【正文】 1 2020屆高三化學(xué) “化學(xué)工業(yè)流程題 ”專項訓(xùn)練 1． 2．（ 16 分）鉻鐵礦的主要成分可表示為 FeOCr2O3，還含有 SiO Al2O3等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（ K2Cr2O7）的過程如下圖所示。 已知： ① NaFeO2遇水 強烈水解 ． ． ． ． 。 ② 2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ + H2O 請回答： （ 1） K2Cr2O7中 Cr 元素的化合價是 。 （ 2）煅燒鉻鐵礦生 成 Na2CrO4和 NaFeO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （ 3） 濾渣 1 為紅褐色的固體，濾渣 1 的成分是（填 名稱 ． ． ） ______________ ， 濾液 1 的成分除 Na2CrO NaOH 外，還含有（填 化學(xué)式 ． ． ． ） 。 2 （ 4）利用濾渣 2，可制得兩種氧化物，其中一種氧化物經(jīng)電解冶煉可獲得金屬，該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （ 5） 寫出 由濾液 2 轉(zhuǎn)化為 Na2Cr2O7溶液應(yīng)采取的措施是 。 （ 6）向 Na2Cr2O7溶液中加入 KCl固體， 獲得 K2Cr2O7晶體的操作依次是： 加熱濃縮、 、過濾、洗滌、干燥。 3．（ 10 分）菱錳礦的主要成分是碳酸錳 ， 還含有 Fe2O FeO、 CaO、 MgO 等成分。某化工廠用廢鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 20%）與菱錳礦制備 (106℃ 時失去 一分子結(jié)晶水，198℃ 時失去全部結(jié)晶水 )，部分工藝流程如下： （ 1）鹽酸與菱錳礦中碳酸錳反應(yīng)的化學(xué)方程式為 （ 2）酸浸取時，浸出時間對浸出率的影響如右圖所示，工業(yè) 采用的浸取時間是 60min，其可能的原因 是 。 （ 3）圖中 “凈化劑 X” 可能是 。 （ 4）加入 MnSO4后控制實驗條件析出某種雜質(zhì)離子的鹽 Y, 鹽 Y 的主要成分是 。 （ 5）濃縮結(jié)晶時，必須一出現(xiàn)晶膜就立刻停止 加熱，其原因是 。 4. 聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6n]。本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為： Al2O3(25%~34%)、 SiO2(40%~50%)、 Fe2O3(%~%)以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下： 根據(jù)流程圖回答下列問題： （ 1） “煅燒 ”的目的是 __________________________________________________________。 （ 2）配制質(zhì)量分?jǐn)?shù) 15％的鹽酸需要 200mL30%的濃鹽酸（密度約為 ）和 _______g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、 ____________________。 （ 3） “溶解 ”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _____________________________________ _____________________________________________________________________________ （ 4）加少量鋁粉的主要作用是 ___________________________________________________。 （ 5） “調(diào)節(jié)溶液 pH 在 ~”的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是 ___________________； “蒸發(fā)濃縮 ”需保持溫度在 90~100 0C，控制溫度的實驗方法是 ____________________________________。 脈石棄渣 氫氧化鐵 3 5. 廢舊鋰離子電池的正極材料（主要含有 2LiCoO 及少量 Al、 Fe 等）可用于回收鈷、鋰，實驗方法如下： （ 1）在上述溶解過程中， 223SO? 被氧化成 24SO? ， 2LiCoO 在溶解過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ，氧化劑是 ______________。 （ 2）在上述除雜過程中，通入空氣的作用是 ____________________________________。 廢渣的主要成分是 ___________________________________。 （ 3） “沉淀鈷 ”和 “沉淀鋰 ”的離 子方程式分別為 _________________________________、 _____________________________________。 （ 4）本工藝可回收的副產(chǎn)品是 ____________________________________。 6. CoCl26H2O 在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷廢料（含少量 Fe、 Al 等雜質(zhì)）為原料制取 CoCl26H2O 的一種新工藝流程： 含 鈷 廢 料 加 熱 反 應(yīng) 反 應(yīng) 調(diào) 節(jié) p H 至 a 過 濾調(diào) 節(jié) p H 至 2 ～ 3操 作 Ⅰ減 壓 烘 干C o C l26 H2O鹽 酸過 氧 化 氫 碳 酸 鈉濾 渣鹽 酸 已知： ① 鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Co＋ 2HCl=CoCl2＋ H2↑ ② CoCl26 H2O 熔點 86℃ ，易溶于水；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至 110~120℃ 時，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。 ③ 部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的 pH 見下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 開始沉淀 完全沉淀 請回答下列問題： (1)加入碳酸鈉調(diào)節(jié) pH 至 a， a的范圍是 。 (2)操作 Ⅰ 包含 3 個基本實驗操作，它們是 、 和過濾。 (3)制得的 CoCl26H2O 需減壓烘干的原因是： 。 (4)為測定產(chǎn)品中 CoCl26H2O 含量，某同學(xué)將一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過濾，并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中 CoCl26H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 100％，其原因可能是： 。 (5)在實驗室中，為了從上述產(chǎn)品中獲得更 純凈的 CoCl26H2O，方法是： 。 (6)在上述新工藝中，用 “鹽酸 ”代替原工藝中 “鹽酸與硝酸的混酸 ”直接溶解含鈷廢料，其主要優(yōu)點為： 。 原工藝較新工藝也有優(yōu)點，其主要優(yōu)點是