精做01化学工艺流程答案另附

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精题精做:

1.(新课标Ⅰ卷)钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

回答下列问题:

(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是___________。

(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式___________。

(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________,以及部分的___________。

(4)“沉淀转溶”中,V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。

(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是___________。

(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是___________。

2.(新课标Ⅲ卷)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

回答下列问题:

(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。

(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。

(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即

“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。

(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L1,则“调pH”应控制的pH范围是______________。

(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。

(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是______________。

3.(新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。

(2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是_________。

(3)根据H3BO3的解离反应:

Ka=5.81×,可判断H3BO3是______酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______________。

(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

4.(新课标Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:

(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。

A.黄色B.红色C.紫色D.绿色

(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:

①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为______________________。

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。

③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。

(3)成品中S2的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.mol·L1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.mol·L1Na2S2O3溶液滴定,反应式为

。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为_________________,样品中S2的含量为______________(写出表达式)。

5.(新课标Ⅲ卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。

(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________________________。

(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。

(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。

(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________。

(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________。

(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=1/3时,z=___________。

模拟精做:

1.(·河南省天一大联考高三上学期期末考试)利用某工业废料(主要成分为Co2O3,含有少量PbO、NiO、FeO)制备Co2O3和Ni(OH)2的流程如下。

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表。

回答下列问题:

(1)“酸浸”时为加快反应速率,可采取的措施是___________(答两条)。

(2)“酸浸”时Co2O3和H2O2能发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为___________;滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。

(3)“调pH”时,pH调节的最小值是___________;操作X是高温煅烧,如果在实验室中进行操作X,装Co2(OH)2CO3的仪器的名称是___________。

(4)“沉钴”时发生反应的离子方程式为___________。

(5)Ni(OH)2可用于制备镍氢电池,该电池充电时的总反应为Ni(OH)2+M=NiOOH+MH(M为储氢合金),电解液为KOH溶液,则放电时正极的电极反应式为___________。

2.(·山东省聊城市期末考试)钼酸钠(Na2MOO4)可用做新型水处理剂和金属缓蚀剂。现从某废钼催化剂(主要成分MOS2和Al2O3、Fe2O3等)为原料制取钼酸钠和Al(OH)3,其工艺如图所示:

已知:碱性焙烧时MOO3、Al2O3跟Na2CO3发生反应转化为Na2MOO4、NaAlO2和CO2。

回答下列问题:

(1)Na2MOO4中MO的化合价为___________。

(2)第一步焙烧时可将废钼催化剂表面的油脂转化为CO2与H2O,MOS2转化为SO2与MOO3。废钼催化剂在不同温度下焙烧2小时的实验数据如下表,请从转化效率、能源节约综合考虑,选择焙烧最佳温度为___________。

(3)实验室过滤所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。检验过滤①所得滤渣中含有三价铁的实验操作是___________。

(4)过滤②前加人的H2SO4若过量,Al(OH)3溶解的离子方程式为___________。

(5)将过滤②后得到的滤液进行蒸发浓缩冷却结晶,过滤③得到Na2SO4晶体,则与Na2SO4晶体相比,Na2MOO4的溶解度受温度影响___________。(填“较大”或“较小”)

(6)用20t含MOS2(化学式量)80%的废钼催化剂,经过制取、分离、提纯,不考虑损耗,理论上能得___________Na2MOO4(化学式量)。

3.(·湖北省十堰市期末考试)镍催化剂的主要成分为Ni,还含有一定量Al、Fe及氧化铁、少量其他不溶性物质,回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如下:

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

回答下列问题:

(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式是___________。提高“碱浸”速率的措施是___________(任写一点即可)。

