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(高考化學專練)題型16無機化工流程綜合分析(原卷版)(高考化學專練)題型16無機化工流程綜合分析(原卷版)/(高考化學專練)題型16無機化工流程綜合分析(原卷版)題型16無機化工流程綜合分析目錄TOC\o"1-2"\h\u 1【考向一】除雜、提純類化工流程綜合分析 1【考向二】化學基本原理類化工流程綜合分析 4【考向三】圖像、圖表信息加工類化工流程綜合分析 8【考向四】制備類化工流程綜合分析 12 16【考向一】除雜、提純類化工流程綜合分析【典例1】(2023上·福建廈門)某工廠的工業廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+.為了減少污染并變廢為寶,工廠計劃從該廢水中回收FeSO4和金屬銅.請根據以下流程圖,回答下列問題:(1)⑥操作方法的名稱是;操作⑨包括:蒸發濃縮、、過濾、洗滌、低溫干燥.(2)加入試劑⑤發生反應的離子方程式為.(3)試劑⑦的化學式為.(4)某興趣小組同學欲鑒別④中的金屬陽離子,設計如下實驗:甲同學取2.0mL④溶液,滴加氫氧化鈉溶液,產生白色沉淀且很快變為灰綠色,最后變為紅褐色沉淀,其中涉及氧化還原反應的化學方程式為.乙同學取物質③,加入FeCl3溶液,觀察到物質③溶解,涉及的離子反應方程式為.(5)若按上述工藝處理1000L該工業廢水,制得320g銅,則該工業廢水中c(Cu2+)=mol/L.1.物質分離提純四原則不增不引入新的雜質不減不減少被提純的物質易分離被提純物與雜質易于分離易復原被提純的物質易恢復原來的組成、狀態.2.解題方法從試題中找出想要什么,要除去的雜質有哪些;加入的試劑都與哪些物質發生了反應,轉化成了什么物質;怎樣操作才能將雜質除去(注重信息的提取與加工).核心是雜質的去除要徹底.3.常用的提純方法水溶法除去可溶性雜質酸溶法除去堿性雜質堿溶法除去酸性雜質氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發的雜質調節溶液的pH法如除去酸性Cu2+溶液中的Fe3+等4.常用分離方法(1)固體與固體的分離(2)固體與液體的分離(3)液體與液體的分離5.答題模板(1)除雜:除去……中的……(2)干燥:除去……氣體中的水蒸氣,防止……(3)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施:攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速(濃度、壓強),增大氣液或固液接觸面積.(4)加熱的目的:加快反應速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動.(5)溫度不高于××℃的原因,適當加快反應速率,但溫度過高會造成揮發(如濃硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進水解(如AlCl3)等,影響產品的生成.(6)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大)的方法:蒸發濃縮(至少有晶膜出現)、冷卻結晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥.(7)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法:蒸發濃縮、趁熱過濾,如果溫度下降,雜質也會以晶體的形式析出來、洗滌、干燥.(8)控制某反應的pH使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀,調節pH所用試劑為主要元素對應的氧化物、碳酸鹽、堿,以避免引入新的雜質;pH分離時的范圍確定:范圍過小導致某離子沉淀不完全,范圍過大導致主要離子開始沉淀.(9)減壓蒸餾(減壓蒸發)的原因:減小壓強,使液體沸點降低,防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發.(10)檢驗溶液中離子中是否沉淀完全的方法:將溶液靜置一段時間后,向上層清液中滴入沉淀劑,若無沉淀生成,則離子沉淀完全.(11)洗滌沉淀:沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀,待水自然流下后,重復操作2~3次.