大题题型集训(二) 化学工艺流程
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1．碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示：
焙烧
已知：还原焙烧的主反应为2MnO2＋C=====2MnO＋CO2↑。 可能用到的数据如下：
氢氧化物 开始沉淀pH 沉淀完全pH 根据要求回答下列问题： (1)在实验室进行步骤A操作时，需要用到的主要仪器名称为________。
(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和________，步骤D中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
(3)步骤E中调节pH的范围为________，其目的是_____________________ _____________________________________________________。 (4)步骤G发生的离子方程式为_______________________________ ______________________________________________________，
若Mn2沉淀完全时测得溶液中CO2106 mol·L1，则Ksp(MnCO3)＝________。 3的浓度为2.2×(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2是否完全发生反应，原理为Mn2＋S2O28＋H2O―→H＋SO
2－4
＋
＋
－
＋
＋
－
－
－
Fe(OH)3 1.5 3.7 Fe(OH)2 6.5 9.7 Cu(OH)2 4.2 7.4 Mn(OH)2 8.3 9.8 ＋MnO
－
4
，确认Mn2
＋
已经完全反应的现象是
______________________________________________________
_____________________________________________________。
2．钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2，含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：
1
根据以上工艺流程图，回答下列问题：
(1)提高焙烧效率的方法有______________________________。(写任意一种即可) (2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3，该反应的化学方程式为______________， 氧化产物是________。
(3)“碱浸”时生成CO2的电子式为________，“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式为____________________________。
(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S，则废渣成分的化学式为__________________。 (5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO2L1，c(SO2L1。“结晶”4)＝0.20 mol·4)＝0.01 mol·前应先除去SO24，方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变，当BaMoO4开始沉淀时，去除的SO2104的质量分数为________%。[已知Ksp(BaSO4)＝1×
－
－10
－
－
－
－
－
，Ksp(BaMoO4)＝2.0×108]
－
－
(6)钼精矿在酸性条件下，加入NaNO3溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO24生成，该反应的离子方程式为_____________________________________________________________。
3．铬和铬的化合物是重要的化工原料，含铬废液易造成环境污染。以某铬矿石(主要成分是Cr2O3，含FeO、SiO2等杂质)为原料生产Cr2O3的工业流程如图所示：
已知：Cr2O27＋H2O
－
2CrO2104＋2H，Ksp[Cr(OH)3]＝6.4×
－＋
－31
，lg 2＝0.3
(1)步骤Ⅱ中为了提高反应速率应该采取的措施有______________________。(任写2种) (2)滤液1中的阴离子除CO23外，主要还有__________________________。 (3)步骤Ⅳ发生的反应中Cr2O27和蔗糖(C12H22O11)的物质的量之比为________。
(4)步骤Ⅴ中为了使Cr3完全沉淀[此时，c(Cr3)≤105mol·L1]，常温下，pH至少调至________。 (5)氯化铬酰(CrO2Cl2)是红色液体，它可由固体红矾(K2Cr2O7)与KCl和浓硫酸在小心加热情况下制得，写出制备CrO2Cl2的化学方程式______________________________________________________
_____________________________________________________。
(6)钢铁分析中为消除铬对测定锰含量的干扰，利用(5)中反应生成的CrO2Cl2加热挥发而除去。然后将气体通入亚硫酸钠溶液吸收。写出吸收过程中的化学方程式
_____________________________________________________。
＋
＋
－
－
－－
2
4．(2019·淄博二模)用工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4，杂质为含Si、Fe3、Cu、Cd等元素的化合物)为原料，制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄，工业流程如图所示：
＋
已知常温下Ksp(PbSO4)＝1.6×105，Ksp(PbCO3)＝7.4×10
－
－14
，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10
－38
。
(1)“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为_________________________ ______________________________________________________， 气体A的化学式为______________________。
(2)“酸浸”过程中，在常温下应控制pH不低于______________。
(3)“沉降Ⅰ”中发生沉降反应的离子方程式为___________________________________________。 (4)滤液D中溶质的主要成分为________。
(5)以1 t含锌元素10%的铅锌废渣制得活性氧化锌113.4 kg，依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能，写出计算结果，若不能，请说明理由：______________________________________________________
_____________________________________________________。
(6)常温下NH3·H2O的电离常数Kb＝1.8×105；碳酸的电离常数：Ka1＝4.4×107，Ka2＝5.6×10
＋
－
－
－
－11
。该温
度下某浓度的(NH4)2CO3溶液中c(NH4)/c(NH3·H2O)＝18。则溶液pH为________，c(HCO3)/c(H2CO3)＝________。
5．钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用钒炉渣(主要含FeO·V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5的流程如图1所示：
图1
(1)焙烧的目的是将FeO·V2O3转化为可溶性NaVO3，其中铁元素的化合价转化为＋3，写出该反应的化学方程式：________________________________。
(2)加MgSO4溶液的步骤中，滤渣的主要成分是______(用化学式表示)。
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