高中化学工艺流程专题训练
Co
1．（共14分）
一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co 2O 3·CoO 的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO ）的工艺流程如下：
（1）过程I 中采用NaOH 溶液溶出废料中的Al ，反应的离子方程式为 。
（2）过程II 中加入稀H 2SO 4酸化后，再加入Na 2S 2O 3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根） 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。 （3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF 和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III 和IV 中所起作用有所不同，请写出在过程IV 中起的作用是__________。
（5）在Na 2CO 3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。 A c (Na +) = 2c (CO 32-)
B c (Na +) > c (CO 32-) > c (HCO 3-)
C c (OH -) > c (HCO 3-) > c (H +)
D c (OH -) - c (H +) == c (HCO 3-) + 2c (H 2CO 3)
（6）CoO 溶于盐酸可得粉红色的CoCl 2溶液。CoCl 2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl 2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl 2·6H 2O 晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A 物质的化学式是______。
（共14分）
（1）2Al+2OH -+2H 2O = 2AlO 2-+3H 2↑
（2）4Co 2O 3·CoO + Na 2S 2O 3 + 11H 2SO 4 = 12CoSO 4 + Na 2SO 4 + 11H 2O Co 2O 3·CoO 可氧化盐酸产生Cl 2，污染环境。（合理即可） （3）2Al 3++3CO 32-+3H 2O = 2Al(OH)3↓+3CO 2↑ （4）调整pH ，提供CO 32-，使Co 2+沉淀为CoCO 3
含铝溶液
废料 Ⅰ
碱溶 钴渣 含Co 2+及
微量Li + Al 3+
溶液
粗 CoO 粉
锂铝渣
Ⅲ ①20%Na 2CO 3 调pH=4.5～5 ②加NaF
Ⅴ600℃煅烧
滤液
Ⅱ
85～90℃ 加浸出剂
Ⅳ 30%Na 2CO 3 调pH=8～8.5
沉淀CoCO 3
（5）B C D （有错不得分，答对2个得1分，全对得2分） （6）CoCl 2•2H 2O
Cr
2．（17分）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：
已知：①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 72-、Fe 3+；②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀（c ≤1.0×10-5 mol·L -1）时pH 分别为3.6和5。
（1）“微热”除能加快反应速率外，同时还可以 ，
滤渣A 为 （填化学式）。
（2）根据溶解度（S ）∽温度（T ）曲线，操作B 的最佳
方法为 （填字母序号） A ．蒸发浓缩，趁热过滤 B ．蒸发浓缩，降温结晶，过滤
（3）酸化后Cr 2O 72－
可被SO 32-还原成Cr 3+，离子方程式为：
；酸C 为 ，Cr(OH)3的溶度积常数K sp[Cr(OH)3]＝ 。 （4）根据2CrO 42－
＋2H +
Cr 2O 72－
＋H 2O 设计图示
装置（均为惰性电极）电解Na 2CrO 4溶液制取Na 2Cr 2O 7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。
（17分）
（1）促进Fe 3＋
水解生成Fe(OH)3而除去；（2分）Fe(OH)3；（2分） （2）A （2分）
（3）3SO 32-＋Cr 2O 72-＋8H ＋＝2Cr 3＋
＋3SO 42-＋4H 2O ；（3分，化学式和配平错误0分）
H 2SO 4；（2分）1.0×10－32 mol 4·L -4
（2分，不带单位扣1分）
（4）正极，（2分）4OH －-4e －
＝O 2↑＋2H 2O （2分）（无“↑”扣分1分） Cu
铬渣
浸取
调pH 约3.6并微热
过滤
操作B
产品
水
稀NaOH 滤液
滤渣A 母液 酸化、还原 调pH 为5 ……
过滤 酸C+Na 2SO 3溶液
NaOH 溶液
滤渣D
电源
NaOH 浓溶液
Na +交换膜
NaOH
稀溶液
Na 2CrO 4 溶液
Na 2Cr 2O 7 溶液 120 100
80 60 40 20 20 40 60 T/℃
S/g
3.（13分）工业上用某矿渣（含有Cu 2O 、Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2）提取铜的操作流程如下:
已知： Cu 2O + 2H + = Cu + Cu 2+ + H 2O
（1）固体混合物A 中的成分是 。
（2）反应Ⅰ完成后，铁元素的存在形式为 。（填离子符号）
请写出生成该离子的离子方程式 。 （3）x 、y 对应的数值范围分别是 、 。 （4）电解法获取Cu 时，阴极反应式为 ，阳极反应式为 。 （5）下列关于NaClO 调pH 的说法正确的是 。 a. 加入NaClO 可使溶液的pH 降低
b. NaClO 能调节pH 的主要原因是由于发生反应ClO －
+ H +HClO ，
ClO －
消耗H +，从而达到调节pH 的目的
c .NaClO 能调节pH 的主要原因是由于NaClO 水解ClO －+ H 2O HClO+OH －
，
OH －
消耗H + ，从而达到调节pH 的目的
（6）用NaClO 调pH ，生成沉淀B 的同时生成一种具有漂白作用的物质，
该反应的离子方程式为 。
（13分）
（1）SiO 2、Cu （各1分） （2）Fe 2+ （2分）
2Fe 3+ + Cu = Cu 2+ + 2Fe 2+（2分）
（3）3.2≤pH ＜4.0 5.2≤pH ＜5.4（各1分） （4）Cu 2+ +2e －
= Cu 2Cl －
- 2e －
= Cl 2↑（各1分） （5）b （2分）
（6）5ClO －
+ 2Fe 2+ + 5H 2O = 2Fe(OH)3 + Cl －
+ 4HClO （1分） （或 2Fe 2+ +7ClO －
+ 2H ＋
+ 5H 2O = 2Fe(OH)3 + Cl －
+ 6HClO ）
稀硫酸
Cu
沉淀B
沉淀C
矿渣 固体混合物A