(12)檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入某試劑,若未出現特征反應現象,則沉淀洗滌干凈.(13)洗滌沉淀的目的:除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質.(14)冰水洗滌的目的:洗去晶體表面的雜質離子并降低被洗滌物質的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗.(15)乙醇洗滌的目的:降低被洗滌物質的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗,得到較干燥的產物.(16)蒸發、反應時的氣體氛圍:抑制某離子的水解,如加熱蒸發AlCl3溶液時為獲得AlCl3需在HCl氣流中進行.(17)事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的(如氧氣)防止某物質被氧化.【變式1-1】(2024上·上海)為了從海帶浸取液中提取碘,某同學設計了如圖實驗方案,解答下列問題:(1)被稱作綠色氧化劑的兩個原因;(2)實驗操作②的名稱為,操作②需要的儀器除燒杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃儀器有,碘的溶液位于層(填"上”或"下”),呈色.檢驗水層是否仍含碘單質的方法是.(3)③是將富集在中的碘單質利用化學轉化重新富集在水中,稱為反萃取,方程式為,接下來④發生的反應方程式為.(4)本實驗中可以循環利用的物質是.【變式1-2】(2023上·云南紅河·高一蒙自一中校考)電子工業中,常用FeCl3溶液腐蝕覆蓋在絕緣板上的銅箔制造印刷電路板.化學實驗小組從腐蝕廢液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收得并重新獲得FeCl3晶體的流程如圖:回答下列問題:(1)FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣板上的銅箔制造印刷電路板的化學反應方程式.(2)腐蝕廢液中含有Fe3+最好用KSCN溶液檢驗,該反應的離子方程式為:.(3)濾渣的成分是(填化學式).從濾渣中獲得銅單質,可選用的試劑是(填序號).A.稀鹽酸
B.濃硫酸
C.稀硝酸
D.氯化銅溶液(4)實際上Fe2+的還原性較強,實驗室的FeCl2溶液常因氧化而變質.除雜的方法是,相關反應的離子方程式:.【考向二】化學基本原理類化工流程綜合分析【典例2】(2023·北京卷)以銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)為原料聯合提取銀和錳的一種流程示意圖如下.
已知:酸性條件下,的氧化性強于.(1)"浸錳”過程是在溶液中使礦石中的錳元素浸出,同時去除,有利于后續銀的浸出:礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中.①"浸錳”過程中,發生反應,則可推斷:(填">”或"<”).②在溶液中,銀錳精礦中的和氧化錳礦中的發生反應,則浸錳液中主要的金屬陽離子有.(2)"浸銀”時,使用過量和的混合液作為浸出劑,將中的銀以形式浸出.①將"浸銀”反應的離子方程式補充完整:.②結合平衡移動原理,解釋浸出劑中的作用:.(3)"沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑.①該步反應的離子方程式有.②一定溫度下,的沉淀率隨反應時間的變化如圖所示.解釋分鐘后的沉淀率逐漸減小的原因:.
(4)結合"浸錳”過程,從兩種礦石中各物質利用的角度,分析聯合提取銀和錳的優勢:.高中化學涉及到的化學基本原理主要有:1.化學反應熱效應化學反應中的熱效應主要以熱化學方程式的書寫和蓋斯定律的應用為考查重點.2.平衡理論主要包括:平衡理論平衡理論化學平衡理論電離平衡理論水解平衡理論溶解平衡理論平衡理論主要以勒夏物列原理為指導在化工生產中的實際應用.3.酸堿中和理論和氧化還原反應理論酸堿中和滴定及拓展的應用氧化還原反應的滴定和沉淀滴定是考查的重點.根據氧化還原反應原理進行新情景條件下化學方程式書寫是考查的重點.4.電化學原理新型原電池是目前高考考查的重點,電解原理的應用和金屬腐蝕與防護也是考查的重點.5.化工流程題的考向:(1)據流程圖或題目提供的反應物和部分生成物書寫新情景方程式;(2)濾渣的成分;(3)濾液的成分;
(4)核心反應條件的控制和原因;(5)選擇化學除雜試劑及原因;
