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2023高考化学考点必杀300题(全国卷)
主观必杀60题
专练11工艺流程题
【基础题】
1.从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)中回收重金属的工艺流程如图所示:
已知:在碱性条件下很稳定。回答下列问题:
(1)Cu2S焙烧为CuO,该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______(填化学式);加快“酸浸氧化”速率的措施有_______(填写一条即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是_______(填名称);该流程中的“反萃取剂”最好选用_______(填标号)。
A.乙醇 B.HNO3溶液 C.盐酸 D.NaOH 溶液
(4)已知:Ag++2[Ag(S2O3)2]3− K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl-。则该反应的平衡常数为_______;
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的浸出率仍会降低。试从化学平衡的角度解释可能的原因:_______。
(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:_______(写出一条即可)。
2.钪是一种稀土金属元素,在国防、航天、核能等领域具有重要应用。工业上利用固体废料“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图。
已知:TiO2难溶于盐酸;Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,对“赤泥”的处理方式为___________;滤渣I的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“氧化”时加入足量H2O2的目的是___________;氧化后溶液中Fe3+浓度为0.001 mol∙L−1,常温下“调pH”时,若控制pH=3,则Fe3+的去除率为___________(忽略调pH前后溶液的体积变化)。
(3)已知25℃时,Kh1(C2O)=a,Kh2(C2O)=b,Ksp[Sc2(C2O4)3]=c。“沉钪”时,发生反应:2Sc3++3H2C2O4Sc2(C2O4)3↓+6H+,该反应的平衡常数K=___________(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)Sc2(C2O4)3·6H2O在空气中加热至550℃时生成Sc2O3、CO2和H2O,写出反应的化学方程式___________。
3.硫酸镁可用于印染、造纸、医药工业。利用某水泥厂的废料(含50%MgO,还有少量CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质),制取MgSO4∙7H2O的流程如图:
回答下列问题
(1)“酸浸”时,pH控制为1,若提高浸取速率,可采取的措施是_____(任写一条)。
(2)“氧化”时,NaClO与Mn2+按物质的量1:1反应生成MnO2,其离子方程式为______;调节pH时可加入试剂X为_____(任写一种)。
(3)滤渣除Al(OH)3、Fe(OH)3外还有氧化物______。
(4)“除钙”时,控温在60℃时除去MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4。
①参照表格,简要说明除钙的操作方法______。
②60℃下CaSO4的Ksp=______。(饱和CaSO4溶液的密度约为1.0g∙L−1)
部分物质的溶解度(g/100gH2O)如表:
温度/℃
物质
20
40
60
80
MgSO4
28.6
30.9
36
40.8
CaSO4
0.272
0.23
0.204
0.184
(5)为了提高原料中镁的利用率,操作a后滤液的处理方法是______。
4.金属锑可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有Fe2O3、Al2O3、 MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺流程图如下:
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的浓度及溶液的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时的pH c=0.01mol ·L-1
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时的pH c=1.0× 10-5mol·L-1
3.2
4.7
9.0
11.1
试回答下列问题:
(1)“浸出渣”的主要成分有S、____ 。“溶浸”时Sb2S3发生反应的化学方程式为__________ 。
(2)“还原”时加入Sb的目的是将_______ 还原(填离