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2023届高考化学备考一轮训练题——工业流程题
1.(2022秋·河北石家庄·高三石家庄市第九中学校考阶段练习)为回收利用废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等),科研人员研制了一种回收镍和硫酸铜晶体的新工艺。工艺流程如图所示:
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
请回答下列问题:
(1)加快酸浸速率的常用措施有___________(任写一条即可)。
(2)“浸出渣”主要成分为和___________两种物质。
(3)“操作B”的过程是:先在40~50℃温度下加入,其作用是___________(用离子方程式表示);再调pH至___________(填pH范围),操作B可除去溶液中的___________元素(填元素名称)。
(4)在碱性条件下,电解产生的原理是:在阳极被氧化为,再被氧化产生沉淀。请写出被氧化得到沉淀的离子方程式___________。
(5)配合物A常用于医药、电镀等方面,其结构如图所示。向硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠()即可得到它,配合物A中的配位原子的电负性由大到小的顺序是___________。
2.(2022·广东广州·校联考模拟预测)五氟化锑(SbF5)是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为Sb2O3,含有少量CuO、PbO、As2O3 等杂质)为原料制备SbF5的工艺流程如图。
已知:Ⅰ.CuS、PbS的Ksp分别为6.0×10-36、9.0×10-29;
Ⅱ.As2O3微溶于水、Sb2O3难溶于水,它们均为两性氧化物;SbOCl难溶于水。
回答下列问题:
(1)为提高锑矿浸出率可采取的措施有_______。(填一种)
(2)“滤渣Ⅰ”中存在少量的SbOCl,可加入氨水对其“除氯”转化为Sb2O3回收,不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为_______。
(3)已知:浸出液中:c(Cu2+)=0.01 mol·L-1、c(Pb2+)=0.01 mol·L-1。在“沉淀”过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀1是_______(填化学式);当CuS、PbS共沉时,沉淀1是否已沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1即可)_______。(填“是”或“否”)
(4)“除砷”时,H2PO转化为H3PO4,该反应的氧化剂是_______。
(5)“电解”时,以惰性材料为电极,锑的产率与电压大小关系如图所示,阴极的电极反应式为_______。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是发生了副反应_______。
SbF5与KMnF6反应,首次实现了用非电解法制取F2,同时生成KSbF6和MnF3,若生成33.6L F2(标准状况),则转移电子的数目为_______(设NA为阿伏加德罗常数)
3.(2022·黑龙江大庆·大庆中学校考二模)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Co(OH)2、Fe(OH)3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)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pH=4.60时,溶液中_______。
(3)萃取液I电解制取镍的阴极电极反应式为_______。
(4)三元锂电池化学式为,其中,Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4,则_______(用含z的代数式表示)。
(5)写出铁红的一种用途:_______。
4.(2022·江西·校联考模拟预测)随着社会不断发展,资源越来越紧缺,对金属回收再利用显得非常重要,近年来,新能源汽车行业的不断发展,产生了大量的废旧三元锂电池,其正极材料主要含锂、镍、钴、锰等元素,科学家最新研究一种高温还原和湿法冶金联用方法回收报废三元电池正极材料中的镍、钴、锰以及金属锂。其工艺如下:
回答下列问题
(1)将正极材料粉碎的目的是_______。
(2)写出H2SO4酸浸后溶液中的Mn2+转化为MnO2的离子方程式_______。
(3)一定温度下,硫酸浓度对金属浸出率的影响如图所示,则酸浸时,最佳的硫酸浓度是_______。
(4)实验室萃取操作使用的主要玻璃仪器的名称____,将上层液体分离出来的操作_____。
(5)写出沉钴的离子方程式_______,在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有_____。
(6)向0.5mol/LNiSO4溶液中加NaOH溶液,当