(6)調PH值的范圍及試劑的選擇;(7)常用的分離方法、實驗操作及相關實驗儀器;(8)流程中的物質轉化和循環;(9)有關平衡的問題;(10)相關化學計算例如:1、提高浸出率:粉碎、攪拌、升溫、增大酸(或堿)濃度.【化學平衡原理】2、調節pH值:控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀.【溶解平衡原理】3、保持酸過量(酸化)的目的:通常是抑制某金屬陽離子的水解.【水解平衡原理】4、溫度的控制(可用水浴或冰水浴或油浴來控制)【化學平衡原理】5、改變壓強:加快反應速率,或促進化學平衡向某個方向移動.【化學平衡原理】【變式2-1】(2024上·山東濟寧·高三統考期末)鉈是一種有毒有害的重金屬元素,對人體有較大的危害.濕法煉鋅工業廢水中的主要陽離子有,需要處理回收金屬元素達標后排放,可以采用以下不同方法處理廢水:已知:①氧化性強于,為兩性氧化物,溶液時開始溶解,常溫下相關離子開始沉淀和沉淀完全時的如表所示:離子開始沉淀的2.76.41.4沉淀完全的3.78.02.8②萃取的反應原理為H++CH3CONR2+TlCl[CH3CONR2H]TlCl4請回答下列問題:(1)"反應”步驟中總反應的離子方程式為.(2)"濾渣”的主要成分是(填化學式),通常在"分步沉淀”時加入絮凝劑,其目的是.(3)請從化學平衡的角度解釋"反萃取”過程中加入的原理和目的.(4)"分步沉淀”時,沉淀第二種離子時調節溶液的范圍為,當其恰好完全沉淀,則溶液中先沉淀的離子濃度為.(5)廢水中吸附過程如圖所示,該樹脂為(填"陽離子”或"陰離子”)交換樹脂,若使吸附劑再生,且回收,可將離子交換樹脂浸入溶液.a.
b.
c.【變式2-2】(2023上·山東·高三山東省實驗中學校考)鎳、鈷是重要的戰略物資,但資源匱乏.一種利用酸浸出法從冶金廠廢爐渣中提取鎳和鈷的工藝流程如下:已知:i.酸浸液中的金屬陽離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+等ii.NiSO4在水中的溶解度隨溫度升高而增大回答下列問題:(1)"濾渣1”的主要成分是.(寫化學式)(2)黃鈉鐵礬的化學式為Na2Fe6(SO4)4(OH)12,"除鐵”的離子方程式為.(3)"除鈣鎂”時,隨pH降低,NaF用量急劇增加,原因是(結合平衡理論解釋).Ca2+和Mg2+沉淀完全時,溶液中F-的濃度c(F-)最小為mol·L-1.[已知離子濃度≤10-5mol/L時,認為該離子沉淀完全,Ksp(CaF2)=1.0×10-10(mol/L)3,Ksp(MgF2)=7.5×10-11(mol/L)3](4)鎳、鈷萃取率與料液pH、萃取劑體積與料液體積比Va:V0的關系曲線如下圖所示,則"萃取”時應選擇的pH和Va:V0分別為、.(5)獲得NiSO4(s)的"一系列操作”是.(6)該工藝流程中,可循環利用的物質是.【考向三】圖像、圖表信息加工類化工流程綜合分析【典例3】(2023上·湖南長沙·高三長郡中學校考)水鈷礦主要成分為CoOOH,同時含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他雜質.用水鈷礦制取Co的工藝流程如圖甲所示:已知部分陽離子形成氫氧化物沉淀時,溶液pH見下表:沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Co(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3開始沉淀時的pH7.02.77.67.74.0沉淀完全時的pH9.63.79.29.85.2請回答下列問題:(1)基態Co原子的價層電子排布式為.(2)"還原酸浸”中發生的氧化還原反應的化學方程式是.浸出液中加入NaClO溶液的目的:(用離子方程式表示).(3)浸出過程中加入Na2CO3調pH的范圍是.(4)如圖乙所示,萃取劑可以把濾液Ⅱ中部分陽離子選擇性分離.萃取劑合適的pH為___________(填標號).A.2~3 B.3~4 C.6~7 D.7~8(5)Co能與強酸反應產生H2,工業上采用惰性電極電解CoCl2溶液制取鈷,不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是.(6)已知:Ksp(MgF2)=7.5×10-11,Ksp(CaF2)=1.5×10-10,加入NaF后,所得"濾液Ⅱ”中=.1.圖象題類型(1)單一曲線型2.多重曲線型
解決圖象題的基本思路:
①會識圖:一看面、二看線、三看點(弄清縱、橫坐標的含義;弄清起點、拐點、終點的含義;看清曲線的變化趨勢).
