1、- 1 -专题 19 化工流程1一种从废钻锰催化剂含 53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH 3COO)2Mn、23.8%CoCO 3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SiO 2及对二甲苯等有机物等中回收钻和锰的工艺流程如下：回答下列问题：（1）步骤焙烧的目的是_。（2）步骤酸浸时，控制盐酸适当过量、溶液加热并充分搅拌，其目的是_。（3）步骤MnCl 2与 H2O2和氨水反应的离子方程式为_。（4）步骤调节 pH时采用 CH3COOH和 CH3 COONa混合溶液，该混合溶液称为缓冲溶液，该溶液中加入少量的酸、碱或稀释时 pH变化均不大，其中稀释时 pH变化不大的原因是_。（5）步
2、骤硝酸溶解 CoS生成 Co(NO)2同时生成 NO和 S，该反应的化学方程式为_。（6）步骤若在实验室进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有_(填仪器名称)。（7）某工厂用 mkg废催化剂最终制得 CoO n kg，则 CoO的产率为_。【答案】将二甲苯等有机物氧化除去，并将(CH 3COO)2Co、(CH 3COO)2Mn转化为无机物 提高钴、锰的浸出率 Mn 2 H 2O22NH 3H2O=MnO(OH)22NH 4 H 2O 稀释时，CH 3COOH电离度增大产生的 H 和 CH3COO 水解程度增大产生的 OH 几乎抵消 3CoS8HNO 3=3Co(NO3)23S2NO4
3、H 2O 坩埚、泥三角 - 2 -2目前钴酸锂(LiCoO 2)锂离子电池应用十分广泛，从废旧钴酸锂理离子电池中回收铝、铁、钴、锂等元素成了重要的研究课题，某小组模拟工业流程从废旧电池中对上述元素进行提取。已知：滤液 1中阳离子有 H+、CO 3+、Fe 3+、Al 3+、Li +等；几种物质不同温度下的溶解度如下表所示：T/ 20 40 60 80S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85- 3 -S(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7（1）钴酸锂（LiCoO 2）中钴元素的化合价是_。（2）上述流程中将 CoO2-转化为 Co3+的离子方程式为_
4、。（3）滤液 1中加入 Na2SO3的主要目的是_；加入 NaClO3的主要目的是_。（4）为了使 Fe3+、Al 3+沉淀完全（通常认为金属离子浓度小于或等于 10-5molL-1时表示已沉淀完全）加入氨水调节 pH的最小值是_（保留一位小数） 。已知：KspFe(OH)3=1.010-39，KspAl(OH) 3=2.710-34，lg3=0.52（5）滤液 3中加入饱和 Na2CO3溶液，过滤后，需要用“热水洗涤”的原因是_。（6）为得到高纯度的 Li2CO3，需将粗产品 Li2CO3与盐酸反应制得的 LiCl进行电解。其原理如图所示：电解时阳极的电解反应式为_。电解后向产品 LiOH溶
5、液中加入过滤 NH4HCO3溶液生成 Li2CO3，反应的化学方程式为_。【答案】+3 4H+CoO2= 2H2O+Co3+ 将 Co3+氧化为 Co2+ 将 Fe2+氧化为 Fe3+ 4.5 Li2CO3溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少 Li2CO3的损失 2Cl-e-=Cl2 2LiOH+2NH4HCO3=Li2CO3 + (NH4 )2CO3 + 2H2O - 4 -3钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨酸盐（FeWO 4、MnWO 4） ，还含少量 Si、As 的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：已知：滤渣 I的主要成份是
6、 Fe2O3、MnO 2。上述流程中，钨的化合价只有在最后一步发生改变。常温下钨酸难溶于水。（1）请写出 FeWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成 Fe2O3的化学方程式：_。（2）上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至 pH=10后，溶液中的杂质阴离子为SiO32 、HAsO 32 、HAsO 42 等，则“净化”过程中，加入 H2O2时发生反应的离子方程式为_，滤渣的主要成分是_。（3）已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO 4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下 Ca（OH）2、CaWO 4的沉淀溶解平衡曲线。- 5 -T 1_T2（填“”或“” “”或“=”)，请
7、通过计算说明_。(已知 25时，亚硒酸(H 2SeO3)的Ka1=2.510-3，Ka 2=2.510-7)【答案】四周期，第 VIA族 0.5 降低 Se的沸点，避免 Se与空气中氧气发生反应 CuO,Au 硫酸浓度过大， TeO2会溶于酸，导致 TeO2沉淀不完全 Te4+2SO32- +2H2O=2SO42-+Te+4H + HSeO3 的水解常数 Kh4.010 12 ，由于 KhKa2，故NaHSeO3 溶液的 pH7 - 28 -20利用废钡渣（主要成分为 BaS2O3，含少量 SiO2）为原料生产高纯氟化钡的流程如下：已知：K sp(BaS2O3)=6.9610-11，Ksp(B
8、aF 2)=1.010-6（1）加入盐酸时除产生 SO2外，还有淡黄色固体生成。该反应的离子方程式为_。（2）滤液的主要成分有_。 （填化学式）（3）工业上可用氨水吸收 SO2，并通入空气使其转化为铵态氮肥。该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。（4）加入 NaOH溶液的目的是中和过量的盐酸，但不宜过量，其原因是_（用离子反应方程式表示） 。（5）生成 BaF2的反应的化学方程式为_。 若该反应温度过高，容易造成 c(F-)降低的原因是_。研究表明，适当增加 NH4F的比例有利于提高 BaF2的产率和纯度。将浓度为 0.1 molL-1的BaCl2溶液和 0.22molL-1NH4F溶液等
9、体积混合，所得溶液中 c(Ba2+)=_。【答案】BaS 2O3+2H+Ba 2+S+SO 2+H 2O BaCl2、NaCl 12 2OH-+SiO2SiO 32- 29 -+H2O BaCl2+2NH4FBaF 2+2NH 4Cl 温度较高促进 F-水解，使 c(F-)降低 0.01 molL-1 21金属钛(Ti)具有硬度大、熔点高、耐酸碱腐蚀的优点，被广泛用于航空航天、医疗卫生及日常生活中。以钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)为主要原料冶炼金属钛的生产工艺如图所示。回答下列有关问题： （1）钛铁矿(精矿)中加入浓硫酸除生成 TiOSO4外，还生成水和另外一种硫酸盐，且反应前后 Fe的化
10、合价不变，则 FeTiO3中 Ti的化合价为_。（2）上述流程图中加入“铁屑”的目的是_(填字母)。A防止 Fe2+被氧化 B与 Fe3+反应 C防止 Fe2+水解 D防止 Fe3+水解（3）溶液经“操作 a”可得固体副产品甲，则操作 a的名称为_、_、_，副产品甲的化学式是_。（4）已知钛酸难溶于水，其化学式为 H2TiO3。则溶液中加入水，加热时发生的化学方程式为_。（5） “操作 b”为加热，则中间产品乙的化学式为_。（6）一定条件下，利用气体丙与氢气可合成甲醇，该合成反应的化学方程式为_，甲醇的电子式为_。【答案】+4 A 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 FeSO47H2O - 30 -TiOSO4+2H2O H2TiO3+H 2SO4 TiO2 CO+2H2 CH3OH 22不锈钢表面用硝酸和氢氟酸的混酸处理后，产生的酸洗废液中含有 Fe3+、Ni 2+、NO 3-、F -和+6 价铬的含氧酸根离子等如图是综合利用该酸洗废液的工艺流程：已知：金属离子开始沉淀和沉淀完全时的 pH：
