工藝流程剖析1．Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極資料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少許MgO、SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備，工藝流程以下：回答以下問(wèn)題：(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果以以下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采納的實(shí)驗(yàn)條件為____________________________。(2)“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42-形式存在，寫出相應(yīng)反響的離子方程式____________________。(3)TiO2·xHO積淀與雙氧水、氨水反響40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果以下表所示：2溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)變率/%9295979388剖析40℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)變率最高的原由_______________________________________。(4)LiTiO中Ti的化合價(jià)為+4，此中過(guò)氧鍵的數(shù)量為___________。2515(5)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增添1倍)，使Fe3+恰巧積淀完整即溶3+×10-53424342液中c(Fe)=1.0mol/L，此時(shí)能否有Mg(PO)積淀生成______________(列式計(jì)算)。FePO、Mg(PO)的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式____________。2．重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程以下圖：1回答以下問(wèn)題：高溫(1)步驟①的主要反響為：FeO·Cr2O+NaCO+NaNONaCrO+FeO+CO+NaNO3233242322上述反響配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為__________。該步驟不可以使用陶瓷容器，原由是________________。濾渣1中含量最多的金屬元素是____________，濾渣2的主要成分是_____________及含硅雜質(zhì)。(3)步驟④調(diào)濾液2的pH使之變____________(填“大”或“小”)，原由是___________________(用離子方程式表示)。(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度以下圖。向“濾液3”中加入適當(dāng)KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾獲得K2Cr2O7固體。冷卻到___________(填標(biāo)號(hào))獲得的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃步驟⑤的反響種類是___________________。(5)某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7，最后獲得產(chǎn)品m2kg，產(chǎn)率為______。3．水泥是重要的建筑資料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有必定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程以下圖：回答以下問(wèn)題：在分解水泥樣品過(guò)程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________________________，還可使用___________取代硝酸。積淀A的主要成分是_________，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反響，該反響的化學(xué)方程式為____________________________________。(3)加氨水過(guò)程中加熱的目的是______________________________________。積淀B的主要成分為_____________、____________(填化學(xué)式)。(4)草酸鈣積淀經(jīng)稀H2SO4辦理后，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，經(jīng)過(guò)測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反響為：2-+2+-1的KMnO4溶液36.00MnO4+H+H2C2O4→Mn+CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400g水泥樣品，滴準(zhǔn)時(shí)耗費(fèi)了0.0500mol·LmL，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。4．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝以下：回答以下問(wèn)題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_______。寫出“反響”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除掉2+2+，要加入的試劑分別為________、Mg和Ca________。