②會析數:分析數據、圖象中隱含的信息,弄清各數據的含義及變化規律,將數據和圖像信息加工成化學語言,同時聯系化學概念、化學原理等理論知識進行分析解答.
2.表格題類型解決表格題的關鍵(1)理解表格中各個列項中文字、數字信息點的意義,巧妙地將表格語言轉換成化學語言.
(2)理順表格中數據間的變化趨勢,聯系相關的化學知識,尋找其中的變化規律,快速準確地解決問題.
3.圖表信息試題的問題解決的方法歸納:
①應用分析歸納的方法,得出表格數據中蘊涵的具有本質性的規律:
②應用觀察方法,準確理解圖示中縱橫軸代表的含義,并能結合化學知識分析判斷曲線的走向趨勢及起點、拐點、水平線含義;
③注意信息的情景化:理解所給信息作什么用?
④注意信息與基礎知識間的有機聯系【變式3-1】(2023上·山東淄博·高三統考期中)工業上利用冶煉煙塵(主要成分TeO2、SeO2、PbO、Au、Ag等)回收Se、TeO2的工藝流程如下:已知:①水溶液中各形態鉛的分布系數(x)與溶液pH的關系如圖所示.②SeO2是酸性氧化物,TeO2、PbO是兩性氧化物.回答下列問題:(1)Se在元素周期表中的位置為.(2)堿浸時,NaOH溶液對元素浸出率的影響如圖甲所示,實際生產中所用NaOH溶液的濃度為100g/L,濃度不能過大的原因是;硫化時,Na2S加入量對元素含量的影響如圖乙所示,反應的離子方程式為.(3)精制1時控制pH范圍為5.5~6.5,pH過低導致TeO2中會混有Se和黃色固體雜質,原因是(用離子方程式表示),pH過低還會導致沉磅率降低的原因是.(4)精制Ⅱ后的濾液可循環使用,應當導入到操作中(填操作單元的名稱).(5)測定粗硒樣品中硒的含量:稱量0.2500g粗硒樣品,用濃H2SO4將樣品中的Se氧化得到SeO2,生成的SeO2加入硫酸酸化的KI溶液中充分反應,加入淀粉溶液,用0.4000mol/L的Na2S2O3標準溶液滴定至終點時消耗20.00mL(雜質不參與反應).則粗硒樣品中硒的質量分數為.測定原理為:SeO2+4I-+4H+=Se+2I2+2H2O;I2+2S2O=2I-+S4O【變式3-2】(2023上·云南·高三校聯考)以輝銅礦(主要成分是Cu2S.含少量FeS2、FeS、SiO2等)為原料制備膽礬、硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O).流程如圖所示.回答下列問題:
已知:Cu(OH)2+4NH3·H2O═[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O,[Cu(NH3)4](OH)2與硫酸反應生成CuSO4.(1)焙燒時,粉碎礦石的目的是;濾渣2的主要成分是(填化學式).(2)向Na2S和Na2CO3的混合溶液中通入SO2制備硫代硫酸鈉的化學方程式為.(3)某小組探究外界條件對Na2S2O3相關反應的反應速率的影響,實驗方案如下:已知:①(慢),②(快).體積/mL實驗序號K2S2O8溶液KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液110.04.05.02.025.04.05.02.0上述反應中,活化能較大的反應是(填"①”或"②”).下列敘述錯誤的是(填標號).A.在KI-淀粉溶液中滴加過量Na2S2O3溶液,溶液始終不會變藍B.上述方案可以探究濃度對反應速率的影響C.當n(Na2S2O3):n(K2S2O8)的值小于2時會出現藍色(4)檢驗溶液2中含Fe2+的試劑可能是___________(填標號).A.KSCN溶液 B.K3Fe(CN)6溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液(5)25.0gCuSO4·5H2O受熱分解.殘留固體的質量與溫度的關系如圖所示.
