1、- 1 -专题 08 化工流程计算专练1FeFe 2O3纳米线是一种新型铁基材料，在催化、生物医药、环境科学等领域具有广阔应用前景。某研究小组以赤泥（铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物，含SiO2、Fe 2O3、Al 2O3）为原料，设计下列流程制备 FeFe2O3纳米线并探究其在水处理中的应用。回答下列问题：（1） “浸出”实验中，盐酸起始浓度对铁、铝浸出率的影响如图所示：盐酸的合适浓度为_。盐酸起始浓度为 2 molL1 时，铁的浸出率很低，原因是_。（2）已知：25时，Al(OH) 3(s) AlO2 + H+ + H2O K=41013 。若浸出液 c(Al3+) = 0.04 m
2、olL1 ， “调节 pH”时，pH 最小应为_（设调节 pH 过程中溶液体积不变） 。（3）FeFe 2O3纳米线为壳层结构（核是 Fe、壳是 Fe2O3） ，壳是由中心铁核在合成过程中被氧化而形成。“合成”时滴加 NaBH4溶液过程中伴有气泡产生，滤液中含 B(OH)3，合成铁核的离子方程式为_。“合成”后，经过滤、_、_获得 FeFe2O3纳米线。（4）FeFe 2O3纳米线去除水体中 Cr2O72 的机理是，纳米线将 Cr2O72 吸附在表面并还原。在“无氧”和“有氧”条件下将纳米线分别置于两份相同的水体中，80 min 后回收该纳米线，测得其表面元素的原子个数比如下表：- 2 -在水
3、体中 FeFe2O3纳米线形成的分散系是_。样本 2 的实验条件是_（填“有氧”或“无氧” ） 。已知水体中检测不到 Cr()，样本 1 中 FeFe2O3纳米线的表面 Cr()的去除率为_。【答案】 6 molL1 盐酸起始浓度为 2molL1 时，Fe 3+发生了水解 11 9H2O + 4Fe3+ + 3BH4 = 4Fe + 6H2+ 3B(OH) 3 + 9H+ 洗涤 烘干 胶体 有氧 46.8%2钻(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如图(废料中含有 Al、Li、Co 2O3和 Fe2O3等物质)。已知: LiF 难溶于水，Li 2CO3微溶
4、于水。- 3 -请回答:（1）写出 I 中发生反应的化学方程式并用单线桥标记电子转移的方向和数目_。（2）写出步骤中 Co2O3与盐酸反应生成 Cl2的离子方程式_。（3）步骤 II 所得废渣的主要成分除了 LiF 外，还有_。（4）NaF 与溶液中的 Li+形成 LiF 沉淀，此反应对步骤 IV 所起的作用是_。（5）在空气中加热 10.98g 草酸钴晶体(CoC 2O42H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。己知:M(CoC 2O42H2O)=183g/mol。 温度范围/ 固体质量/g150-210 8.82290-320 4.82890-920 4.
5、5经测定，加热到 210时，固体物质的化学式为_。加热到 210-290过程中产生的气体只有 CO2，此过程发生反应的化学方程式是_。温度高于 890时，固体产物发生分解反应，固体产物为_。【答案】Co2O3+6H+2Cl-=2Co2+Cl2+3H 2OFe(OH)3防止锂离子结合碳酸根离子形成碳酸锂沉淀CoC2O43CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2CoO- 4 -3硫酸铝在造纸、水净化、土壤改良中有着广泛的应用，同时还是泡沫灭火器中的试剂。某化工厂利用含铝废料(成分为 A12O3，SiO 2及少量 FeOxFe2O3)制备硫酸铝晶体的工艺流程如下图所示，回答相关问题。又知生成氢氧化
6、物沉淀的 pH 如下表：Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3开始沉淀时 3.6 6.3 2.3完全沉淀时 4.9 8.3 3.2- 5 -（1）料渣 I 的成分是_，操作 X 的内容是_、洗涤、干燥等。（2）试剂 B 最好是_，a 的范围是_，由表中数据求出 KspFe(OH)3a 3.2 110-37.4 2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O 玻璃 消耗等量的硫酸铝时，小苏打生成的 CO2量是苏打生成的CO2量的 2 倍 准确称量一定量晶体，溶于水后再加入足量 BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥后称量所得固体的质量- 6 -4电解精炼铜的阳极泥主要成分为 Cu2Te、Ag 2
7、Se，工业上从其中回收硒(Se)、碲(Te)的一种工艺流程如下：- 7 -已知：ITeO 2是两性氧化物、微溶于水；元素碲在溶液中主要以 Te4+、TeO 32-、HTeO 3-等形式存在；25时，亚碲酸(H 2TeO3)的 Ka1=110-3，K a2=210-8。（1）NaHTeO 3的溶液的 pH_7(填“” 、 “=”或“ 0（1）80时，为提高方铅矿精矿、软锰矿与盐酸反应的速率，可采取的措施有_（写出一条即可） 。- 15 -（2）试剂 X 是_。 （填“化学式” ）（3）用盐酸处理两种矿石粉末，生成 MnCl2、PbCl 2和 S 的总反应化学方程式为_。（4）结合化学用语回答，向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_。（5）向滤液 b 中通入 NH3和 O2发生反应后，总反应的离子方程式为_。（6）金属锰可以用 Mn3O4为原料，通过铝热反应来制备，当生成 5.5 kg Mn 时，理论上消耗金属铝的质量最少为_kg。【答案】 粉碎砂石、搅拌、适当増大盐酸的浓度 NaOH MnO2+PbS+4HC1=MnCl2+PbCl2+S+2H2O 増大溶液中 c(C1-),平衡 PbCl(s)+2C1-(aq) PbCl42-(aq) 正向移动 6Mn 2+12NH3+6H2O+O2=12NH3+2Mn3O4 2.4