(2)“滤液②”可能含有的金属离子是___________。

(3)“转化”步骤中加入H2O2的目的是___________,反应的离子方程式是___________。

(4)“调pH”时,最适宜的pH范围是___________。

(5)“控制pH浓缩结晶”步骤后得到硫酸镍晶体的操作依次是:过滤、___________、干燥。

(6)利用表格中的数据,计算Fe(OH)3的Ksp=___________

4.(·山东省济南高三期末考试)一种从废电池正极材料(含铝箔、LiCOO2、Fe2O3及少量不溶于酸碱的导电剂)中回收各种金属的工艺流程如下:

已知:①黄钠铁矾晶体颗粒粗大,沉淀速度快,易于过滤。

②钴酸锂难溶于水,碳酸锂的溶解度随温度升高而降低。

回答下列问题:

(1)为了提高“碱溶”效率,可以采取的措施是_______(写出一条即可)。

(2)“浸取”时有无色气体产生,发生反应的离子方程式为_______。

(3)“沉钴”时采用饱和草酸铵溶液将钴元素转化为COC2O4,与草酸钠溶液相比效果更好,原因是_______。

(4)“沉锂”后得到碳酸锂固体的实验操作为_______。

(5)“沉铁”时所得黄钠铁矾的化学式可表示为NaxFey(SO4)m(OH)n。采用滴定法测定黄钠铁矾样品的组成,实验步骤如下:

Ⅰ.称取4.g样品,加盐酸完全溶解后,配成.00mL溶液。

Ⅱ.量取25.00mL溶液,加入足量的KI,用0.mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定至终点(I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00mLNa2S2O3溶液。

Ⅲ.另取25.00mL溶液,加入足量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀1.g。

用Na2S2O3溶液进行滴定时,使用的指示剂为_______;黄钠铁矾的化学式为_______。

5.(·山东泰安市高三模拟)新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图:

已知:lg2=0.3,=8,25℃有关物质的溶度积常数:

(1)已知锂电池放电时正极的电极反应式为:LiMn2O4+e-+Li+===Li2Mn2O4,则锰酸锂中锰元素的化合价为_______________。

(2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+,生成Mn2+的离子方程式为________________,检验还含有Fe2+的方法是____________________________。

(3)“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多,其主要原因是______,若所得溶液中锰离子的浓度为1mol·L-1,则加入氧化锰调节pH的范围为____(当溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时可以认为沉淀完全)。

(4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,二者均可被氧化为Mn3O4,若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如下图,则15~min内滤饼中一定参加反应的成分是______;判断的理由是_____________________________________(用化学方程式表示)。

(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式_______。

6.(·山东淄博市高三模拟)一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量SiO2)为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如图所示:

(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:___________________。

(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出CuCl2是该反应的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为:①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S;②__________。

(3)向滤液M中加入(或通入)_______________(填字母),所得物质可循环利用。

A.铁B.氯气C.高锰酸钾D.氯化氢

(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是______________;向浓缩池中加入适量HNO3的作用是_____________。操作1是_______________。

(5)某探究性小组的研究成果如图所示,可以用废铜屑和黄铜矿来富集Cu2S。通入的硫化氢的作用是_____________,当转移0.2mol电子时,生成Cu2S________mol。

7.(·河南省郑州、商丘市名师联盟高三12月教学质量检测)用蛇纹石(主要含3MgO·2SiO2·2H2O、FeO、Fe2O3、Al2O3及少量Cr2O3)制取MgO的工艺流程如图:

已知该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

回答下列问题:

(1)“酸浸”时,当蛇纹石矿粉粒度一定、硫酸的浓度、活化剂用量及液固比一定时,提高浸取率还可采取的措施是___(列举1条);3MgO·2SiO2·2H2O与硫酸反应的化学方程式为___(生成产物之一为SiO2·nH2O)。

(2)“净化”过程包括“氧化”和“沉出杂质”两步骤。

①写出“氧化”时反应的离子方程式:___。

②“沉出杂质”加氨水时,应控制溶液pH的范围是___。

③氨水“净化”反应的温度对MgO纯度和产率的影响如图所示,在35~40℃,随温度升高,产率降低的主要原因是___;在25~50℃,温度越高,MgO纯度随温度升高而提高的主要原因是___。

(3)用2.76t该蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O含量为80%)原料按以上流程制取MgO,制取过程中Mg的损失率为6%,可以制得MgO的质量为___kg。

8.(·河北省石家庄市藁城一中第三次月考)氯化亚铜是一种重要的化工原料,一种利用低品位铜矿(主要含有Cu2S、CuS、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制取CuCl的工艺流程如图:

(1)反应Ⅰ“浸取”前需将铜矿粉碎的目的是___________;

(2)滤渣Ⅰ的成分除S和MnO2外还含有___________,反应Ⅰ中MnO2的作用为___________

(3)已知生成氢氧化物的pH如表,则反应Ⅱ“中和”时,用氨水调pH的范围是___________。

(4)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+所需要的试剂是___________

(5)①反应Ⅲ中生成难溶MnCO3的离子方程式___________:②反应Ⅳ所对应的化学方程式:___________

(6)CuCl的定量分析

步骤1.取样品0.g和30.0mL1.0mol·L-1过量的FeCl3溶液置于mL的锥形瓶中,不断摇动。

步骤2.待样品溶解后,平均分为3份,用0.mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液进行滴定。

三次实验测得数据如表

已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2;Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。

①数据处理:计算得CuCl的纯度为___________%

②误差分析:下列操作会使测定结果偏高的是:___________

A.锥形瓶中有少量蒸馏水

B.滴定终点读数时仰视滴定管刻度线

C.0.mol·L-1硫酸铈溶液久置后浓度变小

D.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后产生气泡

E.振荡锥形瓶时部分液体溅出

9.(·山西省榆社中学高三第六次模块诊断)工业上以铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体,其工艺流程如下:

已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH9时以CrO形式存在且易被氧化。

②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

(1)提高酸浸速率的措施有___(答两条),滤渣3的主要成分是___(填化学式)。

(2)流程中两次使用了H2O2进行氧化,第二次氧化时反应的离子方程式为________________。

(3)如果把“调pH=4.7”和“调pH11”中间的“过滤”步骤省略,引起的后果是______________。

(4)制取铬酸钠后的废水中含有的Cr2O72-可以用绿矾除去,测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子。

①该反应的离子方程式为____________。

②含一定浓度Cr3+的废水排放到河塘中会使鱼类等水生生物死亡,原因是________________。

10.(·四川遂宁市高三零模)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。湿法炼锌产生的铜镉渣(主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质)用于生产金属镉的工艺流程如下:

表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)

(1)写出加快“铜镉渣”“溶浸”速率的两种措施__________________________。

(2)滤渣Ⅰ的主要成分是_______________(填化学式)。

(3)①操作Ⅲ中先加入适量H2O2的作用是___________________________________。

②再加入ZnO控制反应液的pH,合适的pH范围为__________________________。

③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。设计实验方案加以鉴别:取电解液少量于试管中,向其中滴加_______________溶液(填化学式),产生蓝色沉淀,则证明电解液中含有Fe元素。

(4)净化后的溶液用惰性电极电解可获得镉单质。电解废液中可循环利用的溶质是____。

(5)该湿法炼锌废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2++H2SZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒浓度为:

处理后的废水的pH=_______________,c(Zn2+)=_______________mol·L-1。(已知:Ksp(ZnS)=1.0×10-23,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=2.0×10-5)

11.(·江苏泰州市泰州中学高三模拟)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3>SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:

已知:

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为:_________________。

(2)步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是___________________(只要求写出一种)。

(3)步骤I中焙烧生成三种固体单质,其中生成非金属单质的反应的化学方程式为:____________________。

(4)步骤II生成的尾气中含有Cl2,一定温度下,Cl2用足量的NaOH溶液吸收,氧化产物只有NaClO和NaClO3,经测定溶液中ClO-和ClO物质的量浓度之比为3:1,则在Cl2被吸收过程中被还原的氯元素和被氧化的氯元素物质的量之比为_________________。