①1300℃時,固體的成分是(填化學式).②已知580~1000℃之間產生了兩種氣體和一種固體,寫出發生反應的化學方程式:.【考向四】制備類化工流程綜合分析 【典例4】(2023上·陜西寶雞·高三校聯考)五氧化二釩()廣泛用作合金添加劑及有機化工催化劑.從廢釩催化劑(含有、及少量、等雜質)回收的部分工藝流程如圖所示.已知:常溫下,部分含釩物質在水中的溶解性如表1;+5價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關系如表2.表1物質溶解性難溶可溶易溶難溶表2pH<66~88~1010~12主要離子回答下列問題:(1)中釩元素的化合價為,其在水溶液中電離方程式為.(2)工業生產中的釩催化劑一般以疏松多孔的硅藻土為載體,該做法的優點是.(3)"酸浸、氧化”時溶液的,轉化為,發生反應的離子方程式為.(4)"中和”時調節pH為7的目的是ⅰ.沉淀部分雜質離子,ⅱ..(5)"沉釩”前需將溶液先進行"離子交換”和"洗脫”,再加入生成;"離子交換”和"洗脫”兩步操作可簡單表示為:(ROH為強堿性陰離子交換樹脂).為了提高洗脫效率,洗脫液為(填字母),從化學平衡移動的角度解釋選擇該試劑的原因:.A.稀
B.KOH溶液
C.KCl溶液(6)"沉釩”前若濾液中,"沉釩”完成時,若上層清液中,則釩元素的沉降率=%[,反應過程中溶液的體積不變].(7)在Ar氣氛中加熱煅燒,升溫過程中固體的質量變化如圖所示,加熱分解制備需要控制的溫度為(填字母).A.250℃
B.350℃
C.450℃一、物質制備過程中的常考知識點1.原料處理階段的常見考查點研磨減小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應速率.水浸與水接觸反應或溶解.酸浸與酸接觸反應或溶解,使可溶性金屬進入溶液,不溶物通過過濾除去.灼燒除去可燃性雜質或使原料初步轉化,如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質.煅燒改變結構,使一些物質能溶解.并使一些雜質在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土.2.分離提純階段的常見考查點(1)調pH除雜①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀.如若要除去Al3+、Mn2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調溶液的pH.②調節pH所需的物質一般應滿足兩點:能與H+反應,使溶液pH增大;不引入新雜質.例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節溶液的pH.(2)加熱:加快反應速率或促進平衡向某個方向移動.如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或產物,則要注意對溫度的控制.如侯氏制堿法中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質.(3)降溫:防止某物質在高溫時會溶解(或分解);使化學平衡向著題目要求的方向移動.3.獲得產品階段的常見考查點(1)洗滌(冰水、熱水):如乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質,又可減少晶體溶解的損耗.(2)蒸發時的氣體氛圍抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質時,應在HCl的氣流中加熱,以防其水解.(3)蒸發濃縮、冷卻結晶:如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若將混合溶液加熱蒸發后再降溫,則析出的固體主要是K2Cr2O7,這樣就可分離出大部分K2Cr2O7;同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl.(4)蒸發結晶、趁熱過濾:如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若將混合溶液蒸發一段時間,析出的固體主要是NaCl,同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3.二、破解物質制備的——"題眼”1.如果在制備過程中出現或用到受熱易分解的物質,則要注意對溫度的控制.