專題11-無機工藝流程題(全國版)-測試(原卷版)

專題11無機工藝流程題一、非選擇題（本大題共7小題，共100.0分）1．（15分）MnCO3是制造電器材料軟磁鐵氧體的原料。實驗室利用菱錳礦(主要成分MnCO3，還含有Fe2O3、FeO、MgO、SiO2等雜質(zhì))得到高純碳酸錳產(chǎn)品。工藝流程如下：(1)將菱錳礦粉與氯化銨混合研磨再焙燒的目的是___________，X為NH3和CO2的混合氣體，寫出焙燒的化學(xué)方程式：___________。(2)為了降低生產(chǎn)成本，有些物質(zhì)可以循環(huán)利用，能循環(huán)利用的物質(zhì)為___________(填名稱)。(3)氧化劑MnO2能將浸出液中的Fe2＋轉(zhuǎn)變成Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式是___________。(4)物質(zhì)Y可以是___________(填字母)。a.MnCl2b.MnCO3c.NH3·H2Od.NaOH(5)氯化銨用量對錳浸出率的影響如圖所示，請分析，選擇氯化銨與錳礦粉的質(zhì)量比為___________適宜。(6)焙燒過程中產(chǎn)生的尾氣NH3、CO2以及少量HCl會對設(shè)備有一定腐蝕作用，直接排放會造成一定污染，實驗中用如圖所示裝置進行尾氣處理：(已知冷凝管和洗氣瓶中有相同產(chǎn)物)①冷凝管的作用為___________。②請寫出洗氣瓶中的化學(xué)方程式：___________。2.（14分）用蛇紋石(主要含及少量)制取MgO的工藝流程如圖：已知該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金屬離子開始沉淀pH1.63.33.86.59.4沉淀完全pH3.25.26.89.712.4回答下列問題：（1）“酸浸”時，當蛇紋石礦粉粒度一定、硫酸的濃度、活化劑用量及液固比一定時，提高浸取率還可采取的措施是____________(列舉1條)；與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________(生成產(chǎn)物之一為)。（2）“凈化”過程包括“氧化”和“沉出雜質(zhì)”兩步驟。①寫出“氧化”時反應(yīng)的離子方程式：_________。②“沉出雜質(zhì)”加氨水時，應(yīng)控制溶液pH的范圍是_______。③氨水“凈化”反應(yīng)的溫度對MgO純度和產(chǎn)率的影響如圖所示，在35～40℃，隨溫度升高，產(chǎn)率降低的主要原因是___________；在25～50℃，溫度越高，MgO純度隨溫度升高而提高的主要原因是________________。（3）用2.76t該蛇紋石(含量為80%)原料按以上流程制取MgO，制取過程中Mg的損失率為6%，可以制得MgO的質(zhì)量為___________kg。3．（14分）鈀是一種稀有金屬，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域，也是重要的戰(zhàn)略物資。一種從失效的含鈀催化劑(含Pd、PdO、Al2O3和有機物)中提取Pd的工藝流程如圖：請回答下列問題：(1)“焙燒”的主要目的是①使Al2O3發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成難溶于酸的α—Al2O3，②___。(2)寫出在還原PdO步驟發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___。(3)在浸出步驟中單質(zhì)Pd轉(zhuǎn)化H2PdCl6，不同浸出體系對鈀浸出率的影響如表所示：浸出體系對鈀浸出率的影響廢催化劑質(zhì)量(g)浸出體系現(xiàn)象鈀浸出率(%)10.02HCl+HNO3反應(yīng)劇烈、有黃煙98.4510.01HCl+H2O2反應(yīng)劇烈98.4810.12HCl+NaClO3反應(yīng)平穩(wěn)98.73選擇最佳的浸出體系為___，理由是___，寫出用該體系浸出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___。(4)浸出步驟中，鹽酸濃度對鈀浸出率的影響如圖所示：由此確定最佳的鹽酸濃度為___，理由是___。4．（15分）《中國錳業(yè)》一文提出用廢鐵屑還原軟錳礦，制取高純硫酸錳的工藝流程如下圖所示。某公司提供的軟錳礦，其主要成分是二氧化錳，其中還含有少量Fe、CaO、MgO、SiO2及重金屬等。(1)I中加鐵屑而不加鐵塊的原因是_______。(2)寫出I中鐵屑與軟錳礦發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式_______。