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3.31 工业流程+高考题型练习
【Part1——工业流程】
1、从工业废料中提取有用物质对资源的开发和利用有着十分重要的意义.现代工业开发了用“NH3—NH4Cl水溶液”浸出氧化锌烟灰(主要成分为ZnO、Pb、CuO和As2O3)制取高纯锌的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中含[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、AsCl52-,且存在[M(NH3)4]2+M2++4NH3(M为Cu或Zn);
②“氧化除杂”的目的是将AsCl转化为As2O5胶体,再经吸附聚沉除去。
下列有关说法错误的是
A.ZnO+2NH3·H2O+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O B.为提高反应速率,“溶浸”过程的温度越高越好
C.“滤渣3”的主要成分为Cu、Zn D.“电解残留液”可返回“溶浸”过程循环利用
2、工业上以红土镍矿(主要成分Mg3Si2O5(OH)4、Fe2MgO4、NiO、FeO、Fe2O3)为原料,采用硫酸铵焙烧法选择性提取镍及其化合物,并回收副产物黄铵铁矾。工艺流程如下图所示:
已知:①在焙烧过程中Mg3Si2O5(OH)4和Fe2MgO4转化为(NH4)2Mg2(SO4)3、(NH4)3Fe(SO4)3及SiO2 ;
②加热情况下,Fe3+可水解生成一种难溶于水的黄色固体FeO(OH);
③常温下,NiSO4易溶于水,NiOOH不溶于水。
(1)在该工艺流程中为了加快化学反应速率而采取的主要措施有_______(至少回答两项)
(2)经分析矿样中大部分铁仍以氧化物形式存在于“浸渣”中,只有部分FeO在空气中焙烧时与(NH4)2SO4反应生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为_______,“浸渣"的主要成分除铁的氧化物外还有_______(填化学式)。
(3)“除铁”和“沉镍"时需将Fe3+、Ni2+转化为沉淀。已知溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
沉淀物
黄铵铁矾
Fe(OH)3
Ni(OH)2
开始沉淀时的pH
1.3
2.7
7.1
沉淀完全(c=1×10-5 mol/L)时的pH
2.3
3.7
9.2
若“沉镍"时pH调为7.8,则滤液中Ni2+浓度约为_______mol/L。
(4)流程中由Ni(OH)2沉淀得到NiSO4·7H2O晶体的操作是_______;NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式是_______。
(5)依据下列实验和数据可确定黄铵铁矾【化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)m,摩尔质量为480g/mol】的化学式。
①称取黄铵铁矾2.400 g,加入足量NaOH溶液充分反应后过滤,向滤液中加入足量盐酸酸化,再加入足量的BaCl2
溶液,得到沉淀2.330 g。
②Mim Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验,其结果可用下图热重曲线表示(已知:黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的
物质为H2O,300~575 ℃之间只有NH3和H2O放出,此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素,670 ℃以上得
到的是纯净的红棕色粉末)。
根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式_______。
【Part2——综合练习】
3、“岭南”拥有302个国家级非物质文化遗产项目。关于下列入选项目说法正确的是
A.潮州木雕中髹漆贴金的工艺利用了化学电镀原理
B.远近驰名的姜汁撞奶(姜汁与牛奶混合使牛奶凝固)的制作方法包含了胶体聚沉的原理
C.珠海三灶竹草编织美观实用,竹草主要成分是纤维素,与淀粉互为同分异构体
D.非遗油纸伞能防水是因为伞面涂了由桐树子压榨的桐油,桐油的化学成分是烃类化合物
4、化学仪器的规范使用是实验成功的关键。下列对装置或仪器的使用或操作规范的是
A.图A是振荡分液漏斗中混合液 B.图B是向容量瓶中转移溶液
C.图C是称量5.1g固体 D.图C是煅烧石灰石
5、证据推理是化学学科重要的核心素养。下列实验操作、现象及相应结论都正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向2mL 0.1mol/L KI(aq)中加入1mL 0.1mol/L FeCl3(aq),充分反应,用四氯化碳充分萃取后取上层溶液滴加KSCN(aq)
四氯化碳层显紫色,上层溶液试样变红
I-和Fe3+的反应存在限度
B
取适量火柴头的浸泡液于试管中,滴加AgNO3溶液和稀HNO3
无白色沉淀
火柴头不含氯元素
C
向CH2=CHCHO中滴加溴水
溴水褪色
CH2=CHCHO中含醛基
D
在某透明溶液中通入足量CO2
产生白色沉淀
原溶液中含SiO32-
6、下列化学