如侯德榜制堿中的NaHCO3,還有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質.2.如果產物是一種會水解的鹽,且水解產物中有揮發性的酸產生時,則要加相對應的酸來抑制水解.如制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質,要蒸發其溶液得到固體溶質時,都要加相應的酸或在酸性氣流中進行來抑制其水解.3.如果產物是一種強氧化性物質或強還原性物質,則要防止它們被其他物質還原或氧化.如產物是含Fe2+、SOeq\o\al(2-,3)、I-等離子的物質,要防止反應過程中O2的介入.4.如果產物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發生反應)而變質的物質(如NaOH固體等),則要注意在制備過程中對CO2或水的去除,也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中.5.當題目中給出多種物質的沸點、溶解度信息,則意味著需要用蒸餾、高溫(或低溫)過濾來進行分離.6.在回答題目中條件的選擇原因時主要可從以下幾個方面分析:(1)對反應速率有何影響.(2)對平衡轉化率是否有利.(3)對綜合效益有何影響.如原料成本、原料來源(是否廣泛、可再生)、能源成本、對設備的要求、環境保護(從綠色化學方面作答)等.(4)識別流程圖化工流程中箭頭指出的是投料(反應物),箭頭指向的是生成物(包括主產物和副產物),返回的箭頭一般是被"循環利用”的物質.【變式4-1】(2023上·江蘇泰州·高三統考期中)由菱錳礦(主要成分為,還含有少量Si、Fe、Ni等元素)制備一種新型鋰電池正極材料的工藝流程如下:已知:①,,,,.②當溶液中離子濃度小于時,可視為沉淀完全.③可溶于水.(1)基態錳原子的核外電子排布式為.(2)加入少量的目的是氧化,實際生產中不用替代的原因是.(3)溶礦反應完成后,先向反應后溶液中加入石灰乳至溶液,再加進一步除去.加石灰乳調節溶液pH時,不直接將沉淀完全為的原因是.(4)若分離后的溶液中,要使完全除盡,則需控制的范圍為;生產中也可用(填化學式)代替除去,同時增加產量.(5)電解廢液中可循環利用的物質是(填化學式)(6)煅燒時,生成的化學方程式為.【變式4-2】(2024上·湖南長沙·高三長郡中學校考)銀作為一種戰略金屬,在電子、化工、醫藥等行業廣泛使用.某鉛鋅礦(含有PbCO3、ZnCO3、ZnO等)中含有低品位的輝銀礦(Ag2S與自然Ag共生),可以采用NaCN溶液氰化法提取出銀,能耗低,生產工藝簡便.其煉制工藝簡介如圖:已知:①HCN是一種弱酸,易揮發,有毒性,Ka=6.2×10-10.②ZnCO3、ZnO易溶解于NaCN溶液中,且NaCN對游離態和化合態的銀均能以[Ag(CN)2]-形式浸出.③調pH過程中,PbCO3已經溶解為Pb(OH).(1)NaCN的電子式為.(2)鉛鋅礦破碎研磨的目的是.(3)"堿洗”后需調pH,使pH>12,方可進行NaCN溶液噴淋,其目的是.(4)"氰化”過程中Ag2S與NaCN溶液反應的化學方程式為,調pH后不經過"過濾”操作直接加NaCN溶液"氰化”的理由是.(5)礦泥堆要有良好的滲透性和孔隙度,其原因是.(6)"氰化法”中最終礦漿需要用NaClO溶液消毒處理,發生的離子反應方程式為,處理100m3含NaCN10.3mg/L的廢水,實際至少需NaClOg(實際用量應為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5mg/L,達到排放標準.1.(2023·全國卷)LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注.由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16.回答下列問題:(1)硫酸溶礦主要反應的化學方程式為.為提高溶礦速率,可采取的措施(舉1例).(2)加入少量MnO2的作用是.不宜使用H2O2替代MnO2,原因是.(3)溶礦反應完成后,反應器中溶液pH=4,此時c(Fe3+)=mol·L-1;用石灰乳調節至pH≈7,除去的金屬離子是.(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有.(5)在電解槽中,發生電解反應的離子方程式為.隨著電解反應進行,為保持電解液成分穩定,應不斷.電解廢液可在反應器中循環利用.(6)煅燒窯中,生成LiMn2O4反應的化學方程式是.2.(2023·全國卷)是一種壓電材料.以為原料,采用下列路線可制備粉狀.
