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2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题
1.(2023·内蒙古呼和浩特·统考模拟预测)铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含FeS、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下图:
已知:i.Bi3+易水解;NaBiO3难溶于冷水
ii.“氧化浸取”时,铋元素转化为Bi3+,硫元素转化为硫单质
iii.
iv.该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Bi3+
开始沉淀的pH
7.6
2.7
4.8
4.5
沉淀完全的pH
9.6
3.7
6.4
5.5
回答下列问题:
(1)为了提高辉铋矿的浸取率,可采取的措施为_______。(写一条)
(2)“滤渣1”的主要成分是_______。(填化学式)
(3)用硝酸替代“盐酸,H2O2”也可以实现“氧化浸取”,从环保角度考虑,存在的缺点是_______。
(4)检验“氧化浸取”液中是否含Fe2+,可选择的试剂是_______(填标号)。
a.KSCN溶液 b.K3[Fe(CN)6]溶液 c.KSCN溶液和双氧水
(5)“除铁”时,调节溶液pH值的范围是_______。
(6)“转化”时,生成NaBiO3的离子方程式是_______。
(7)“转化”后应冷却至室温再过滤,原因是_______。
2.(2023·山西忻州·统考一模)从铜电解液(主要含、Ni2+、、、、Zn2+等)中提纯得到粗硫酸镍晶体,为了进一步纯化并回收胆矾晶体,某课题小组设计了如图流程:
已知:相关离子浓度为0.1mol/L时,形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Ca2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
4.2
6.3
1.5
11.8
6.2
6.9
沉淀完全的uH
6.7
8.3
2.8
13.8
8.2
8.9
(1)为加快“水浸”时的浸出率,可采取的措施有_______(任写一点)。
(2)为了使“溶液1”中的反应充分进行,需要通入稍过量的H2S,写出Fe3+与H2S发生反应的离子方程式:_______。
(3)请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因_______。
(4)“操作X”为在_______(填仪器名称)中加热至_______,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到结晶水合物晶体。
(5)若“溶液3”中Ca2+的浓度为0.001mol/L,取等体积的NiF2溶液与该溶液混合,要使反应结束时c(Ca2+)<10-5mol/L,则所加NiF2溶液的浓度至少为_______mol/L。[已知室温下Ksp(CaF2)=4×10-11]
(6)室温下选择萃取剂P204(二乙基已基磷酸,用HR表示),其萃取原理为nHR+Mn+⇌MRn+nH+,试剂a为_______(填化学式)。溶液pH对几种离子的萃取率的影响如图,则萃取锌时,应控制pH的范围为3~4,请解释原因:_______。
3.(2023·福建·校联考一模)某工厂利用如下流程处理废旧电池正极材料(主要成分为、、),制备三元锂电池正极材料。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中发生反应的离子方程式为_______;也与部分发生了反应,“酸浸”中的作用是_______。
(2)“酸浸”中双氧水消耗量较大程度地超过理论用量,其可能原因是_______。
(3)“含铁沉淀”的主要成分为_______(填化学式);部分离子浓度及对应氢氧化物的如下表,则“调”过程不应超过_______。
离子
浓度(mol/L)
氢氧化物
1.00
1.00
1.40
(4)若“调”过程中,、、浓度不变,则“调浓度”过程需要向溶液中添加的物质x为_______(填标号)。
A. B. C. D.
(5)产品的粒径和结晶度直接关系着三元电极的性能。为防止反应中产生的和影响晶体生长,需在“焙烧”前进行_______(填“预烧”“酸洗”或“搅拌”)。
(6)与焙烧生成的总反应方程式为_______。
4.(2023·江苏·统考一模)实验室以含硒废料(假设杂质不参与反应)提取硒,部分实验过程如下:
(1)“浸取”时单质硒大部分生成二元弱酸H2SeO3,该反应离子方程式为______
(2)H2SeO4溶液转化为H2SeO3溶液的实验可在如图装置中进行。滴液漏斗中液体是_______ (填名称)。
(3)H2SeO3溶液与SO2反应制备硒单质,反应后溶液中物质的量减少的离子有_______(填化学式)
(4)以上述流程中生成的H2SeO3溶液为原料制取高纯硒单质,请补充完整实验方案: