2023届高三化学一轮复习热点强化练四——工艺流程中的热点金属

2023届高三化学一轮复习热点强化练四——工艺流程中的热点金属 1．(2022·山东模拟)某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如图： 下列说法正确的是(　　) A．检验滤液1中是否含有Fe2＋，可以选用KSCN和新制的氯水 B．步骤②操作中，应先加6%H2O2，然后不断搅拌下缓慢加入1.0 mol·L－1H2SO4 C．滤渣1成分是SiO2和CuS，滤渣2成分只有SiO2 D．步骤①操作中，生成的气体需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收 2．钒及其化合物在工业上有许多用途。从废钒(主要成分V2O3、V2O5、Fe2O3、FeO、SiO2 )中提取五氧化二钒的一种工艺流程如下： 已知：①VOSO4能溶于水，VO2＋与Fe不能反应。 ②有机溶剂H2R对VO2＋及Fe3＋萃取率高，但不能萃取Fe2＋。 回答下列问题： (1)“酸浸、氧化”过程中V2O3转化为VO2＋，反应的离子方程式为______________________，废渣成分是________，若用浓盐酸代替硫酸，V2O5转化为VO2＋，同时生成有毒的黄绿色气体，反应的化学方程式为____________________________________。 (2)萃取前用“铁粉”对浸出液进行处理，主要目的是__________________，为检验处理后的浸出液中是否含有Fe3＋，可选用的化学试剂是____________ (填试剂名称)。 (3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为VO2＋＋H2RVOR＋2H＋。为了提高VO2＋的产率，反萃取剂可选用________。 a．NaCl b. NaOH c. H2SO4 (4)反萃取后的水层中加KClO3，使VO2＋变为VO，ClO变为Cl－。当反应3 mol VO2＋时，至少需要KClO3的物质的量为______mol。 (5)已知NH4VO3难溶于水，在水中的Ksp曲线如图所示，向10 mL 0.2 mol·L－1NaVO3的滤液中加入等体积的NH4Cl溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使VO沉淀完全，则NH4Cl溶液的最小浓度为________________(当溶液中某离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全)。 3．(2022·江苏模拟)锆(40Zr)是现代工业中重要的金属原料，具有良好的可塑性，其抗蚀性能强于钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO4，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示： (1)分馏属于__________________(填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)锆英石_____(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分馏，理由是______________。 (3)“高温气化”中ZrSiO4发生反应得到ZrCl4的化学方程式为________________________。 (4)流程中ZrCl4与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得ZrOCl2·8H2O，检验该物质是否洗涤干净的实验操作为________________________________________________________。 4．铟(In)作为一种稀有贵金属在很多高新领域有广泛应用，随着铟的应用越来越广泛，人类对铟的需求量日益增加，有效富集回收铟的技术也越来越受到重视。回收处理含铟废渣[In的质量分数为9.8%，同时含有FeCl3、SiO2、SnO、Tl(OH)3杂质]是提高铟回收率的主要途径之一。 提示：①溶液中一些金属离子水解生成氢氧化物沉淀时的pH如表： 金属离子 Fe3＋ In3＋ Fe2＋ 开始沉淀pH 2.0 2.9 7.15 沉淀完全pH 3.2 5.0 8.15 ②“浸渣Ⅰ”的主要成分为SnO、Tl(OH)3、SiO2、Fe(OH)3、In(OH)3。 (1)“操作Ⅲ”的名称为________________。 (2)“浸出渣a”的主要成分为__________(填化学式)。 (3)加入铁粉净化的最佳工艺控制溶液中硫酸含量为68.6 g·L－1，则此时硫酸的物质的量浓度为__________mol·L－1，“还原渣”的主要成分为Tl和Sn，写出反应生成Tl的离子方程式：_____________________________________________________________________________。 (4)加入试剂X调节pH的范围为________至________，可选择的试剂X为________(填字母)。 A．Fe2O3 B．FeCO3 C．稀硫酸 D．稀硝酸 (5)“沉渣”中加入稀硫酸发生