(5)结合流程及相关数据分析,步骤II冷却之后得到的氯化铝(粗品)中含有的主要杂质为_________(填化学式)。

(6)工业生产过程中需要控制加入铝粉的量,以提高铝粉的利用率,从而降低生产成本,“废渣”的主要成分有NaCl和___________(填化学式)。

12.(·广东高三模拟)铍作为一种新兴材料日益被重视,是原子能、火箭、导弹、航空以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。铍及其化合物大多具有毒性。如图是以一种已经预处理后的含铍矿绿柱石(主要含有BeO、Al2O3、Fe2O3和FeO等)为原料制取单质铍的工艺流程:

已知:i.铍和铝的化学性质相似;ii.氯化铍在融熔态时较难电离;

iii.Be(OH)2在时会溶解;iV.

(1)滤渣1的主要成分是________。

(2)在“除铝”过程中铝会以铝铵矾[(NH4)Al(SO4)2·12H2O]的形式析出,则此过程中生成铝铵矾的化学方程式为______________________________。

(3)“除铁”过程要求不引入新的杂质,其操作应为______________________________。

(4)在“沉铍”过程中,若改为加入过量的NaOH溶液,则铍的存在形式是________(填离子符号)。

(5)在“分解”过程中产生的NH4F烟气会发生反应:2NH4F=NH4HF2+4NH3,可用NH4HF2代替用于雕刻玻璃,反应过程中有NH4F生成,请写出此反应的化学方程式:____________________________________________________。

(6)工艺中采用氟化铍镁热还原法制取铍需要真空环境的原因是___________________。氯化铍熔盐电解法也可以制取铍,但是在电解过程中需要加入等量的NaCl,加入NaCl的作用是____________________________________________________。

(7)铍铜因具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性、耐热冲击性以及无磁性、无火花等特性而成为最为广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%,上述工艺流程中Be的产率为b%,则1t绿柱石理论上可以生产含2%Be的铍铜合金________t。

(8)工艺流程中产生的含有Be2+的废水可以用石灰中和——生物净化法进行净化。不同的pH值和温度下,石灰中和——生物净化法净化后溶液中的铍的浓度如图所示,则为了减少污染,最应选用的pH范围和温度分别是________(填序号)。

A.9~11,30℃B.7~10,30℃C.8~11,35℃

13.(·山东昌乐县昌乐二中高三模拟)锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂,生产流程如下:

已知:①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

(1)软锰矿水磨浆化处理的作用是________。

(2)SO2的吸收率与温度及烟气流速的关系如图,为提高含硫烟气中SO2的吸收率,可以采取的措施_______(举一例)。

(3)滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、________(填离子符号)。

(4)在实际生产中,Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4,反应过程如下:

①升温到℃时,Li2CO3开始分解产生CO2,同时生成固体A,此时比预计Li2CO3的分解温度(℃)低得多,可能原因是______________________________;

②升温到℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B。请写出此过程反应的化学方程式___________________;

③升温到℃时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式__________________。

(5)请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]:边搅拌边向滤液1中_______________________________________。(实验中须用到的试剂有:NaOH溶液、H2O2、CO2)

14.(·江苏连云港市高三模拟)以AlCl3、工业V2O5(纯度为96%)为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:

已知:①无水AlCl3升华温度约℃,在空气中会吸水部分水解。

②VOCl3(三氯氧钒)熔点约78℃,沸点约℃,易水解生成V2O5。

③V2O5易溶于碱生成VO3-(偏钒酸盐),溶于强酸生成VO2+(氧基钒离子)。

(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3,装置如图所示。

向反应装置中不断通入氩气的目的是_________;反应温度采用℃左右的原因是_____________________________________________________。