回答下列問題:(1)"焙燒”步驟中碳粉的主要作用是.(2)"焙燒”后固體產物有、易溶于水的和微溶于水的."浸取”時主要反應的離子方程式為.(3)"酸化”步驟應選用的酸是(填標號).a.稀硫酸
b.濃硫酸
c.鹽酸
d.磷酸(4)如果焙燒后的產物直接用酸浸取,是否可行?,其原因是.(5)"沉淀”步驟中生成的化學方程式為.(6)"熱分解”生成粉狀鈦酸鋇,產生的.3.(2023·全國卷)鉻和釩具有廣泛用途.鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在,主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物,從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示:
已知:最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O存在,在堿性介質中以CrO存在.回答下列問題:(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為(填化學式).(2)水浸渣中主要有SiO2和.(3)"沉淀”步驟調pH到弱堿性,主要除去的雜質是.(4)"除硅磷”步驟中,使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果,若pH<9時,會導致;pH>9時,會導致.(5)"分離釩”步驟中,將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1時,溶解為VO或VO3+在堿性條件下,溶解為VO或VO,上述性質說明V2O5具有(填標號).A.酸性
B.堿性
C.兩性(6)"還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應的離子方程式為.4.(2023·天津卷)下面是制備硫酸的工業流程:
(1)的晶體類型是.(2)第一步時,硫粉液化并與氧氣共熱生成二氧化硫.若反應溫度超過硫粉沸點,部分硫粉會轉化為硫蒸氣,與生成的二氧化硫一同參加第二步反應,關于這種情況說法正確的是.a.硫粉消耗會增大
b.二氧化硫生成率降低
c.二氧化硫生成率增大(3)若每生成氣體三氧化硫,放出能量,寫出生成三氧化硫的反應的熱化學方程式:,若反應溫度升高,則二氧化硫轉化率(填"升高”或"降低”).(4)第二步反應中,從能量角度分析催化劑意義:.在第二步反應中,首先將反應物加熱到,通入催化劑層,進行第一輪反應,反應后體系溫度升高,導出產物與剩余反應物,與其他反應物進行熱交換降溫,隨后再次通入催化劑層,如此進行四輪反應,使反應轉化率接近平衡轉化率,得到較高產率的三氧化硫.(5)通入催化劑層后,體系(剩余反應物與生成物)溫度升高的原因在于;每輪反應后進行熱交換降溫的目的是.(6)關于四輪反應,說法正確的是.a.這一流程保證了在反應速率較大的情況下,轉化率盡可能大b.這一流程使這一反應最終達到平衡轉化率c.這一流程節約了能源(7)如圖是吸收三氧化硫時濃硫酸濃度、溫度對吸收率影響曲線,讀圖可知,最適合吸收三氧化硫的濃硫酸質量分數為,最適合吸收的溫度為.
(8)一批32噸含硫元素的硫粉,參加反應,在第一步反應中硫元素損失了,二氧化硫在第二步反應中轉化為了三氧化硫,三氧化硫在第三步反應中被吸收時,視作全部吸收,那么這批硫粉總計可以生產的濃硫酸噸.5.(2023·山東卷)鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源.一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備的工藝流程如下:
已知:常溫下,.相關化合物的溶解度與溫度的關系如圖所示.
