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化学工艺流程练习
非选择题(共17题)
1. 是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(1) “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(2) “焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为。
(3) “酸化”步骤应选用的酸是(填标号)。
.稀硫酸.浓硫酸
.盐酸.磷酸
(4) 如果“焙烧”后的产物直接用酸浸取,是否可行?其原因是 。
2.某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制备和,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的分解为,转变为;
②金属活动性:;
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:
金属离子
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
回答下列问题:
(1) 为提高焙烧效率,可采取的措施为。
.进一步粉碎矿石
.鼓入适当过量的空气
.降低焙烧温度
(2) “酸浸”中过量浓盐酸的作用为①充分浸出和;② 。
(3) 滤渣的主要成分为(填化学式)。
(4) 加入金属的目的是 。
3.作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(,含有少量、、、等元素)制备的流程如下:
已知:,,。
回答下列问题:
(1) 硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。
为提高溶矿速率,可采取的措施是 (举1例)。
(2) 加入少量的作用是 。不宜使用替代,原因是。
(3) 溶矿反应完成后,反应器中溶液,此时;用石灰乳调节至,除去的金属离子是。
(4) 加入少量溶液除去,生成的沉淀有。
4.锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含、、及少量、、、、)中提取、的工艺流程如下所示:
已知:苯甲酸()是一元弱酸,常温下为白色片状晶体、微溶于水,随温度升高溶解度增大。
回答下列问题:
(1) “微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔,目的是 ,
浸出渣的主要成分是。萤石矿通过“微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔,有利于其在中溶解,此时、、、、、、都能与发生反应,只有不与硫酸反应,、与发生反应生成沉淀;加入是将氧化为;溶液中的是通过与苯甲酸钠作用生成苯甲酸铝沉淀;金属锂是通过有机物萃取分离出来;水相中加入油酸钠沉铍,将生成的油酸铍灼烧,便可获得氧化铍。
(2) “除铁”中的作用为 ;
写出转化为黄钠铁矾渣的离子方程式:。
(3) “除铝”时,溶液的越小,铝的去除率越低。结合平衡移动原理解释其原因: 。
5. 工业上以铬铁矿(,含、氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如下。回答下列问题:
(1) 焙烧的目的是将转化为并将、氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是 。以铬铁矿(,含、氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠过程中,向铬铁矿中加入纯碱并通入进行焙烧,转化为,(Ⅱ)被氧化成,、氧化物转化为、,加水进行浸取,不溶于水,经过滤除去,过滤后向滤液中加入调节溶液使、转化为沉淀过滤除去,再向滤液中加入,将转化为,将溶液蒸发结晶除去,所得溶液冷却结晶得到晶体,母液中除外,还含有大量。
(2) 矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度与的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。
中和时的理论范围为;酸化的目的是 ;元素在 (填操作单元的名称)过程中除去。
6.碳酸锶具有屏蔽射线的功能,广泛应用于彩色显示装置、等离子显色装置的荧光屏玻璃中。工业上以天青石(主要成分为,含少量和)和煤为原料生产碳酸锶。工艺流程如下所示:
已知:、、在不同温度下的溶解度如下表:
温度/
20
40
60
80
90
100
1.77
3.95
8.42
20.2
44.5
91.2
3.89
8.22
20.94
101.4
—
—
0.173
0.141
0.121
0.094
0.086
0.076
②浸取时发生反应:,硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度影响。
、、和均难溶于水,在相同温度下的溶解度关系如下:。
回答下列问题:
(1) 天青石、煤混合粉碎的目的是