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2023届高考化学一轮复习—工业流程题
1.(2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测)工业上以镍铁硫化矿(主要成分为NiS、FeS、SiO2等)为原料制备兰尼镍(一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,具有优良的储氢性能) ,并获得副产品黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“煅烧过程中NiS、FeS分别转化为Ni2O3、Fe2O3,写出NiS转化为Ni2O3的化学方程式:___。
(2)已知Ni2O3具有强氧化性,则滤渣1的主要成分为____(填化学式,下同),气体2是___。
(3)滤渣2的主要成分为黄钠铁矾,写出生成黄钠铁矾和气体的离子方程式:____。
(4)“高温熔融”阶段通入Ar的目的是_____。
(5)“高温熔融”后加浓NaOH溶液的目的是使镍铝合金产生多孔结构,其反应原理为_______(用离子方程式表示)。
(6)Ni(OH)2可用于制备镍钴锰三元电极材料。用NiSO4溶液制备Ni(OH)2时,若要使滤液中的c(Ni2+)≤1.0 ×10-6 mol·L-1,则滤液的pH不小于_______{已知:Ksp[Ni(OH)2] = 2.0 ×10-15,lg2 = 0.3}。
2.(2022·广东广州·广东实验中学校考模拟预测)铜转炉烟灰含金属元素(主要为 Cu、Zn、Pb、Fe)的硫酸盐和氧化物以及 SiO2.其有价金属回收工艺流程如下。已知:25℃时,Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。回答下列问题:
(1)“浸出液①”中所含有的金属阳离子有_______和Fe2+、Fe3+。“浸出”中,当硫酸浓度大于1.8mol·L−1时,金属离子浸出率反而下降,原因是_______。
(2)“除杂”中,加入ZnO调pH至5.2后,用KMnO4溶液氧化后,所得滤渣主要成分为Fe(OH)3、MnO2,该氧化过程的离子方程式为_______。
(3)ZnSO4的溶解度随温度变化曲线如图所示。“浓缩结晶”的具体操作步骤为:
①在沸腾时蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;
②降温至 60℃蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;
③冷却至室温,过滤、洗涤、干燥。
其中,步骤①的目的为_______。
(4)“转化”后,滤饼的主要成分是SiO2和_______。
(5)该工艺中,可循环利用的物质是_______。
(6)蓄电池如果一直闲置不使用,也会损耗电量,这种现象称为蓄电池的自放电现象。铅酸蓄电池的负极在较高温度和较高浓度的硫酸中容易发生自放电现象,用化学方程式表示自放电的机理:_______。
3.(2022·陕西汉中·统考模拟预测)碘化亚铜()是阳极射线管覆盖物,也是重要的有机反应催化剂,不溶于水和乙醇。下图是用废铜电缆(杂质中含有少量铁)制取无水碘化亚铜的流程。
(1)过程①得到的溶液呈蓝色,其原因是________(用离子方程式表示),当温度高于时,反应速率下降,原因是____________________。
(2)过程②中用________调节溶液的值(任写1种即可),得到滤渣的主要成分是_________。(己知:的,的)
(3)过程③的氧化产物能使淀粉溶液变蓝,对应的离子方程式为___________。
(4)过程④用乙醇洗涤的目的为_______________。
(5)准确称取样品,加入足量的溶液中,待样品完全反应后,用酸性溶液滴定,滴定终点的现象是_______________;达到终点时,消耗溶液体积的平均值为,则样品中的质量分数为_______________。
4.(2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测)铁黄(FeOOH)可用作颜料。一种由钛铁矿浸出后的废液[主要含FeSO4、Fe2(SO4)3和TiO(SO4)2]制取铁黄的过程如下:
已知:① “除钛”时TiO2+发生水解反应TiO2++H2O⇌TiO2↓+2H+;
② 实验中Fe2+开始生成Fe(OH)2沉淀时pH=6.3,Fe3+开始生成FeOOH时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8。
(1)检验废液中存在Fe2+的方法是_______。
(2)“除钛”时需进行加热,目的是_______。
(3)“氧化”时的离子方程式为_______。
(4)为测定铁黄产品的纯度,现进行如下实验:准确称取2.000g铁黄样品,向其中加入50mL1.000 mol·L-1 H2SO4,待固体完全溶解后,向其中加入Na2C2O4溶液[发生反应:Fe3++3C2O=Fe(C2O4),Fe(C2O4) 不与稀碱液反应],反应后将溶液稀释至100 mL,量取25.00mL于锥形瓶中,滴入2滴指示剂,用0.400 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定剩余的酸,恰好完全反应时,消耗