学习知识重要的是为了应用在生活中，因此了解化工流程很有必要。以下是化工流程专题练习，请考生注意做题质量。

(2010广东)32.(16分)

碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。

(1)步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是____________________________________

(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

(3)步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________

(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________________________________

(5)从母液中可回收的主要物质是_____________

(16分)(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率(2)石灰石

(3)Fe2+、Mg2+、Ca2+(4)2Li+ + CO32- = Li2CO3↓ (5) Na2SO4

(2011广东)32.(16分)

由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

(注：NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)

精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①

和②

(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在

(3)在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为

(4)镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应

(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是

答案：()①2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;②4Al+3SiO22Al2O3+3Si (2)HCl和AlCl3;NaCl (3)Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O ， H++OH-==H2O (4)阳极;Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl7-

(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生

32.难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42— + 2H2O

为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

Ca(OH)2溶液 滤渣 母液

杂卤石 过滤

(1)滤渣的主要成分有 和 以及未溶杂卤石。

(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH) 2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：

(3)“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH至中性。

不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系见图14，由图可得，随着温度升高，

①

②

(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

CaSO4(s) + CO32— CaCO3 (s) + SO42—

已知298K时，Ksp(CaCO3)= 2.80×10—9，Ksp(CaSO3)= 4.90×10—5 ，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位效数字)。

(17分)(1)Mg(OH)2CaSO4

(2)加入Ca(OH)2溶液，OH—与Mg2+结合成Mg(OH)2、Ca2+与SO42—结合成CaSO4而析出，使平衡向右移动，杂卤石溶解浸出K+(留在滤液中)。

(3)K2CO3 稀H2SO4

(4)①在同一时间内，K+的浸出浓度增大。②K+的溶浸速率加快，达到溶浸平衡的时间短。

(5)K=1.75×104

32.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

(注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)

(1)电解精炼银时，阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为 。

(2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。

(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： CuO + Al2O3 CuAlO2 + ↑

(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L。

(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。

()Ag++e—= Ag，2NO+O2=2 NO2

(2)CuO和Al(OH)3，Al(OH)3+OH—= AlO2—+2H2O

(3)4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑

(4)25.0L 铜的质量为5000×63.5%=3175g，转换成物质的量为3175/63.5=50mol，根据原子守恒1Cu～1CuAlO2，即CuAlO2也是50mol。同理，1CuAlO2～l～0.5 Al2(SO4)3，所以nAl2(SO4)3= 25.0 mol。根据物质的量浓度的转换关系得出需要硫酸铝溶液的体积是25.0L。

蒸发浓缩、冷却结晶

32.(16分)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

(注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃)

(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是______________________。

(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为________________________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_____________________________________________________。

(3)步骤①为：搅拌、__________、所得溶液IV中的阴离子有_________________。

(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为_________________________________________________________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。

(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。

(1)排除空气，防止空气中的氧气化

CO (解析：高温条件下CO2与C反应，转化为CO)

SiCl4 + 6NaOH = Na2SiO3 + 4NaCl + 3H2O(解析：I 中气体主要是SiCl4、AlCl3、FeCl3。SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃。在80℃冷凝之后，只剩SiCl4气体。)

(3) 过滤-、Cl-、OH-

(4) 7.8

(解析：①AlO2- + 2H2O = Al(OH)3↓+ OH-，②CH3COOCH2CH3 + OH- = CH3COO- + HOCH2CH3，将①和②进行合并。100kg石墨含有Al2O3 51 kg，根据元素守恒，计算到Al(OH)3为78 kg)

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