271工业流程题
1．As2给女儿的信 苏霍姆林斯基O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素（As）的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。
（1）“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是 。 （2）“氧化”时，1 mol AsO33－转化为AsO43－至少需要O2________mol。
（3）“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应有：
a．Ca(OH)2(s) Ca工业经济2+(aq) + 2OH－(aq) ΔH ＜0
b．5Ca2+ + OH－ + 3AsO43－Ca5(AsO4)3OH ΔH ＞0
研究表明：“沉砷”的最佳温度是85℃。
用化学平衡原理解释温度高于85℃后，随温度升高沉淀率下降的原因是________。
（4）“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式是________________________________________________。 （5）“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度（S）曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是 ________。 （6）下列说法中，正确的是________（填字母）。
a．粗As2O3中含有CaSO4
b．工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率
c．通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的
2.我国重晶石（含BaSO490%以上）资源丰富，其中贵州省重晶石储量占全国总储量的三分之一。我省某工厂以重晶石为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”一钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下： 查阅资料可知：
①常温下： Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3)=2.5×10-9
②TiC14在常温下是无液体，退水容易发生水解：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl。
③草酸氧钛钡的化学式为：BaTiO(C2O4)2·4H2O。
请回答下列问题：
（1）工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石（假设杂质不与Na2CO3溶液作用），待达到平衡后，移走上层清液，蛋复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3，该过程用离子方程式可表示为_________________________________，此反应的平衡常数K=____ （填写计算结果）。若不考虑CO32- 的水解，则至少需要使用_____mol/L 的Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现该转化过程。
（2）酸浸时所发生反应的离子方程式为___________________________________。
（3）配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_____________________。
（4）可循环使用的物质X 是_________（填化学式），设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：_____________________________________________________________。
（5）煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，高温下生成的气体产物有CO、__________和_________（填化学式）。
4.碲(Te)为第VIA元素，其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料，并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te)中回收碲，
(1)“培烧”后,确主要以TeO2非线性薛定谔方程 形式存在，写出相应反应的离子方程式:________________________。
(2)为了选择最佳的培烧工艺进行了温度和硫酸加入量的条件试验，结果如下表所示:
温度/℃ | 硫酸加入量
(理论量倍数) | 浸出率/% |
Cu | Te |
450 | 1.25 | 77.3 | 2.63 |
460 | 1.00 | 80.29 | 2.81 |
1.25 | 89.86 | 2.87 |
1.50 | 92.31 | 7.70 |
500 | 1.25 | 59.83 | 5.48 |
550 | 1.25 | 11.65 | 10.63 |
| | | |
则实验中应选择的条件为_________________，原因为______________________________。
(3) 滤渣1在碱浸时发生的化学方程式为_____________________________。
(4) 工艺( I)中，“还原”时发生的总的化学方程式为____________________________。
(5)由于工艺(1)中“氧化”对溶液和物料条件要求高。有研究者采用工艺(II)获得磅.则“电积”过程中，
阴极的电极反应式为____________________________________。
(6)工业生产中，滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。
①滤液3 与滤液1合井。进入铜电积系统。该处理措施的优点为_____________________________。
②滤渣3中若含Au和Ag，可用_____将二者分离。(填字母)
A.王水 B.稀硝酸 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓盐酸
4.氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的流程如下:
请回答下列问题:
(1)“氧化”阶段通入过量空气比用作氧化剂具有的优点是__________________________________。
(2)“合成”阶段生成Na2FeO4的离子方程式为__________________________________。
(3)为了检验“氧化”过程中所得FeCl3溶液中是否含有Fe2+，某同学取少量溶液于试管中，选用下列试剂可以达到目的的是_______(填字母)。
a.KSCN 溶液 b.NaOH 溶液 c.K3[Fe(CN)6]溶液 d.苯酚溶液
若选用酸性K MnO4溶液进行检验，请分析方案是否合理，并说明理由:_____________________________。
(4)过程①制取FeCl3固体的具体操作步骤是_____________________________________________________。若使6.4 mol/LFeCl3饱和溶液不析出Fe(OH)3，需控制溶液的pH小于_______{已知该实验条件下，Ksp[(Fe(OH)3]=8.5×10-36，Kw=1.1×10-13，1.13≈1.33}
(5)在不同温度和不同pH 下，FeO42-的稳定性如下图所示:
从上图分析，为了提高“合成”阶段Na2FeO4的产率，可采取的实验条件范围为______________________。
5.磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂(LiFePO4)、导电剂
、粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁理电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：
已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=10-39
②Li2CO3的溶解度，0℃为1.54g；100℃为0.72g
请回答：
(1)向滤液1中加入硫酸，可得到Al(OH)3,该反应的离子方程式为 。
(2)“酸浸”时，有磷酸生成，则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程式为 ；所加H2SO金长城国际广告4和H2O2也可用HNO3代替，但缺点为 。
(3)“沉铁”时，溶液的pH与金属元素的沉淀百分率(ω)的关系如下表：
pH | 3.5 | 5 | 6.5 | 8 | 10 | 12 |
ω(Fe)/% | 66.5 | 79.2 | 88.5 | 97.2 | 97.4 | 98.1 |
lbeω(Li)/% | 0.9 | 1.3 | 1.9 | 2.4 | 4.5 | 8.0 |
| | | | | | |
则该过程应调节pH= ，其原因为 ；此时溶液中c(Fe3+)= 。
(4)“沉锂”时，所得Li2CO3应选择 (选填“冷水”或“热水”)进行洗涤，判断Li2CO3已洗涤干净的操作和现象为 。
(5)磷酸铁锂电池的工作原理为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，电池中的电解质可传导Li+。用放电时正极的电极反应式为 ，充电时，锂离子向 极迁移(填“阴”或“阳”)
6.工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3,SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠，铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂，工艺流程如下：
已知:SiO2在“碱液”中转化为铝硅酸钠Na2Al2SixO8) 沉淀。国10条
(1)过量NaOH 溶液溶解铝土矿时为了提高浸出率可采取的措施是_______。(任写一种)
(2) 电解I的化学方程式_______。
(3)“灼烧”操作用到的主要仪器有_______、_______、三脚架、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳。
(4)“电解II”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。
物质A为_______。(填化学式)
(5) 反应III的化学方程式为_______，某同学经过分析认为可以再设计一个电解槽，电解_______ (填物质名称) 溶液，更能实现副产物的循环利用。
(6) 某同学认为该制备工艺也可以先酸溶，再加入NaOH 溶液，当溶液中铁离子沉淀完全时，
此时溶液pH是_______。(一般认为室温下离子浓度小于10-5mol/L时沉淀完全；Ksp[Fe(OH)3]=1×10-35，Ksp[Al(OH)3]=3×10-34)
7．黄铜矿(CuFeS2)是重要的矿藏，以黄铜矿为原料生产碱式氯化铜和铁红(Fe2O3)颜料的工艺流程如图所示。
已知：a、b、c、x均为整数。
（1）该流程需进行多次过滤,过滤时用到的玻璃仪器为 、 和 。
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