“電解”中陰極反響的主要產(chǎn)物是______。“尾氣汲取”是汲取“電解”過(guò)程排出的少許ClO2。此汲取反響中，氧化劑與復(fù)原劑的物質(zhì)的量之比為________，該反響中氧化產(chǎn)物是_________?！坝行群俊笨捎脕?lái)權(quán)衡含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計(jì)算結(jié)果保存兩位小數(shù))5．重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經(jīng)辦理達(dá)標(biāo)后才能排放。Ⅰ.某工業(yè)廢水中主要含有3+2+3+3+2+2+等，且酸性較強(qiáng)。為回收利用，Cr，同時(shí)還含有少許的Fe、Fe、Al、Ca和Mg往常采納以下賤程辦理：注：常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完整積淀時(shí)所需的pH，以下表：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)Al(OH)3Cr(OH)32pH3.79.611.189氧化過(guò)程中可取代H2O2加入的試劑是________(填字母，下同)。A.Na2O2B.HNO3C.FeCl3D.KMnO4(2)加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH=8時(shí)，除掉的離子是________；已知鈉離子互換樹脂的原理：n++M+nNaR―→MR+nNa，n此步操作被互換除掉的雜質(zhì)離子是____________。3+B.Al3+2+2+A.FeC.CaD.Mg3(3)復(fù)原過(guò)程在酸性條件下進(jìn)行，每耗費(fèi)0.8molCr2O轉(zhuǎn)移4.8mole-，該反響離子方程式為________________________________________________________________________。Ⅱ.酸性條件下，六價(jià)鉻主要以Cr2O形式存在，工業(yè)上常用電解法辦理含Cr2O的廢水，該法用Fe作電極電解含CrO的酸性廢水，跟著電解進(jìn)行，在陰極鄰近溶液pH高升，產(chǎn)生Cr(OH)3溶液。2電解時(shí)可否用Cu電極來(lái)取代Fe電極？________(填“能”或“不可以”)，原由是_____________。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=1×10-20，假定溶液的c(Cr3+)=0.01mol/L，當(dāng)pH應(yīng)為______時(shí)開始生成積淀。6．硫酸鎳晶體(NiSO4·7H20)可用于電鍍工業(yè)，可用含鎳廢他化劑為原料來(lái)制備。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主嬰含有Ni，還含有Al，F(xiàn)e的單質(zhì)及其余不溶于水及酸、堿的雜質(zhì)。某小組設(shè)計(jì)了以以下圖所示的制備流程：已知：25℃，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15(1)操作a所用到的玻璃儀器有________、玻璃棒和燒杯。溶液①中通入足量CO2時(shí)可析出白色積淀，反響的離子方程式是_________(2)加H2O2的目的是(用離子方程式表示)_______。反響溫度不宜過(guò)高，原由是_______。(3)操作b為調(diào)理溶液的pH，若調(diào)理溶液pH=5，則積淀后的溶液中殘留的c(Fe3+)=____。若溶液中c(Ni2+)=1.2mol/L，為防止Ni2+積淀?yè)p失，調(diào)理溶液PH的最大值為________調(diào)PH為2-3時(shí)所加的酸是_______操作c的名稱為_______、過(guò)濾、清洗、干燥。(6)NiSO4·7H20可用于制備鎳氫電池(NiMH)，此中M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，總反響為NiOOH+MHNi(OH)2+M，則NiMH電池放電過(guò)程中，正極的電極反響式為_________。7．CuCl寬泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進(jìn)行有關(guān)研究?！緦?shí)驗(yàn)研究】該小組用以下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。4請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)儀器X的名稱是__________。(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后次序是①→→→→⑤。①檢查裝置的氣密性后加入藥品②熄滅酒精燈，冷卻③在“氣體進(jìn)口”處通干燥HCl④點(diǎn)燃酒精燈，加熱⑤停止通入HCl，而后通入N2在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，察看到B中物質(zhì)由白色變成藍(lán)色，C中試紙的顏色變化是。(4)裝置D中發(fā)生反響的離子方程式是。(5)反響結(jié)束后，拿出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此中含有少許的CuCl2或CuO雜質(zhì)，依據(jù)資料信息剖析：①若雜質(zhì)是CuCl2，則產(chǎn)生的原由是。②若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原由是。若已證明雜質(zhì)為CuO，請(qǐng)寫出由Cu2(OH)2Cl2生成CuO的化學(xué)方程式。8．電解精華銅的陽(yáng)極泥主要成分為Cu2Te、Ag2Se，工業(yè)上從此中回收硒(Se)、碲(Te)的一種工藝流程以下：已知：I．TeO2是兩性氧化物、微溶于水；Ⅱ．元素碲在溶液中主要以4+2--等形式存在；Te、TeO3、HTeO3Ⅲ．