专题02 条件控制与结果控制-2022高考化学考前大题常考问题例解

2022高考化学考前大题常考问题例解 题型一 化工流程综合题 专题02 条件控制与结果控制 知识点一、pH控制 1、 思考角度 物质性质：离子沉淀、同价不同形、水解、钝化、胶体稳定性、氧化性或者还原性 反应原理：反应速率、平衡移动 经济角度：后续中和酸碱的处理 2、 pH范围的选择问题： pH过高可能导致：溶解能力下降、氧化性下降、胶体聚沉、两性沉淀物溶解、副反应 pH过高可能导致：沉淀不完全、物质不稳定、酸根缩合、杂质溶解 3、 调节pH实现分步沉淀 注意点： 1） 起始浓度不同，开始沉淀的PH略有不同 2） 标准不同，沉淀完全的PH略有不同 3） 当两者的Ksp相差较近时，不适合通过调节PH的方法实现分离 4、 常见调节PH的试剂 例1．印刷线路板废液(主要成分有)，可用来制备碱式碳酸铜()，其流程如图所示，下列说法不正确的是 A．反应A的离子方程式为： B．试剂X可为CuO，主要作用是通过调节pH把转化为过滤除去 C．过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒 D．和的阴离子的中心原子杂化类型均为杂化 例2（双选）某萃铜余液主要含有Zn2+、Fe2+、Mn2+、Cd2+、SO等离子，从萃铜余液中回收金属和制备x ZnCO3·y Zn(OH)2·z H2O的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．已知过硫酸钠(Na2S2O8)中S的化合价为+6，则1 mol S2O中过氧键的数目为NA B．“氧化除锰”过程中，Na2S2O8可用绿色氧化剂H2O2来代替 C．试剂X调节pH=5.4使铁元素完全沉淀，则X可以是ZnO或ZnCO D．取3.41g碱式碳酸锌[x ZnCO3·y Zn(OH)2·z H2O]高温煅烧得ZnO，得到固体2.43g和标准状况下CO2 0.224 L，则该碱式碳酸锌的化学式为ZnCO3·Zn(OH)2·H2O。 例3．硫酸锰是一种植物合成叶绿素的催化剂，也可用于制备多种含锰物质。 回答下列问题： 我国普遍采用两矿加酸法制备MnSO4。两矿指软锰矿(主要成分MnO2，含少量Al2O3和SiO2)、黄铁矿(FeS2)。生产MnSO4的工艺流程如下： (3)若使“氧化”的溶液中杂质离子除净，“调pH”应不小于_____保留两位有效数字。 例4．As2S3可转化为用于治疗白血病的亚砷酸(H3AsO3)。亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。请回答下列问题： (4)工业含砷废水常用铁盐处理后排放。其原理是：铁盐混凝剂在溶液中产生Fe(OH)3胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物。通过实验测得不同pH条件下铁盐对含砷化合物的去除率，如图所示。请说明pH对去除率的影响，并解释原因_________________________。 例5．ZnS常用于制造白色颜料、发光粉和发光油漆等。以火法炼铜的废料(主要成分是ZnO、CuO，含少量PbO、As2O3、SiO2等)为原料制备粗锌和硫化锌的流程如图： (4)加入ZnO调节溶液pH，滤液中Fe的质量浓度、滤渣2中Zn的质量分数与pH关系如图所示。最适宜的pH为__________。 例6．钯催化剂(主要成分为Pd、α−Al2O3，还含少量铁、铜等)在使用过程中，Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如下图： (7)已知：常温下，，。假设在流出液中各离子的浓度均为0.1mol/L，加入氨水调节pH后过滤，滤液经一系列操作可以得到CuCl2·6H2O。需调节pH的范围是_______。(当离子浓度小于mol/L时认为已沉淀完全)。 例7．钴产品的湿法生产中会生成大量的铜锰渣，主要含有CuO、MnO2，还含有少量的Co2O3、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO等。以铜锰渣为原料制备Cu2(OH)2CO3和MnCO3的工艺流程如下图所示： 已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Cu2+ Co2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀时pH 8.1 5.2 7.1 7.5 2.2 3.7 8.9 完全沉淀时pH 10.1 7.2 9.1 9.0 3.2 4.7 10.9 (2)“净化除杂I”需先加入双氧水，再加入氨水调高pH除掉铁、铝杂质，应调节溶液pH范围为___________。 例8．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(NiSO4·6H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c=0.01mol·L−1)的