙2H2O的流程如下：