(3)加CaCO3之前需要加雙氧水的作用_______，結(jié)合下表說明，加CaCO3控制溶液pH的范圍是_______?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)如下：不同金屬離子沉淀的pH氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH1.56.57.7沉淀完全pH3.79.79.8(4)深度除雜中加入MnF2的作用_______。(5)從濾液中獲取MnSO4晶體的方法是_______、趁熱過濾。硫酸錳在不同溫度下的溶解度表溫度/℃508090100溶解度1(g/100g水)58484234(6)為探究稀硫酸介質(zhì)中濕法還原軟錳礦制備硫酸錳的最佳工藝條件，研究了n(Fe)/n(MnO2)對錳浸出率η的影響。如圖實驗條件為n(H2SO4)：n(MnO2)=2.1：1，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)時間為80min。請結(jié)合圖像分析n(Fe)/n(MnO2)約為_______最合適，并說出理由_______。5．（14分）以磷酸鈣為原料可制備緩沖試劑磷酸二氫鉀(KH2PO4)，其工藝流程如圖所示：已知：①Ca(H2PO4)2能溶于水，CaHPO4和Ca3(PO4)2均難溶于水。②萃取原理：KCl+H3PO4?KH2PO4+HCl，HCl易溶于有機萃取劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)將磷酸鈣粉碎的目的是_______，“操作II”的名稱是_______。(2)“酸浸”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?！八峤崩昧藵饬蛩岬南铝行再|(zhì)_______(填標號)。A．氧化性b．還原性c．強酸性(3)水相中加入乙醇的作用是_______。(4)副產(chǎn)品N作肥料可使作物枝繁葉茂，提高產(chǎn)量，則溶液M是_______(填名稱)。(5)用電滲析法從含KH2PO4廢水中提取KOH和H3PO4，裝置如圖所示。①b物質(zhì)為_______。②陽極反應(yīng)式為_______。6.（14分）鋯產(chǎn)品的主要原料是鋯英砂，全球90%的氧氯化鋯來源于中國。氧氯化鋯可溶于水，微溶于鹽酸，工業(yè)上以鋯英砂(含91.5%，雜質(zhì)不與NaOH溶液反應(yīng))為原料生產(chǎn)的一種工藝流程如圖所示。已知：堿金屬的鋯酸鹽在水中溶解度很小，可在酸性條件下水解。請回答下列問題：(1)鋯英砂在“堿燒”前粉碎的目的是______________，“堿燒”時生成了和另一種鈉鹽X，X的化學(xué)式為，X的用途是______________(寫一種)。(2)“轉(zhuǎn)型”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。(3)“酸化”過程需加入過量鹽酸，該操作中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。(4)“水溶過濾”操作后要對濾渣進行洗滌，洗滌液與濾液合并濃縮結(jié)晶，檢查濾渣已經(jīng)洗滌干凈的實驗是______________。(5)將鋯英砂和焦炭混合，再與反應(yīng)生成和一種可燃性氣體，水解也可得到。生成的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______________。(6)某工廠用2t鋯英砂來制備，若這個過程中Zr的損耗率為15%，則最終制得的質(zhì)量為______________t。7．（14分）五氟化銻()是非常強的路易斯酸其酸性是純硫酸的1500萬倍。以某礦(主要成分為，含有少量CuO、PbO、等雜質(zhì))為原料制備的工藝流程如圖。

已知：I.CuS、PbS的分別為、；Ⅱ.微溶于水、難溶于水，它們均為兩性氧化物；SbOCl難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：(1)浸出時少量轉(zhuǎn)化為SbOCl，為“濾渣Ⅰ”的成分，加入氨水對其“除氯”轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)的離子方程式為___________，不宜用NaOH溶液代替氨水的原因為___________。(2)已知：浸出液中：、。在“沉淀”過程中，緩慢滴加極稀的硫化鈉溶液，先產(chǎn)生的沉淀是___________(填化學(xué)式)；當CuS、PbS共沉?xí)r，___________。(3)“除砷”時，轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)的離子方程式為___________(4)在“電解”過程中，以惰性材料為電極，陰