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11．（2013京丰台期末）以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示： Ⅰ. 将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎 Ⅱ. 采用如下装置进行电化学浸出实验
将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并 加入少量催化剂。
Ⅲ. 一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2+＋
2RH（有机相）+ Cu（水相） R2Cu（有机相）+ 2H（水相）
2+
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu得以再生。 Ⅳ. 电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
＋ 2+ 2+ 3+ 2+ ＋
CuFeS2 + 4H= Cu+ Fe+ 2H2S 2Fe+ H2S = 2Fe+ S↓+ 2H
① 阳极区硫酸铁的主要作用是 。
3+
② 电解过程中，阳极区Fe的浓度基本保持不变，原因是 。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。 写出上述现象对应的反应式 。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是 ； 加入有机萃取剂的目的是 。
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（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu得以再生的原理是 。
（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓 度由大到小的顺序是 。
2+
【解析】 试题分析：
＋ 2+ 2+ 3+ 2+ ＋
（1）根据反应：CuFeS2 + 4H= Cu+ Fe+ 2H2S 2Fe+ H2S = 2Fe+ S↓+ 2H
①可知硫酸铁作用为吸收硫化氢气体，防止环境污染；②吸收硫化氢气体要消耗3+ 2+2+－3+
Fe，而其浓度不变必须Fe在阳极放电：Fe- e→Fe。[来源:学科网ZXXK]
+－
（2）根据题中现象和离子放电规律可知：2H+2 e→H2↑
2+－
Cu+2e→Cu 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O（各1分）
考点：考查元素及其化合物、电化学、化学实验、离子浓度判断等相关知识。 12．（2013京石景山期末）（12分）钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），
将大大提高资源的利用率，减少环境污染。
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请回答下列问题：
（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。 （3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O，再经焙烧制得。水解
时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因： （4）由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。反
应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于 ℃即可。
TiCl4 Mg MgCl2 714 1412 Ti 1667 3287 熔点/℃ －25.0 648.8 沸点/℃ 136.4 1090
3+
（5）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti ，再
3+4+
以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti至全部生成Ti。滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数为___________________。（用代数式表示） （6）由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。若不考虑生产过 程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H2 mol。
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13．（2013津和平一模）(18分)(1)某厂利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵。 其生产流程图如下：
①操作b的名称是浓缩、冷却、 。
②如反应II的产物是两种酸式盐，则物质B中溶质的化学式是 。 ③若在实验室中对反应II产生的气体用 吸收。
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④该生产流程最大的优点是尽可能地实现原料的循环使用和副产物的综合利用，该生产流程体现的基本思想是 。
(2)为测定同体磷铵化肥中铵态氮的质量分数，实验室用下图所示装置进行实验。实验时，在A中加入mg磷铵样品，关闭止水夹a．打开止水夹b，向A中加入足量的浓NaOH溶液，完全反应后C中浓硫酸增重ng。请回答下列问题：
①试说明检查该装置气密性的操作方法和实验现象 。 ②装置B的作用是 ，装置D的作用是 。
③实验过程应该在何时鼓入空气?答： (填“开始前”、“过程中”或“反应后”) ④如某次测定的铵态氮的质量分数明显偏低，则可能的原因是 (填字母)。 A．磷铵样品与氢氧化钠未充分反应 B．A和B中残留了一定量的氨气 C．氢氧化钠溶液的浓度太大 D．鼓气过快 ⑤固体磷铵化肥中铵态氮的质量分数为 。 【答案】（共18分）
⑴①结晶（2分）
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高中化学之化学工艺流程题
