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专题九 化工流程(III)——综合分析
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专题九 化工流程(III)——综合分析
班级___________________ 姓名_______________________ 学号______________________ 成绩______________
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【能力再升】
1.[21 辽宁化综,16(化工流程)] 从钒铬锰矿渣(主要成分为 V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下:
已知:pH 较大时,二价锰[Mn(Ⅱ)]在空气中易被氧化。
(1)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc 总(V)]与 pH 关系如图 1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液
中 c 总(V)= 0.01 mol·L-1,“沉钒”过程控制 pH = 3.0,则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为
_______(填化学式)。
(2)某温度下,Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与 pH 关系如图 2。“沉铬”过程最佳 pH 为_____________;在
该条件下滤液 B 中 c(Cr3+)=__________mol·L-1【Kw近似为 1×10-14,Cr(OH)3的 Ksp近似为 1×10-30】。
(3)“转化”过程中生成 MnO2的离子方程式为________________________________________。
(4)“提纯”过程中 Na2S2O3的作用为_______________________。
【温故知新】
2.[21 全国理综甲,26(化工流程)] 碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。
(1) I2的一种制备方法如下图所示:生成的沉淀与硝酸反应,生成_______后可循环使用。
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(2) KI 溶液和 CuSO4溶液混合可生成 CuI 沉淀和 I2。I2在 KI 溶液中可发生反应 I2 + I- I3-。实验室中
使用过量的 KI 与 CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量 KI 的
原因是_______。
3.[21 全国理综乙,26(化工流程)] 磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有 TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、
CaO 以及少量的 Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 pH 见下表
金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀的 pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的 pH 3.2 4.7 11.1 13.8
(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。
(2)“水浸”后“滤液”的 pH 约为 2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 pH 至 11.6。
(3)“水浸渣”在 160℃“酸溶”,最适合的酸是__________,“酸溶渣”的成分是 。
(4)★将“母液①”和“母液②"混合,吸收尾气,经处理得 ,循环利用。
4.[21 河北选考,15] 某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁
矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了 Cr—Fe—Al—Mg 的深度利用和 Na+内循
环。工艺流程如图:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。
(2)★工序①的名称为______。
(3)滤渣 I 的主要成分是__________(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(5) 物质 V 可代替高温连续氧化工序中的 NaOH ,此时发生的主要反应的化学方程式为
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____________________________________________,可代替 NaOH 的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体Ⅳ,最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
5.[21 湖北化综,16(化工流程)] 废旧太阳能电池 CIGS 具有较高的回收利用价值,其主要组成为
CuIn0.5Ga