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“无机化工流程”大题增分强训(一)
1.(2022·大连二模)钴蓝[Co(A1O2)2]是一种重要的
沉淀
Mn(OH)2 Co(OH)2
Cu(OH)2Fe(OH)Al(OH)
蓝色颜料。利用含钴废料(主要成分为LiCoO2,还
恰好完全
含有少量的铝箔)制备钴蓝的一种工艺流程如图:
10.1
9.4
6.7
2.8
5.2
沉淀时pH
H2SO
Na2CO)s
回答下列问题:
NaOH
H202
有机磷
无机机,沉锂,c0,
LiSO
(1)“浸取”前,需要对钴矿进行粉碎处理的目的是
含钻
废料
碱溶酸浸
萃取分液
H2SO)a
:浸出渣的主
滤液
+有机相反萃取
要成分是
。(填化学
AlO NaCO
式)。浸出液中主要含有A13+、Fe2+、Co2+、Cu2+、
灼烧沉钴osU,
Mn2+和SO,写出“浸取”时,Co2O3发生反应的
化学方程式:
Co(l02)2
已知:Kp[Co(OH)2]=5.9×1015;Kp(CoCO3)
=1.4×10-13
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为
请回答以下问题:
(3)常温下,“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是
(1)C0元素位于元素周期表第
周期第
族。
:若“调节pH”后,溶液中
c(Co2+)=0.1mol·L1,则需调节溶液pH的范
(2)写出“酸浸”步骤中
100
Li
围是
(忽略溶液的体积变化)。
LiCoO2发生反应的化学
80
-00
60
(4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行,先向除杂后
方程式
40
的溶液中加入某有机酸萃取剂(HA)2,发生反应:
;在
20
实际生产中,“酸浸”不用
Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2十
盐酸的原因是
2H+。当溶液pH处于4.5到6.5之间时,Co2+萃
pH
取率随着溶液pH增大而增大,其原因是
图1
(3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关
;反萃取时,应加入的物
系如图1所示,则有机磷萃取的最佳pH为
质是
(填溶液名称)。
(4)根据图2判断,“沉锂”
(5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂,可以由草
50.0
NaCOa
步骤中获取Li2CO3的操
10.0
酸钴晶体在空气中加热制取,取36.6g草酸钴晶
30.0
作依次是
体,在空气中加热至恒重,得到CoO与Co3O4的混
10.0
、洗涤、干燥。
合物15.8g,该混合物中CoO与Co3O4的物质的量
1.5
LiCO
(5)若CoSO4溶液中
之比为
0.5
c(Co2+)=0.059mol·
3.1868年门捷列夫发现元素周期律,距今已有一百五
0
20406080100
L1,为防止沉钴过程中
温度/℃
十多年。他预言了很多未知元素,锗是其中一种,工业
图2
产生Co(OH)2沉淀,需
上用精硫锗矿(主要成分为GeS2,其中Ge化合价为十
控制溶液的pH不高于
4)制取高纯度锗,其工艺流程如图所示。请回答:
(保留一位小数)。
浓硝酸
(6)写出灼烧过程中主要反应的化学方程式
精硫粉碎
N2氛围
825℃
→(S
酸
储矿
800℃升华
还原
→粗O2
浸
2.(2022·江西名校联考)草酸钴在化学中应用广泛,
滤液
可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分
是CoO、Co2O3、Co(OH)2,还含有少量SiO2、
高纯
度钻
勉Gc0,200
G02nH,0,高纯水
600℃
GeCl
氯化
Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质]制取草酸钴晶体
COCL
(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如图所示:
(1)粉碎精硫锗矿的目的是
Na SO,溶液稀疏酸I山O2溶液NaO1溶液
800℃,使精硫锗矿在N2氛围中
钴矿→浸取☐→第化调竹日→提纯
升华的原因
浸山渣
沉淀X
(NIL)CO
(2)写出825℃,NH3还原GeS2反应的化学方程式
CoC,0210沉钴
(3)酸浸时温度不能过高的原因是
常温下,有关沉淀数据如表(“完全沉淀”时,金属离
子浓度≤1.0×10-5mol·L-1)。
酸浸后得到粗GeO2的操作为
156
(4)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,此过程化学方:
(4)已知高铼酸铵微溶于冷水,易溶于热水。提纯粗
程式为
高铼酸铵固体的方法是
(5)GeO2是锗酸(H2GeO3)的酸酐,请判断25℃时
(5)Re2O,是酸性氧化物,与NaOH溶液反应的化
0.1mol·L-1 NaHGeO3溶液pH
(填“>”
学方程式为
“=”或“<”)7,(已知25℃时,H2GeO3的Ka1=
(6)整个工艺流程中可循环利用的物质有H2SO4、
1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13)。
c(Ca2)
GO2与碱反应可生成锗酸盐,其中
5.(2022·北京东