化工流程与实验基础.doc

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1、化工流程与实验基础题组一　化工流程与化学反应原理1．辉铜矿主要成分Cu2S，软锰矿主要成分MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物质制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)：开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3＋1.13.2Mn2＋8.39.8Cu2＋4.46.4(1)酸浸时，为了提高浸取

2、率可采取的措施有______________(任写一点)(2)酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式__________________________________。(3)调节浸出液pH的范围为________，其目的是________________。(4)本工艺中可循环使用的物质是______________________(写化学式)。(5)在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度过低或过高，都将造成的结果是____________________________________________

3、_______。(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因是__________(任写一种)。2．(2013·新课标全国卷Ⅰ，27)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)：回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为_________

4、_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式____________________。(3)“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_______________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_________________。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式________________________。(6)上述工艺中，“放电处理”

5、有利于锂在正极的回收，其原因是___________________。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有____________(填化学式)。3．软锰矿的主要成分是二氧化锰，用软锰矿浆吸收工业废气中的二氧化硫，可以制备高纯度的硫酸锰晶体，其流程如下所示：已知：浸出液中的金属阳离子主要是Mn2＋，还含有少量的Fe2＋、Al3＋等，且pH<2。几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示：离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2＋7.69.7Fe3＋2.73.7Al3＋3.84.7Mn2＋8.39.8根据上述流程，回答下列问题：(1)写出二氧

6、化锰与二氧化硫反应的化学方程式：___________________。(2)浸出液的pH<2，从上述流程看，可能的原因为________________(用化学用语和必要的文字说明)。(3)用离子方程式表示加入二氧化锰的作用：_______________________。从表中数据来看，能不能取消“加入二氧化锰”的步骤？原因是_______。下列试剂能替代二氧化锰的是__________(填序号)。A．双氧水B．氯水C．高锰酸钾溶液D．次氯酸钠(4)有同学认为可以用碳酸锰(MnCO3)或氢氧化锰[Mn(OH)2]替代石灰乳，你是否同意此观点

7、？简述理由：____________________________________________________。[来源:学+科+网Z+X+X+K](5)从含硫酸锰的滤液中提取硫酸锰晶体的操作是______。利用滤渣能提取高纯度的铁红，简述其操作过程：____________________________________。4．从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种流程如下：请回答下列问题：(1)给滤液E中通入过量的NH3，其反应的离子方程式是______________。(2)流程Ⅱ中加入

8、烧碱溶液后，生成SiO的离子方程式是______________。(3)验证滤液A中含Fe3＋，可取少量滤液并加入__________(填写试剂名称)