無(wú)機(jī)化工流程題1活性氧化鋅用作橡膠硫化的活性劑、補(bǔ)強(qiáng)劑。以氧化鋅粗品為原料制備活性氧化鋅的生產(chǎn)工藝流程如下：一些陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2pH3.26.78.09.7(1)“溶解”前將氧化鋅粗品粉碎成細(xì)顆粒，目的是_。(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO，另含有Fe2、Cu2等雜質(zhì)。先加入_(填“Na2CO3”或“H2SO4”)調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4，然后加入適量KMnO4，F(xiàn)e2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，同時(shí)KMnO4轉(zhuǎn)化為MnO2。經(jīng)檢測(cè)溶液中Fe2的濃度為0.009 mol·L1，則每升溶液中至少應(yīng)加入_mol KMnO4。(3)雜質(zhì)Cu2可利用置換反應(yīng)除去，應(yīng)選擇的試劑是_。(4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅燒”在450500 下進(jìn)行，“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。2以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖：回答下列問(wèn)題：(1)酸浸、過(guò)濾后濾液A中的金屬陽(yáng)離子是_。(2)煅燒FeCO3生成產(chǎn)品I的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。(3)已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示，產(chǎn)品的化學(xué)式為，為了獲得產(chǎn)品，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，還需要進(jìn)行的操作是、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)檢驗(yàn)產(chǎn)品晶體中是否含有少量的氯化物雜質(zhì)需用到的試劑是_，進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是_；(5)步驟中可選用_(填序號(hào))試劑調(diào)節(jié)溶液的pH。A稀硝酸 B雙氧水C氨水 D高錳酸鉀溶液3有關(guān)鈷和鐵化合物的性質(zhì)見(jiàn)下表分子式溶度積Ksp沉淀完全時(shí)的pH氯化鈷晶體的性質(zhì)Co(OH)25.9×10159.4CoCl2·6H2O呈紅色，常溫下穩(wěn)定。110120 時(shí)脫水變成藍(lán)色無(wú)水氯化鈷。Fe(OH)21.6×10149.6Fe(OH)31.1×10363.7用含鈷廢料(含少量鐵)可制備氯化鈷：Co2HCl=CoCl2H2。工藝流程如下：試回答： (1)“凈化除鐵”中，寫出加入H2O2時(shí)反應(yīng)的離子方程式_。(2)步中用Na2CO3調(diào)pH4的原因是_。(3)“濾液”中所含主要溶質(zhì)的化學(xué)式是。(4)為防止CoCl2·6H2O脫水，“干燥”時(shí)可采用的方法或操作是_。4鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題：(1)鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y可溶于過(guò)量鹽酸，形成黃綠色的溶液，寫出Y與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時(shí)的pH值分別為9.7、3.2、6.4。試回答下列問(wèn)題：試劑F應(yīng)選用。(填編號(hào))ACl2 BNaClO CHNO3 D濃硫酸理由是_。為了獲得CuCl2·2H2O晶體，對(duì)濾液B進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾，濾液經(jīng)冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到產(chǎn)品。分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線(如圖)，“趁熱過(guò)濾”得到的固體是_。5我國(guó)某大型電解銅生產(chǎn)企業(yè)，其冶煉工藝中銅、硫回收率達(dá)到97%、87%。下圖表示其冶煉加工的流程：冶煉中的主要反應(yīng)：Cu2S+O22Cu+SO2(1)煙氣中的主要廢氣是，從提高資源利用率和減排考慮，其綜合利用方式是_。(2)電解法精煉銅時(shí)，陽(yáng)極是(填“純銅板”或“粗銅板”)；粗銅中含有的金、銀以單質(zhì)的形式沉淀在電解槽(填“陽(yáng)極”或“陰極”)的槽底，陰極的電極反應(yīng)式是_。(3)在精煉銅的過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解。幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2Ksp80×10-1640×10-3830×10-1722×10-20調(diào)節(jié)電解液的pH是除去雜質(zhì)離子的常用方法。根據(jù)上表中溶度積數(shù)據(jù)判斷，含有等物質(zhì)的量濃度的Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，隨pH升高最先沉淀下來(lái)的離子是。一種方案是先加入過(guò)量的H2O2，再調(diào)節(jié)pH到4左右，加入H2O2的目的是_。加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。6某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的組成如下：軟錳礦：MnO2含量65%，SiO2含量約20%，Al2O3含量約4%，其余為水分；閃鋅礦：ZnS含量80%，F(xiàn)eS、CuS、SiO2含量約7%，其余為水分?？蒲腥藛T開(kāi)發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝，工藝流程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。試完成反應(yīng)中生成CuSO4和MnSO4的化學(xué)方程式：MnO2 + CuS+ =+ CuSO4+。(2)反應(yīng)加入適量鋅的作用是_；如果鋅過(guò)量，還會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)反應(yīng)要調(diào)節(jié)pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3，中和過(guò)量的H+所使用的物質(zhì)是，調(diào)節(jié)的pH范圍是(pH數(shù)據(jù)見(jiàn)下表)。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Zn(OH)2開(kāi)始沉淀pH2.34.05.4完全沉淀pH4.15.28.0答案1(1)增大固液接觸面積，加快溶解時(shí)的反應(yīng)速率(2)Na2CO30.003(3)鋅粉 (4)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnOCO23H2O2(1)Fe3、Fe2 (或鐵離子、亞鐵離子)(2)4FeCO3O2=2Fe2O34CO2(3)K2SO4蒸發(fā)結(jié)晶(4)Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液重結(jié)晶(5)C3(1)H2O2 2Fe22H=2Fe32H2O(2)碳酸鈉可與鹽酸反應(yīng)，降低溶液的酸性，增大pH，使鐵離子沉淀完全 (3)NaCl、CoCl2(HCl不寫也可)(4)減壓烘干晶體表面的水分；或常溫下晾干；或常溫下鼓風(fēng)吹干；或低于100度小心烘干等，但是不能用高溫烘干4(1)2H2OO24e=4OH(2)Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O(3)B NaClO能將Fe2氧化為Fe3，且溶液顯堿性(或消耗H)，能增大溶液pH，使Fe3生成Fe(OH)3沉淀Na2SO45(1)SO2制硫酸(2)粗銅板陽(yáng)極Cu2 2e=Cu(3)Fe3將Fe2氧化為Fe32Fe22H H2O2=2Fe32H2O6(1)2H2SO4SMnSO42H2O(后兩種物質(zhì)順序可顛倒)(2)將溶液中的硫酸銅轉(zhuǎn)化為銅ZnFe2=Fe Zn2(3)MnCO3、ZnCO35.25.4(4)MnO2