(2)“沉钒”时控制温度为35℃、pH约为1,VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵),其离子方程式为__________________________________________。

(3)“煅烧”时为避免生成的NH3将产物还原,需采取的措施是____________________。

(4)氨解沉钒时也可将VOCl3与氨水作用,生成NH4VO3(为避免反应过于剧烈,需先将一定量VOCl3溶解于水中配制成钒溶液)。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图1、图2所示。

②钒溶液中会存在少量颗粒状沉淀,其可能成分为_________(填化学式)。

②为确定较适宜的沉钒条件,请结合图曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:________________________________________________________________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50g·L-1的钒溶液、10g·L-1的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水)

15.(·湖北武汉市华中师大一附中高三模拟)铑(Rh)是铂系金属中的一种,其氧化态性质稳定且极难溶解而其氢氧化物是一种两性化合物,含铑催化剂化学工业中都有广泛的应用。以下是一种从废铑催化剂(杂质主要为有机杂质和少量Cu)中回收铑的工艺流程:

(1)焚烧的目的是________。

(2)实验室探究焚烧温度对铑回收率的影响,结果如图,当焚烧温度选择℃时,回收效果最好,请解释选择此温度的可能的原因是:_________。

(3)用KHSO4熔融的目的是将焚烧后的铑和铜转化成可溶性的Rh2(SO4)3和CuSO4,写出铑和KHSO4反应的化学方程式_______________________________。

(4)用氨水除杂的原理是(用离子方程式和简要文字表述)_________,此步骤中,pH不能太高(实际调节pH在8左右)的原因是_______________________________。

(5)电解还原时,铑将在_____极(填“阳”或者“阴”)析出。

(6)铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2,该物质易溶于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成,该盐溶于水的电离方程式为_____________________________。

16.(·浙江衢州市高三模拟)某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)和磁性Fe3O4胶体粒子。

(1)步骤①中可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_____________。处理废旧锌铁皮也可以用溶解锌层,该反应的化学方程式为___________。

(2)步骤②,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择___________方式进行冷却结晶。

A.快速降温B.缓慢降温C.变速降温

(3)下列说法正确的是___________。

A.步骤①可用普通过滤法分离固体和液体,所用到玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。

B.步骤④中H2O2的用量需要控制,用量不足或过量时,都会使产品不纯

C.步骤⑤中可用减压过滤得到Fe3O4胶体粒子

D.Fe3O4胶体粒子制备过程中可持续通入N2,防止Fe2+被氧化

(4)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物中Fe3O4的含量,称取g产品溶解在稀硫酸中配成mL溶液,取出25mL用浓度为0.0mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定,滴定终点时消耗KMnO4标准溶液VmL。

已知:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

②产品中Fe3O4的的质量分数为___________(用含m、V的式子表示)

②滴定操作中,如果滴定前装有KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将_______________

③测定过程中使用到移液管,选出其正确操作并按序列出字母:蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→_____→____→____→____→洗净,放回管架。

A.放液完毕,停留数秒,取出移液管

B.移液管尖与锥形瓶内壁接触,松开食指放液

C.洗耳球吸溶液至移液管标线以上,食指堵住管口

D.放液至凹液面最低处与移液管标线相切,按紧管口

17.(·安徽淮北市高三一模)优氯净是一种含氯消毒剂,主要成分是二氯异氰尿酸钠

已知:三氯异氰尿酸可溶于水;二氯异氰尿酸钠易溶于水,其溶液在温度较高时不稳定。

请回答下列问题:

(1)二氯异氰尿酸钠水解产物中的强氧化性物质X可消毒灭菌,X的分子式为________。

(2)(CNO)3H3在氯化过程中制得三氯异氰尿酸(CNO)3Cl3,写出相关化学方程式:_____________________________。

(3)在中和得到二氯异氰尿酸钠的过程中宜将反应液温度控制在30~35℃,可能的原因:__________________________________________________________。

