化学工艺设计流程题.doc

专业文档 WORD资料可编辑 化工流程题练习 【化学工艺流程题的一般组成】 1、利用酸性含锰废水（主要含Mn2+、Cl-、H+、Fe2+、Cu2+）可制备高性能磁性材料（MnCO3）及纯净的氯化铜晶体（CuCl2?2H2O）。工业流程如下： 已知：几种金属离子沉淀的pH如表 金属离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+ 完全沉淀的pH 9.7 3.2 6.4 10.4[ 回答下列问题： 过程①中，MnO2在酸性条件下反应的离子方程式为 （2）将滤渣Q溶解在过量的盐酸中，经过 ，过滤、 洗涤、低温烘干，即可获得纯净的氯化铜晶体（CuCl2?2H2O）。 （3）过程④中，298K、c(Mn2+)为1.0mol/L时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间关系如右图。据图中信息，你选择的最佳pH是 ； 理由是 。 (4)由MnCO3可制备重要催化剂MnO2，在空气中加热460.0g的MnCO3得到332.0g产品，若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的物质的量是 。 （摩尔质量（g/mol）：MnCO3:115 MnO2:87 MnO:71） 2．某实验小组以粗镍（含少量Fe和Cr杂质）为原料制备Ni(NH3)6Cl2，并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下： 已知：①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如下表所示： 离子 Fe3+ Cr3+ Ni2+ 开始沉淀pH 1.5 4.3 6.9 完全沉淀pH 2.8 5.6 8.9 ②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液均显碱性。 回答下列问题： （1）实验需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_________________。 （2）步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为________________。 （3）步骤(b)首先加入试 剂X调节溶液的pH约为6，过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。 ①调节pH约为6的原因是_______________________________________________。 ②试剂X可以是__________________(填标号)。 A. H2SO4 B. Ni(OH)2 C. NaOH D. Fe2O3 E. NiO （4）NH3含量的测定 i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解后加入3.00mL 6 mol/L盐酸，以甲基橙作指示剂，滴定至终点消耗0.500 0 mol·L-1NaOH标准溶液V1mL； ii. 空白试验：不加入样品重复实验i，消耗NaOH标准溶液V2mL。 NH3的质量分数为____________。(用V1 ,V2表示) ②在上述方案的基础上，下列措施能进一步提高测定准确度的有____________（填标号）。 A. 适当提高称量产品的质量 B. 用H2SO4溶液替代盐酸 C. 用酚酞替代甲基橙 D. 进行平行实验 （5）为测定Cl－的含量，请补充完整下述实验方案。 称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解，________________，滴入2～3滴K2CrO4溶液作指示剂，用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作2～3次。 3．锂电池应用很广，某种锂离子电池，其正极材料可再生利用。其正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6，现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。 回答下列问题： （1）写出“正极碱浸”中发生反应的化学方程式____________； （2）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学方程式________________________；如果可用盐酸代替H2SO4和H2O2 （3）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________________； （4）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出充电时正极的电极反应_