第三章 专项提能特训(3) 热点金属及其化合物制备的流程设计-【高考领航】2023高考化学大一轮复习课件PPT（人教版）

专项提能特训(3)　热点金属及 其化合物制备的流程设计 1 1．从废银催化剂(主要成分为Ag、α­Al2O3，还含有少量SiO2)中回收银的工艺流程如图1所示。 图1 1 1 回答下列问题： (1)“浸出”时不使用浓硝酸的原因是______________________________________。 (2)“浸渣”的成分是SiO2和________。 (3)其他条件相同时，浸出率与温度、时间的关系分别如图2、图3所示，应选择的适宜生产条件是__________________________________________。 (4)“沉银”过程中若沉淀剂过量太多，则沉淀率降低，其原因是____________。 (5)“还原”过程中发生反应的化学方程式为______________________。 (6)“电解精炼”时，为提高电解质溶液的导电性，可向AgNO3溶液中加入另外一种试剂，该试剂为____________________________(写化学式)。 1 解析： 1 (1)“浸出”时，若用浓硝酸，反应为Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋H2O＋NO2↑，对比可知，浸出等量的Ag，消耗稀硝酸的量更少，且生成的污染性气体也更少。(3)当温度为80 ℃、时间为6 h时，浸出率均达98%以上，升高温度、延长浸出时间并不能使浸出率有很大的增加，故适宜的生产条件为80 ℃、6 h。(6)为了增强电解时溶液的导电性，可向AgNO3溶液中加入KNO3溶液。 [注意]　加入的电解质溶液不能改变电解的实质 1 答案：(1)生成等量的AgNO3时，稀硝酸消耗的量更少，且产生的污染性气体也更少　(2)α­Al2O3　(3)80 ℃、6 h　(4)AgCl会和过量的Cl－反应生成配合物[AgCl2]－，使沉淀率降低　(5)4AgCl＋4NH3·H2O＋N2H4·H2O===4Ag＋N2↑＋4NH4Cl＋5H2O　(6)KNO3(合理即可) 1 2．某化工厂用水钴矿(主要成分为Co2O3，还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2，工艺流程如图所示。 1 已知：①氧化性：Co3＋＞Cl2＞H2O2＞Fe3＋。②“浸出液”中含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等。③常温下，部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示(已知：当离子浓度小于10－5mol/L时，认为该离子沉淀完全)。 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Co2＋ Al3＋ Mn2＋ 完全沉淀的pH 3.2 9.0 9.0 4.7 10.1 1 回答下列问题： (1)“酸浸”过程中加入Na2SO3的主要作用是__________________________； 写出Co2O3与盐酸反应的离子方程式：________________________________。 (2)为了提高Fe2＋的转化速率，可以适当升高温度，但不能过高，其原因是__________________________________________________。 (3)①加NaOH溶液是为了除Fe和Al，则常温时a的最小值是________。 ②“滤液”中加入萃取剂的作用是________________。 (4)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤，洗涤，将沉淀烘干后称量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是________________(答一条即可)。 1 解析： 1 (1)Co2O3中Co为＋3价，具有强氧化性，与盐酸反应的离子方程式为Co2O3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋3H2O，而Na2SO3具有还原性，可将Co2O3、Fe2O3分别还原为Co2＋、Fe2＋，也能减少有毒气体Cl2的产生。(2)H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，温度过高会导致H2O2分解。(3)①Fe3＋和Al3＋完全沉淀时的pH分别为3.2和4.7，欲使离子完全沉淀，则应调节溶液pH最小为4.7。②加入萃取剂的作用是除去Mn2＋。(4)产品中若含有其他的氯化物，则CoCl2·6H2O的质量分数大于100%；也可能是CoCl2·6H2O失去了部分结晶水，使氯元素含量增大，从而使CoCl2·6H2O的质量分数大于100%。 答案：(1)作还原剂，减少有毒气体的产生　Co2O3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋3H2O　(2)温度过高H2O2会分解　(3)①4.7　②除去溶液中的Mn2＋　(4)粗产品中含有可溶性氯化物(合理即可) 1 3．三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材料和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要成分为镍、铝