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2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题
1.(2022春·广西玉林·高三统考期末)镍催化剂的主要成分为Ni,还含有一定量Al、Fe 及氧化铁、少量其他不溶性物质,回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如下:
常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
A13+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)提高“碱浸”速率的措施是___________(任写一点即可)。
(2)为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。该反应的化学反应方程式是___________。
(3)“滤液②”中含有的金属离子是Fe3+和___________。
(4)“氧化”步骤中加入H2O2的目的是___________(用离子方程式表示),可替代H2O2的物质是___________。
(5)“调pH”时,最适宜的pH范围是___________。
(6)利用上述表格数据,计算Ni (OH)2的Ksp=___________。
(7)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。该反应的离子方程式是___________。
2.(2022春·广西玉林·高三统考期末)硫氰化钾(KSCN) 俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。某实验小组模拟工业制备硫氰化钾的方法,设计实验如图:
已知:CS2是一种不溶于水、密度大于水的非极性试剂。请回答下列问题:
I.制备NH4SCN溶液
(1)装浓氨水的仪器名称是___________。
(2)装置A用于制备NH3,圆底烧瓶内的固体a可以是___________。
(3)三颈烧瓶内盛放有CS2、水和固体催化剂,发生反应CS2+ 3NH3NH4SCN+NH4HS。实验开始时,打开K2和K1,水浴加热三颈烧瓶,反应发生。三颈烧瓶左侧导管口必须插入CS2中,其目的是___________。一段时间后,当观察到三颈烧瓶内液体不再分层时,停止通入气体,反应完成。
II.制备KSCN溶液
(4)关闭K1,加热三颈烧瓶,保持水浴温度为100℃一段时间,使分解反应(NH4HS=NH3↑+H2S↑)进行完全后,再打开K3,继续保持水浴温度为100℃,缓缓滴入稍过量的KOH溶液,制得KSCN溶液。装置C中酸性K2Cr2O7溶液除能将H2S气体氧化成硫酸外,还可以___________。
III.制备KSCN晶体
(5)先通过过滤除去三颈烧瓶中的固体催化剂,再通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。该提取过程中一定不用的仪器有___________(填标号)。
A.坩埚 B.蒸发皿 C.分液漏斗 D.玻璃棒 E.烧杯
(6)测定晶体中KSCN的含量:称取3.0g样品,配成250mL溶液。量取25. 00mL溶液加入锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe (NO3) 3溶液作指示剂,用0. 1000mol/L AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点,三次滴定平均消耗AgNO3标准溶液24.00mL。[已知: SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色) ]
①晶体中KSCN的质量分数为___________(计算结果保留三位有效数字)。
②滴定达到终点后,发现滴定管尖嘴处悬挂有一滴AgNO3标准溶液,则测得KSCN的质量分数___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
3.(2022春·北京海淀·高三统考期末)SO2、NO是大气污染物。吸收废气中的SO2和NO,获得Na2SO3和NH4NO3产品的流程如图:
(1)操作I的名称是____。
(2)检验所获得的无水Na2SO3产品中是否混有Na2SO4所需要的试剂是稀盐酸和____。
(3)补全NO与NaOH溶液、O2反应的离子方程式:____。
2NO+O2+OH-=NO+____+____
(4)由NaNO2、NaNO3制备NH4NO3时再次通入O2的目的是____。
4.(2021春·湖北恩施·高三校联考期末)硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO,还有少量的SiO2、CuO。以硫铁矿烧渣为原料制备FeSO4·7H2O并回收Cu的流程如图:
(1) 元素铁在周期表中的位置为_______
(2)“酸溶”时为提高硫铁矿烧渣的溶解速率,可采取的措施有_______(填写一种)。“酸溶”过程中Fe2O3溶解的离子方程式为_______。
(3)“滤渣I”的主