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2023届高考化学一轮复习题——工业流程题
1.(2022·湖北黄冈·黄冈中学校考模拟预测)硫酸锰(MnSO4·H2O)是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一。工业上由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
3.2
4.7
10.9
(1)“滤渣1”中的主要成分为S和_______;“溶浸”时两种含锰化合物与反应的化学方程式_______。
(2)利用氨水调节溶液的pH范围为_______。
(3)“除杂”的目的是生成沉淀除去。若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是_______。
(4)“沉锰”反应的离子方程式_______。
(5)由图象可知,从“操作A”所得溶液中得到晶体需进行的操作是_______、_______洗涤、干燥。若称取一定质量的用标准溶液滴定(操作过程产生的误差很小可忽略),计算所得样品质量分数大于100%,分析可能的原因是_______。
2.(2022·辽宁大连·大连市一0三中学校考模拟预测)红土镍矿渣主要成分包含铁、钴、镍、锰、铬、硅的氧化物,为节约和充分利用资源,利用如下流程进行分离回收。已知该温度下、的溶度积分别是、。回答下列问题:
(1)酸溶时,需将红土镍矿渣研成粉末,目的是_______。
(2)实验室进行过滤步骤用到的玻璃仪器有_______。
(3)各种离子萃取率与pH关系如图。分步萃取前需通入适量氧气,目的是_______,分步萃取浸出金属离子先后顺序为_______、_______、_______,当调时,溶液中_______。
(4)萃取液Ⅰ电解制取镍的阴极电极反应式为_______。
(5)写出铬原子的价层电子轨道表示式_______
(6)写出铁红的一种用途:_______。
3.(2022·宁夏中卫·统考三模)锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/ °C
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1.539
1.406
1.329
1.181
0.866
0.728
请回答下列问题:
(1)β-锂辉矿在处理前要粉碎,其主要目的是___________;用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:___________。
(2)写出反应I中发生氧化还原反应的化学方程式:___________。
(3)调节pH=5的作用是除去___________。
(4)反应IV生成Li2CO3沉淀结束后,实验室中通常得到纯净的Li2CO3沉淀的操作名称蒸发浓缩,冷却结晶、___________、___________、干燥,为了提高所得Li2CO3沉淀的产率要使用___________洗涤(选填“热水”或“冷水”)。
(5)反应II加入碳酸钙,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若混合前Na2CO3溶液的浓度为2.8 ×10—4mo1/L,则生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小浓度为___________ mol/L。
4.(2022·天津南开·统考二模)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下。
回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是_______。
(2)步骤②过滤中需要用到的玻璃仪器有_______。
(3)步骤③中主要反应的离子方程式为_______。
(4)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_______(写名称)。
(5)上述工艺中,步骤⑥醇洗的目的是_______。
(6)准确称取所制备的CuCl样品m g,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用a mol/L的溶液滴定到终