化学工业流程题.doc

1、（2015届高中毕业班第二次模拟考试试卷14分）稀土就是一种不可再生得战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)得工艺流程如下：

已知：①废弃CRT荧光粉得化学组成（某些不参与反应得杂质未列出）如表一所示；

表一
②不同离子沉淀得pH如图一所示。
 (1)步骤I中进行原料预处理得目得为________________。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生，该反应得化学方程式为__________
(3)步骤Ⅲ中发生得主要反应得离子方程式为________________。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去得杂质离子有____________，其不能通过直接加碱得方法除去，原因为________。
(5)步骤V中Y3＋沉淀完全时，需保证滴加草酸后得溶液中c（C2O42－）不低于________mol/L。
(已知：当离子浓度小于10 mol/L时，沉淀就达完全； 
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3，该反应得化学方程式为____________。
2、（15分）采用硫酸同槽浸出软锰矿（主要成分MnO2）与黄铜矿（主要成分CuFeS2）得新工艺方法提取锰、铜、铁元素获得成功，符合绿色化学思想，生产流程示意如下：已知：

已知：信息1：步骤①：5MnO2+2CuFeS2+10H2SO4=5MnSO4+Fe2（SO4）3+2CuSO4+4S+10H2O
信息2：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液得pH见下表：
沉淀物
Cu（OH）2
Fe（OH）3
Mn（OH）2
Fe（OH）2
开始沉淀pH
4、2
1、5
7、3
6、4
完全沉淀pH
6、7
3、2
9、8
9、0
根据上表数据，回答相关问题．
(1)步骤中每生成32g硫，电子转移得数目为______．
（2）步骤‚中pH得范围______沉淀F得主要成分得化学式______．
（3） 若c（MnSO4）=3×10-6 mol/L，c（CO32-）=3、3×10-5 mol/L，则MnSO4溶液与碳酸盐溶液按体积比2：1混合，恰好达到溶解平衡，MnCO3得Ksp=______．
（4）请写出步骤④发生得离子反应方程式： ．
（5）步骤⑤，在不同温度下分解可得到锰得不同氧化物．根据如图数据计算：530℃至1000℃时，可得一种固体纯净物．其化学式为：______．
（6）称取0、435g软锰矿于烧杯中，再分别往烧杯中加入过量得20、00 mL  0、1000 mol/L Na2C2O4溶液与过量得硫酸，充分搅拌溶解，过滤，将滤液转移至锥形瓶中，用0、1000 mol/L得KMnO4溶液滴定至终点，消耗了4、00mL KMnO4得溶液．反应式如下：MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O
①写出酸性KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4溶液得离子反应方程式：______．
②计算软锰矿中MnO2得百分含量______．
3、（15分）高铁酸钾(K2FeO4)就是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔得应用前景。
（1）湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中，用KClO直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应得离子方程式为_________________________________。
（2）测定K2FeO4:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液得锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化；iii、在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，用c  mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生得反应如下：ⅰ、_Cr(OH)4-+_FeO42- +__=__Fe(OH)3(H2O)3↓+__CrO42-+__
ⅱ、2CrO42- + 2HCr2O72- + H2O；
ⅲ、Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
①配平方程式i；
②利用上述数据计算该样品得纯度为________________（用含字母得代数式表示）。
（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时，它们得物质得量分数随pH得变化如图所示：
①pH=2、2时，溶液中主要含铁形体浓度得大小关系为_____；为获得尽可能纯净得高铁酸盐，pH应控制在_________。
②已知H3FeO4＋得电离常数分别为：
当PH=4时，溶液中=___________。
③向pH=6得高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应得离子方程式为 。
（4）某新型电池以金属锂为负极，K2FeO4为正极，溶有LiPF6得有机溶剂为电解质。工作时Li＋通过电解质迁移入K2FeO4晶体中，生成K2Li2FeO4。该电池得正极反应式为 、
4. （13分）钠、钾得碘化物在生产与科学实验中有十分重要得应用。工业利用碘、NaOH与铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如下：

（1）NaOH溶液与碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘得低价副产品NaIO。若NaOH溶液与碘反应时所得溶液中与IO－得物质得量之比为1 ：1，则该反应得离子方程式为______________。
（2）生产流程中加入过量铁屑得目得就是_____________，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应得化学方程式就是_________________________。
（3）溶液2中除含有H＋外，一定含有得阳离子就是_____________；试设计实验证实该金属阳离子得存在__________________________。
（4）溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O），称取3．60 g草酸亚铁晶体（相对分子质量就是180用热重法对其进行热分解，得到剩余固体得质量随温度变化得曲线如图所示：
①分析图中数据，根据信息写出过程Ⅰ发生得化学方程式_______________。
②300℃时剩余固体只有一种且就是铁得氧化物，试通过计算确定该氧化物得化学式__________________。
5、（14分）某工厂生产硼砂过程中产生得固体废料，主要含有
等，回收镁与其中另一种金属单质得工艺流程如下：

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液得pH见上表，请回答下列问题： 
（1）写出碱漫时反应得离子方程式  。 
（2）可回收到得金属A得原子结构示意图为 。
（3）“浸出”步骤中，为提高镁得浸出率，可采取得措施有  （要求写出两条措施）。 
（4）调pH时需要调多次，第一次调pH主要为了除去   。
（5）MgCl2·6H2O在HC1氛围中灼烧后可通过 （写出化学反应方程式）得到单质Mg。 
（6）Mg(ClO3)2在农业上有广泛得用途，可用NaClO3与MgCl2制备，已知四种化合物得溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示。
①写出反应得化学反应方程式：_____________________________ 
②将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2简述可制备Mg(ClO3)2得原因____________________________________。 
1、 （1）除去ZnO与Al2O3；富集稀土元素；降低后续耗酸量；降低后续除杂困难；增大后续稀土与酸接触面积，提高反应速率等。（任答一点，合理答案即可） （2分） 
（2）PbO2＋4HCl PbCl2＋Cl2↑＋2H2O （2分） 
（3）Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+（2分） 
（4）Zn2＋、Pb2＋（2分，各1分，只要有错不得分） 
Zn2＋、Pb2＋与Y3＋沉淀得pH相近，三者因同时沉淀而无法分离（2分） 
（5）2、0×10－6（2分） 
（6）Y2(C2O4)3 Y2O3＋3CO↑＋3CO2↑（2分）
2、（1）2、5NA (2) 3、2≤pH<4、2 (3) 2、2×10-11
(4) Mn2++2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+2NH4+ (5) Mn2O3
（6）C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 20、00%
3、

4、

5、