25℃時(shí)，亞碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3，Ka2=2×10-8。(1)NaHTeO3的溶液的pH____7(填“>”、“=”或“<”)。(2)SeO2與SO2通入水中反響的化學(xué)方程式為________。操作①的名稱為__________。焙砂中碲以TeO2形式存在。溶液①中的溶質(zhì)主要成分為NaOH、_______。工業(yè)上經(jīng)過(guò)電解溶液①也可獲得單質(zhì)碲。已知電極均為石墨，則陰極的電極反響式為____________。向溶液①中加入硫酸，控制溶液的pH為4.5～5.0，生成TeO2積淀。假如H2SO4過(guò)度，將致使碲的回收率偏低，其原由是________________________。(5)將純凈的TeO2先溶于鹽酸獲得四氯化碲溶液，而后將SO2通入到溶液中獲得Te單質(zhì)。由四氯化碲獲得Te單質(zhì)的離子方程式為__________________。(6)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有__________________(填化學(xué)式)。59．亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及沙糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：已知：①NaClO2的溶解度隨溫度高升而增大，適合條件下可結(jié)晶析出NaClO2·3H2O。②純ClO2易分解爆炸，一般用罕有氣體或空氣稀釋到10％以下安全。③160g/LNaOH溶液是指160gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L，其密度約為1.2g/mL。(1)160g·L-1NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保存三位有效數(shù)字)。發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是_____________(選填序號(hào))。將SO2氧化成SO3，加強(qiáng)酸性稀釋ClO2以防備爆炸將NaClO3氧化成ClO2(3)ClO2發(fā)生器中的主要反響方程式為，汲取塔內(nèi)的反響的化學(xué)方程式為。汲取塔中為防備NaClO2被復(fù)原成NaCl，所用復(fù)原劑的復(fù)原性應(yīng)適中。除H2O2外，還能夠選擇的復(fù)原劑是____________(選填序號(hào))。a.Na2O2b.Na2Sc.FeCl2從濾液中獲得NaClO2·3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作挨次是____________(選填序號(hào))。a.蒸餾b.蒸發(fā)c.灼燒d.過(guò)濾e.冷卻結(jié)晶10．冬日，雪花漫舞，給人帶來(lái)美的享受，但降雪卻會(huì)致使道路通行問(wèn)題。現(xiàn)有一種高速公路的綠色融雪劑——CMA(醋酸鈣、醋酸鎂固體混淆物)，其生產(chǎn)常以白云石(主要成分MgCO3·CaCO3，含SiO2等雜質(zhì))和生物質(zhì)廢液——木醋液(主要成分乙酸，以及少許的甲醇、苯酚、焦油等雜質(zhì))等為原料，流程以下：(1)步驟①發(fā)生的反響離子方程式為。6(2)濾渣1的主要成分與NaOH溶液反響的熱化學(xué)方程式為(己知lmolNaOH發(fā)生反響時(shí)放出熱量為QkJ)。步驟②所得濾液常呈褐色，剖析可知其原由主假如木醋液中含有少許的有色的焦油以及。(3)已知CMA中鈣、鎂的物質(zhì)的量之比與出水率(與融雪成效成正比)關(guān)系以下圖，步驟④的目的除調(diào)理n(Ca)∶n(Mg)約為____(選填：1∶3；1∶2；3∶7；2∶3)外，另一目的是。(4)步驟⑥包括的操作有、過(guò)濾、清洗及干燥。(5)取akg含MgCO3·CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的白云石，經(jīng)過(guò)上述流程制備CMA。已知MgCO3·CaCO的損失率為c%，步驟④以后到產(chǎn)品CMA的損失率為d%，則聯(lián)合(3)可知所得產(chǎn)質(zhì)量量約3為kg(請(qǐng)用含有關(guān)字母的計(jì)算式表達(dá)，不用化簡(jiǎn))。參照答案1．【答案】(1)100℃、2h，90℃，5h(2)FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O(3)低于40℃，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)變反響速率隨溫度高升而增添；超出40℃，雙氧水分解與氨氣逸出致使TiO2·xH2O轉(zhuǎn)變反響速率降落(4)41.31022(5)Fe3+恰好沉淀完全時(shí)，43-)=1.0105-1–17-1，c(POmol·L=1.3×10mol·L32+23-)=(0.01)3×(1.3×10–172–40[Mg(PO)]，所以不會(huì)生成Mg(PO)積淀(6)2FePO+244sp34342LiCO+HCO2LiFePO+HO↑+3CO↑232244222．【答案】(1)2：7陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反響(2)鐵Al(OH)(3)小增大溶液中+，促使均衡3H190m2100%2CrO2-+CrO2-+HO正向挪動(dòng)(4)d復(fù)分解反響(5)147m142723．【答案】(1)將樣品中可能存在的2+Fe3+雙氧水222(23242Fe氧化為(HO)(2)SiO或HSiO)SiO+4HFSiF↑+2HO7(3)防備膠體生成，易積淀分別Fe(OH)3Al(OH)3(4)45.0%4．【答案】(1)+3(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO2-(或NaClO2)(4)2：1O2(5)1.575．【答案】Ⅰ.(1)A(2)ABCD(3)3S22+3+2O+4CrO+26H===6SO+8Cr+13HO