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以“化学工艺流程”为主导的主观题增分强训(二)
1.(2023·济渐学情检测)工业上利用石煤矿粉(主要
(1)浸取时ZO·G(O2发生反应的化学方程式是
含V2O3及少量Al2O3、SiO2)为原料生产V,O5,
,浸
工艺流程如下:
渣的主要成分是
NaC1(s)气体I水Ca(OH)2(Nl,CO,NL,气体T
(2)试剂X的作用是
不
焙烧水溶转沉转化沉饥椴烧
(3)下图为沉锗时溶液pH对锗沉淀率的影响,则适
粉
宜的pH应为
(填标号)。
0
水燕气滤渣1滤液I递渣Ⅱ滤液ⅡV,O,
100r绪淀率/%
98
已知:①“水溶”、“转沉”、“转化”后,所得含钒物质
96
依次为NaVO3、Caa(VO4)2、(NH:)3VO1:②不同
94
92
pH下,钒(V)在溶液中的主要存在形式见下表:
90
0.51.01.52.02.53.0
pH
4~6
68
810
10-12
pll
A.1.0
B.2.0
C.2.5
D.3.0
主要离子
VO
VO
V2O
VO
(4)沉锗时有一段沉锗和二段沉锗两种工艺,单宁酸
③25℃时.Km(NH,VO3)=1.6×10-.
用量与锗沉淀率关系如表所示,工业常用二段沉
回答下列问题:
错工艺且单宁酸总用量为25倍,其原因是
(1)“焙烧”时,V2O发生反应的化学方程式为
(2)滤液【的成分为
(填化学式):先
段沉锗单宁
“转沉”后“转化”的日的是
10
15
20
25
30
酸总用量/倍
(3)“转化”时,滤渣Ⅱ经高温煅烧后水浸,所得物质
可导人到
操作单元中循环使用。
锗沉淀率/%
88.5
89.5
90.5
91.5
93.5
(4)“沉钒”中析出NH,V(O3晶体时,需要加入过量
..
二段沉锗单宁
10
15
20
25
30
NH,CI,其原因是①
酸总用量/倍
②
锗沉淀率/%
92
93.5
94.5
97
97.5
25℃时,测得“转化”后,能液中c(V)方)=0.2mol·
L一1,为使“沉织”时,钒元素的沉降率达到96%,
(5)可从滤液中回收的金属元素主要有
应调节溶液中c(NH)至少
mol·L-1.
(填元索符号)。
(5)“煅烧”时,NH,VO:制得产品V2(O5。但反应体
(6)若用C2H2O表示单宁酸,压滤后的含锗沉淀表
系中,若不及时分离气体Ⅱ,部分V2(O会转化
示为Ge()(C2H2O)2SO,其在空气中灼烧会得
成V2O,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比
到S)2、H2(O、C)2三种气体,该反应方程式为
为3:2,该反应的化学方程式为
3.金属钪可用作宇航材料、火箭和飞机的制造材料:
2.锗是一种稀散金属,在光纤通信、航空航天等领域
氧化钪可提高计算机记忆元件性能。赤泥是铝土
有广泛应用,模拟从氧化锌烟灰(成分有ZnO、
矿加工过程中产生的废料,含有丰富的钪元素,另
ZnO·Gc(O2、FeO·Ge(2、Fe2O·GeO2、Pb(O
含有Fe2O3、SiO2,Al2O3等氧化物。一种从赤泥
等)中提取错元素的流程图如下:
中提取氧化钪的工艺流程如图所示(P2(O,是一种
HS),试剂X
ZnO
单宁酸
Gc0灼烧
磷酸酯萃取剂)。
件家-转配-两雨-医福-洗涤
→浸渣
压滤
合铁铅苯取除铁,氯化铝蒸发结局,猴挑AL0,
设9
溶液
溶液
浸渣
沙液
装
有机相
盐酸广水相
已知:①浸取后溶液pH为2,Ge以Ge()+的形式
洗濠,有机相NaO阳广反萃液
解
存在:
盐酸赤泥
②单宁酸为复杂有机酸,易与Fe3+络合沉淀。
$,0,的烧卓酸杭品体草酸S(,一
155
回答下列问题:
、
(1)用磷酸、硫酸“分步浸取”磷灰石制备H?PO,,发
(1)写出赤泥经盐酸处理后所得“浸渣”与强碱溶液
生的主要反应如下:
反应的离子方程式
Ca(PO,)sF+7HPO一5Ca(H2PO)2+HF↑
(2)赤泥“酸浸”时温度过高,酸浸速率反而下降,其
Ca (H2 PO)2+H2 SO:+2H2O-CaSO.
原因是
2H2O¥+2H3PO4
①磷灰石也可直接用硫酸溶解,两种工艺相比,
该“分步浸取”工艺的优点是
(3)P2O4萃取浸出液,其浓度、料液温度对萃取率的
影响如表所示,萃取时P2O最佳浓度及最佳料
液温度分别为
:萃取后“盐酸
经“酸浸”得到的粗HP)为CSO)·H:PO·
洗涤”的目的是
H2O混合体系。“纯化”步骤控制温度在70℃,
P2O4浓度对萃取率的影响如表:
调节H3P01质量分数为55%,使CaSO以结品
试验
P2O
钪萃取率
铁萃取率
水合物析出,过滤。为提高HP(),的产率,需对
分相情况
编号浓度/%
/%
/%
CaS)1水合物晶体进行洗涤,并
,再将其中部分返回酸浸系统。
1-1
分相快
9