小專題循環(huán)物質(zhì)（已改）

課題：課題：工藝流程——循環(huán)物質(zhì)工藝流程總第(3)期整理與編輯：沈立鵬循環(huán)物質(zhì)確定的思維模型確定溶液成分，首先分析題干信息，根據(jù)箭頭指向明確加入的物質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)確定生成的物質(zhì)，然后對加入的物質(zhì)和生成的物質(zhì)進(jìn)行對照，重復(fù)的物質(zhì)即為循環(huán)物質(zhì)。1．高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程：時(shí)溶解度克克水，：111，：上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有石灰、、____和____寫化學(xué)式?！敬鸢浮俊窘馕觥恐苽渲欣玫脑希谵D(zhuǎn)化過程中又生成的可以循環(huán)利用。由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖知，除石灰、二氧化碳外，溶液中通入以制備生成的及最后由母液加入石灰生成的KOH，會(huì)在、KOH的熔融制備中被循環(huán)利用。故答案為：KOH、。2．廢物的處理、轉(zhuǎn)化和利用是非常有意義的。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示流程，綜合處理某工廠印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)和廢氣(H2S)，真正做到了變廢為寶：處理廢液、廢氣得到氯化銅、單質(zhì)硫的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了蝕刻液的循環(huán)利用。

綜合分析虛線框內(nèi)所涉及的兩個(gè)反應(yīng)，①蝕刻液得到循環(huán)利用；②。【答案】硫化氫的原子利用率為100%【解析】依據(jù)氯化鐵與硫化氫反應(yīng)可知硫化氫在反應(yīng)中原子利用率為100%，故答案為：硫化氫的原子利用率為100%。3．從含銅豐富的自然資源黃銅礦（CuFeS2）冶煉銅的工藝流程如下：已知：CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S過濾3所得濾液中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_____，為保持流程持續(xù)循環(huán)，每生成1molCu，理論上需補(bǔ)充CuCl2的物質(zhì)的量為_____．【答案】CuCl2（HCl）0.5mol【解析】濾3所得濾液中含有HCl和CuCl2，可以循環(huán)使用，涉及反應(yīng)有CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S、2CuCl＝Cu+CuCl2，綜合兩個(gè)化學(xué)方程式可得CuFeS2+CuCl2＝2Cu+FeCl2+2S，由方程式可得每生成1molCu，理論上需補(bǔ)充CuCl2的物質(zhì)的量為0.5mol。4．某小組模擬工業(yè)上回收分銀渣中的銀，過程如下：（1）Ⅰ中主要反應(yīng)：AgCl+2SO32-Ag(SO3)2（2）Ⅲ中回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會(huì)降低。從回收液離子濃度變化和反應(yīng)限度的角度分析原因：______。【答案】2SO32-+O2=2SO42-隨著循環(huán)次數(shù)增加，浸出液中c(SO32-)減小、c(Cl-)增大，均使【解析】（1）反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行，SO32?很容易被空氣中氧氣氧化，離子反應(yīng)方程式為（2）隨著循環(huán)次數(shù)增加，浸出液中c(SO32?)減小、c(Cl-)增大，均使AgCl+2SO32-5．硫酸銅在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。某化工廠用含少量鐵的廢銅渣為原料生產(chǎn)膽礬的流程如下：已知生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示：Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀4.26.51.5完全沉淀6.79.73.7氣體a可以被循環(huán)利用，用化學(xué)方程式表示氣體a被循環(huán)利用的原理為2NO＋O2===2NO2、__________________?！敬鸢浮?NO2+H2O=2HNO3+NO；【解析】氣體a是NO，NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮溶于水又得硝酸和NO，化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO；

6．氯化亞銅(CuCl)常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工業(yè)上采用如下工藝流程，從某酸性廢液(主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-中制備氯化亞銅。在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____?！敬鸢浮苛蛩?或H2SO4)【解析】由于最終還有硫酸生成，因此在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸。7．鉛蓄電池的陰、陽極填充物又被稱為鉛膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4)是廢舊鉛蓄電池需要回收的部分，通過回收鉛膏可制備聚氯乙烯塑料的熱穩(wěn)定劑三鹽基硫酸鉛(組成可表示為3PbO·PbSO4·H2O)，其工藝流程如下：已知：Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。物質(zhì)X是一種可以循環(huán)利用的物質(zhì)，該物質(zhì)是_______，若其中殘留SO42-過多，循環(huán)利用時(shí)可能出現(xiàn)的問題是__________________________。【答案】HNO3浸出時(shí)部分鉛離子生成PbSO4為難溶物，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行(合理即可)【解析】硫酸溶液和硝酸鉛，生成了硫酸鉛沉淀，另一種物質(zhì)就是硝酸，物質(zhì)X為硝酸，如果殘留液中SO42-過多，加入硝酸的處理過程中會(huì)直接生成PbSO4沉淀，影響后續(xù)操作；答案為HNO3浸出時(shí)部分鉛離子生成PbSO4為難溶物，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；8．鉍為第五周期VA族元素，利用濕法冶金從輝鉍礦（含Bi2S3、Bi、Bi2O3等）提取金屬鉍的工藝流程如下圖所示：已知：BiCl3水解的離子方程式為：BiCl3+H2OBiOCl+2H+＋2Cl?。濾液的主要溶質(zhì)是（化學(xué)式）_____，該物質(zhì)可在工藝中轉(zhuǎn)化為循環(huán)利用的原料，轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為____。【答案】氯化亞鐵2FeCl2+Cl2＝2FeCl3【解析】往BiCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生置換反應(yīng)，鐵將Bi3+還原為Bi，自身生成亞鐵離子，2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi，濾液的主要溶質(zhì)是氯化亞鐵；氯化亞鐵可在工藝中轉(zhuǎn)化為循環(huán)利用的原料，結(jié)合流程中加入的物質(zhì)可知轉(zhuǎn)化為氯化鐵，則發(fā)生的反應(yīng)：2FeCl2+Cl2＝2FeCl3。9．某工廠以硝酸為原料生產(chǎn)亞硝酸鈉，其工藝流程如圖：已知：Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率，可向“尾氣”中通入一定量的____氣體，再通入“吸收塔”中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)吸收。【答案】O2【解析】由于NO不溶于Na2CO3，為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率，可向“尾氣”中通入一定量的O2氣體，使NO部分轉(zhuǎn)化為NO2，再通入“吸收塔”中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)吸收；10．一種由天然MnO2礦與MnS礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素的氧化物）制備高純碳酸錳工藝如下：已知：相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9將部分MnCO3溶于稀硫酸，所得溶液電解可