化工流程题-原料的预处理习题
1.(16分)某科研小组以难溶性钾长石(K2O?Al2O3?6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2+ 2H2O
—
Al(OH)3 + OH
—
“浸取”时应保持溶液呈 性(填“酸”或“碱”。 “浸取”时不断搅拌的目的是 。
(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是 。
(4) 上述工艺中可以循环利用的主要物质是 、 和水。 2、32.(14分)废旧电池进入环境后,对人体带来一系列的致畸、致癌、致变等危害。废电池中主要有铜帽 (含 Cu、 Zn)、 锌壳、铁片、石墨、填充物 (MnO2、 NH4Cl),以下是对废旧电池进行资源化处理的方法。
(1)操作A的名称为 ,滤渣的成分为 。
(2)填充物用 60℃温水溶解,目的是为了加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因 是 。 3、.(16分)水钴矿中除SiO2外,还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO。从中提取钴的主要工艺流程如下:
Na2CO3溶液 NaF溶液 稀H2SO4
水钴矿
浸出液 磨矿 浸出、过滤 矿渣 CoC2O4·4H2O
1
除铁 除钙、镁 过滤 滤渣
操作 X 沉淀 过滤 溶液 草酸铵溶液
(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间为 小时,最佳的浸出温度为 ℃。
4、.(16分)
酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业,其制备路线如下:
回答下列问题:
(1) SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是 , 加入锡粉的作用是 。 5、(2014深一模)从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:
水 铬渣 浸取 稀NaOH 调pH约3.6并微热 滤渣A 过滤 滤液 操作B 产品
盐酸 SnCl2 酸溶 锡粉 碳酸钠 气体 搅拌 反应I 过滤 滤液 漂洗 硫酸 反应Ⅱ 蒸发结晶 SnSO4
母液 酸化、还原 酸C+Na2SO3溶液
调pH为5 NaOH溶液
过滤 滤渣D
……
已知:①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+;②Fe3+、Cr3+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 ,120 100 80 (2)根据溶解度(S)∽温度(T)曲线,操作B的最佳方法为 60 40 (填字母序号)
20 S/g 滤渣A为 (填化学式)。
A.蒸发浓缩,趁热过滤 B.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
2
0 20 40 60 6、(2014广雅三校联考)炼锌厂产生的工业废渣——锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉(Cd)是一个有益的尝试,其流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7。试回答下列问题:
(1)浸出时用到的试剂X为 , 写出溶解过程中加快浸出速率和提高浸出率的两点措施:_______________________________,______________________________。
(3)调节pH过程可以选用 (填“ZnO”或“NaOH”);本流程的pH调节一般调至5,其目的是 。 7、(2014湛江一模)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程。 碳酸钠 铬铁矿 O2 H2O 醋酸 pH=7~8 操作 I 固体a 醋酸 KCl pH<5 操作 II 固体b 废液处理 焙浸中酸操作 III K2Cr2O7晶体 CO2
已知1:物质的溶解度(g/100g水) 已知2:
①焙烧时有Na2CrO4、 Fe2O3 、NaAlO2 等生成。 物质 0℃ 40℃ 80℃ ②Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ ; KCl 28.0 40.1 51.3 Cr2O72-具有很强的氧化性 NaCl 35.7 36.4 38.0 K2Cr2O7 4.7 26.3 73.0 Na2Cr2O7 163.0 215.0 376.0
回答问题:
(1)“浸出”步骤中,为了提高浸出率,可采取的措施有 (要求写一条)。
3
烧 出 和 化