回答下列問題:(1)含硼固體中的在水中存在平衡:(常溫下,);與溶液反應可制備硼砂.常溫下,在硼砂溶液中,水解生成等物質的量濃度的和,該水解反應的離子方程式為,該溶液.(2)濾渣Ⅰ的主要成分是(填化學式);精制Ⅰ后溶液中的濃度為,則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應控制在以下.若脫硼后直接進行精制Ⅰ,除無法回收外,還將增加的用量(填化學式).(3)精制Ⅱ的目的是;進行操作時應選擇的試劑是,若不進行該操作而直接濃縮,將導致.6.(2023·海南卷)鈹的氧化物廣泛應用于原子能、航天、電子、陶瓷等領域,是重要的戰略物資.利用綠柱石(主要化學成分為(,還含有一定量的FeO和)生產BeO的一種工藝流程如下.
回答問題:(1)中Be的化合價為.(2)粉碎的目的是;殘渣主要成分是(填化學式).(3)該流程中能循環使用的物質是(填化學式).(4)無水可用作聚合反應的催化劑.BeO、與足量C在600~800℃制備的化學方程式為.(5)沉鈹時,將pH從8.0提高到8.5,則鈹的損失降低至原來的%.1.(2024上·遼寧朝陽·高一統考期末)某實驗小組同學利用某工業廢棄礦石(主要成分為和,其他成分不參與反應制備硫酸銅晶體與硫酸鐵銨晶體,工藝流程如下圖所示:回答下列問題:(1)氣體X的名稱為.(2)"酸浸1”過程中紅色固體被溶解的化學方程式為.(3)"酸浸2”得到的濾液為(填主要物質的化學式)溶液,可以轉移到操作工序中循環利用.(4)"氧化2”過程發生反應的離子方程式為,實際操作日所加的量要比理論計算值多,可能原因是.(5)"系列操作”包括、、過濾、洗滌、干燥,該系列操作所需的儀器鐵架臺、酒精燈、玻璃棒、蒸發皿、燒杯和.(6)若稱取25.6kg廢棄礦石經過上述流程最終得到25kg硫酸銅晶體,則礦石中Cu元的質量分數為%(保留1位小數).2.(2023上·吉林)高鋁粉煤灰是火力發電廠燃煤鍋爐排放出的固體廢物,含有較多的和,少量的MgO、鐵的氧化物及其他不溶性雜質.從粉煤灰中提取的工藝流程如圖:已知:不溶于水,也不溶于稀鹽酸(1)操作Ⅰ所用的玻璃儀器有:燒杯、、.(2)濾渣1中除了其他不溶性雜質外,還有(填化學式).(3)反應①的離子方程式為,檢驗生成物中陽離子的操作及現象是:.(4)"沉鋁”中反應的化學方程式為.(5)沉鋁后的濾液需要(選填"減壓”、"常壓”或"加壓”)蒸發才能得到固體;(6)下列實驗方案中,不能測定和混合物中質量分數的是_____.A.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應,逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應,加熱、蒸干、灼燒,得b克固體C.取a克混合物充分加熱,減重b克D.取a克混合物與足量溶液充分反應,過濾、洗滌、烘干,得b克固體3.(2023上·湖南邵陽·高三湖南省邵東市第一中學校考)碳酸鍶(SrCO3)主要用于制造磁性材料、電子元件等.利用鍶渣(主要成分SrSO4,含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3雜質),工業上制備超細碳酸鍶的工藝如圖1所示:已知:①25°C時溶液中金屬離子物質的量濃度c與溶液pH的關系如圖2所示:②Sr(OH)2、Ca(OH)2在不同溫度下的溶解度表溫度/℃02040608090100Ca(OH)2/g0.190.170.140.120.090.080.07Sr(OH)2/g0.911.773.958.4220.2044.5091.20回答下列問題:(1)"高溫煅燒”得到的主要產物為鍶的硫化物和一種可燃性氣體.則"高溫煅燒”的主
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