(4)为了得到优质的产品,需要控制反应终点的pH值在6.5~7.0,当pH值小于6.2时,产品中会含有少量______;已知该物质也可用做杀菌消毒剂,你认为二氯异氰尿酸钠与该物质相比,优势在于_______________________________________________。

(5)经过结晶、过滤后所得的滤液还可以循环使用,请问滤液可加入到____________(填“氯化”或“中和”)步骤中继续使用,为了制备结晶水含量较高的产品,最合适的干燥方式为___________________。

A.热空气烘干B.常温气流吹干C.无水酒精洗干

(6)“有效氯”含量指从KI中氧化出相同的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。称取二氯异氰尿酸钠样品0.45g,加足量KI、硫酸,配制成mL待测液;量取25.00mL待测液于碘量瓶中,用0.mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),消耗Na2S2O3标准溶液平均值为20.00mL。请计算此样品的“有效氯”含量________。(保留小数点后一位)

18.(·江西临川区临川一中高三一模)年诺贝尔化学奖用于奖励对锂离子电池的发展做出贡献的三位科学家。锂离子电池如今被用于各个领域,使一个无化石燃料的社会成为可能。LiFePO4是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO4的工艺流程:

(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是_________________。

(4)流程中加H2C2O4和FePO4,用于煅烧制备LiFePO4,该反应的化学方程式为_____________。

(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2mol/L,向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?_______________________________________________________________________(列式计算说明)。已知FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。(6)一种锂离子电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式:__________________________。

19.(·北京市十一学校高三模拟)工业上从钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]中回收钴的两种方法如下:

已知:

①Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44,Ksp[Co(OH)2]=6.3×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。

②碱性条件下,Fe(OH)3不与亚硫酸钠反应;Fe3++NH3→不发生类似Co2+、Co3+的配位化学反应。

请回答下列问题:

(1)方法1“氨浸”时用的氨水的质量百分数为a,密度为ρg·cm-3,该氨水的物质的量浓度为_____mol·L-1,“氨浸”过程中发生反应的离子方程式为__________________。

(2)方法1“氨浸”时,未加Na2SO3溶液和加入Na2SO3溶液时的钴浸出率如图1所示。请解释两种情况下钴浸出率不同的原因:_______________________________________。

(4)方法2中,为提高酸溶速率,可采取的措施是_________________(写出一条即可)。

(5)对比方法1和方法2,从物质分离的角度分析方法1的优点是________________。

20.(·辽宁高三期末)某工业的含碲废渣中含有较多Na2TeO3,同时含有Na2SiO3、Na2PbO2、SiO2、Cu2Se等杂质。某研究小组设计了如流程回收碲。

(1)为提高含碲废渣的浸取率,可采取的措施为___________(任写一种)。

(2)“滤渣Ⅱ”的主要成分为PbS和CaSiO3,写出生成PbS的化学方程式:___________。

(3)加入稀硫酸调节溶液pH为5.8~6.6,使Na2TeO3水解沉碲(TeO2),写出“沉碲”的离子方程式:___________。

(4)经实验测得“滤渣Ⅲ”中含Te的质量分数为75%,则“滤渣”中TeO2的质量分数为___________,含有的杂质可能为___________(填化学式)。

(5)TeO2与SO2的性质相似,都可与强碱反应。“浸取液Ⅱ”需调节NaOH的浓度在,经惰性电极电解可得到Te,写出电解时阳极的电极反应式:___________。

(6)“滤渣Ⅰ”的主要成分有Cu2Se和___________(填化学式)。其中Cu2Se可被氧化得到亚硒酸(H2SeO3)。已知常温下H2SeO3的、,则NaHSeO3溶液的pH___________(填“>”、“<”或“=”)7,硒酸(H2SeO4)可以用氯气氧化亚硒酸得到,该反应的化学方程式为___________。



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