题型二 以“化工流程”为载体的综合考查型
1.(2017•湖北省武昌区高三5月调研考试)铬渣(铬主要以Cr2O3形式存在,同时含有Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥,实现其综合利用,可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体,则生成Na2CrO4的反应的化学方程式为________________________________________________________________________
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(2)除去浸出液中的杂质最好加入________(填试剂名称)来调节pH。除去铝元素的离子方程式为________________________________________________________________________
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(3)理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀,工艺流程中不选用醋酸铅的原因是________________________________________________________________________
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(4)铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料。遇到空气中的硫化物颜色会变黑,该过程的化学方程式为____________________________________________________________
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(5)实验室常利用Cr3+在碱性溶液中的还原性,使其转化为CrO2-4,从而实现与Al3+的分离,这个过程中需要加入的试剂是________________________(填化学式),分离操作是________________________________________________________________________。
答案 (1)5Cr2O3+14NaOH+6NaNO3 ===10Na2CrO4+3N2↑+7H2O (2)硝酸 AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ (3)不引入新的杂质;得到的NaNO3可以循环利用 (4)PbCrO4+H2S===PbS+H2CrO4 (5)NH3•H2O、H2O2 过滤
解析 本题主要考查离子反应。
(1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体氮气,则生成Na2CrO4的反应的化学方程式为5Cr2O3+14NaOH+6NaNO3 ===10Na2CrO4+3N2↑+7H2O。
(2)为了不引入新的杂质,除去浸出液中的杂质最好加入硝酸来调节pH。除去铝元素的离子方程式为AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓。
(3)工艺流程中不选用醋酸铅的原因是不引入新的杂质;得到的NaNO3可以循环利用。
(4)铬酸铅遇到空气中的硫化物颜色会变黑,该过程的化学方程式为PbCrO4+H2S===PbS+H2CrO4。
(5)加入NH3•H2O 提供碱性环境,而且将Al3+转化为氢氧化铝沉淀,NH3•H2O不会溶解氢氧化铝沉淀,加入H2O2将Cr3+氧化为CrO2-4,不会引入杂质,所以这个过程中需要加入的试剂是NH3•H2O、H2O2,分离操作是过滤。
2.(2017•四川省双流中学高三下学期第二次适应性考试)氯化钡是白色的晶体,易溶于水,微溶于盐酸和硝酸,难溶于乙醇和乙醚,易吸湿,需密封保存。工业上制备BaCl2•2H2O有如下两种途径:
途径1:以重晶石(主要成分BaSO4)为原料,流程如下:
炭 盐酸
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重晶石矿―→高温焙烧―→溶解―→过滤――→滤液结晶
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