专题15：工艺流程

【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O），设计了如下流程：

下列说法不正确的是

【2015上海化学】实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是

【2015天津理综化学】废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH₃）₄²⁺，反应中H₂O₂的作用是      。写出操作①的名称：       。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH₃）₄²⁺与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：        。操作②用到的主要仪器名称为      ，其目的是（填序号）         。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu^2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR₂与稀硫酸反应生成CuSO₄和    。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是      。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO₄溶液。阴极析出铜，阳极产物是        。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是           。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是      。循环使用的NH₄Cl在反应Ⅰ中的主要作用是       。

【2015四川理综化学】为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂(SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其他反应。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是        。
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全还原，应选择         （填字母编号）。
A．KMnO₄溶液     B．K₃[Fe(CN）₆]溶液     C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是       。
（4）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe(s） + 3O₂ (g） =2Fe₂O₃(s）          =-1648kJ/mol
C(s）+O₂(g）=CO₂(g）                 =-393kJ/mol
2Fe(s）+2C(s）+3O₂(g）=2FeCO₃(s）      =-1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是                     。
（5）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂(二硫化亚铁）纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS₂=" Fe" +2Li₂S，正极反应式是              。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃         kg。

【2015山东理综化学】毒重石的主要成分BaCO₃（含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl₂·2H₂O的流程如下:

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是       。实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的      。
a．烧杯     b．容量瓶     c．玻璃棒      d．滴定管
（2）

加入NH₃·H₂O调节pH=8可除去        （填离子符号），滤渣Ⅱ中含      （填化学式）。加入H₂C₂O₄时应避免过量，原因是                。
已知：Ksp（BaC₂O₄）=1.6×10^-7，Ksp（CaC₂O₄）=2.3×10^-9
（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。
已知：2CrO₄^2—+2H⁺=Cr₂O₇^2—+H₂0     Ba²⁺+CrO₄^2—=BaCrO₄↓
步骤Ⅰ：移取xml一定浓度的Na₂CrO₄溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b  mol·L^－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V₀mL。
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl₂溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na₂CrO₄溶液，待Ba²⁺完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L^－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V₁mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的       （填“上方”或“下方”）。BaCl₂溶液的浓度为       mol·L^－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba²⁺浓度测量值将      （填“偏大”或“偏小”）。

【2015福建理综化学】(15分）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为     。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是      （只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是       。
③已知：
Al₂O₃(s）+3C(s）=2Al(s）+3CO(g） ΔH₁="+1344.1kJ" ·mol^-1
2AlCl₃(g）=2Al(s）+3Cl₂(g）     ΔH₂="+1169.2kJ" ·mol^-1
由Al₂O₃、C和Cl₂反应生成AlCl₃的热化学方程式为      。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_______。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是     。

【2015安徽理综化学】硼氢化钠（NaBH₄）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO₂为主要原料制备NaBH₄，其流程如下：

已知：NaBH₄常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式：
□NaBO₂+□SiO₂+□Na+□H₂==□NaBH₄+□Na₂SiO₃
（3）第②步分离采用的方法是______；第③步分离（NaBH₄）并回收溶剂，采用的方法是______。
（4）NaBH₄（s）与水（l）反应生成NaBO₂（s）和氢气（g），在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH₄（s）放热21.6KJ，该反应的热化学方程式是_______。

【2015广东理综化学】七铝十二钙（12CaO·7Al₂O₃）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO₃和MgCO₃）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

（1）煅粉主要含MgO和     ，用适量的NH₄NO₃溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若溶液I中c(Mg²⁺）小于5×10^-6mol·L^-1,则溶液pH大于     （Mg(OH）₂的Ksp=5×10^-12）；该工艺中不能用（NH₄）₂SO₄代替NH₄NO₃，原因是         。
（2）滤液I中的阴离子有         （忽略杂质成分的影响）；若滤液I中仅通入CO₂，会生成        ，从而导致CaCO₃产率降低。
（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为            。
（4）电解制备Al(OH）₃时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为             。
（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl₄^—和Al₂Cl₇^—两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为                    。

【2015江苏化学】以磷石膏(只要成分CaSO₄，杂质SiO₂、Al₂O₃等）为原料可制备轻质CaCO₃。

（1）匀速向浆料中通入CO₂，浆料清液的pH和c(SO₄^2－）随时间变化见由下图。清液pH>11时CaSO₄转化的离子方程式_____________；能提高其转化速率的措施有____(填序号）

（2）当清液pH接近6．5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是_________。
（3）在敞口容器中，用NH₄Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(Ca^2＋）增大的原因___________。