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2023届高三化学二轮专题复习题-工业流程题
1.(2023秋·福建莆田·高三莆田一中校考期末)磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上用含锰废水(主要金属离子为、、,还含有少量、、和等离子)为原料,生产的工艺流程如图1。
已知该条件下、。
(1)流程中含锰废水经过前三步预处理,得到主要含有的母液。
①除铁铝时,在搅拌条件下先加入溶液,再加入溶液调节。加入溶液时发生反应的离子方程式为_______。
②除重金属时,滤渣的主要成分为_______。(填化学式)
③除钙镁时,为使沉淀完全(当离子浓度降到时,可视为沉淀完全),需控制溶液中的最低浓度为_______。
(2)沉锰过程在为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响如图2所示。
①沉锰过程发生反应的离子方程式为_______。
②当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是_______。
(3)沉锰后过滤得到粗产品,依次用去离子水和无水乙醇各洗涤2~3次,再低温干燥,得到纯净的。用无水乙醇洗涤的目的是_______。
(4)测定碳酸锰产品的纯度:称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为,冷却至室温,加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为的硫酸亚铁铵 []标准溶液滴定(反应为)。重复操作3次,记录数据如表。则产品的纯度=_______(MMn=55)。
滴定次数
0.2000mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液读数 (mL)
滴定前
滴定后
1
0.10
20.20
2
1.32
21.32
3
1.05
20.95
若滴定终点时仰视滴定管读数,则测得的结果_______(偏低或偏高)
2.(2022秋·安徽·高三校联考阶段练习)碳酸镍()可用于催化剂、陶瓷着色等。工业上以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Al、、和不溶性杂质等)为原料获得碳酸镍的流程如下:
回答下列问题:
(1)“碱浸”时NaOH溶液不宜过量太多的原因是_______,滤液中的主要溶质是_______(填化学式)。
(2)“酸浸”后滤液中含有的金属阳离子主要有_______。
(3)“氧化”时,反应的化学方程式为_______,该过程温度不宜过高,原因可能是_______。
(4)为提高碳酸镍的产量,“调节pH”时加入的试剂X可以是_______(任写一种),“沉镍”时的离子反应方程式为_______。
(5)取“沉镍”后的滤液VmL,用()的标准溶液滴定至终点(发生反应),消耗标准液,则“沉镍”过程中,当开始沉淀时,溶液中浓度为_______。[已知常温下,,只列计算式,不考虑杂质反应]。
3.(2023秋·山东枣庄·高三统考期末)铈的氧化物在半导体材料、汽车尾气净化器等方面有广泛应用。以氟碳酸铈(主要成分CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如下:
已知:①CeO2具有较强的氧化性,难溶于一般的酸或碱。
②能与Ce4+、Al3+结合成稳定的CeF3+、,这有利于酸浸步骤,不利于后续的沉淀步骤。
③溶液中铈的常见离子有Ce4+、Ce3+,其中Ce4+能被萃取剂TBP萃取,而Ce3+不能被萃取。
回答下列问题:
(1)氟碳酸铈矿浮选过程中采用不同捕收剂BHA和SHA(浓度均为)时,pH对氟碳酸铈矿浮选捕收率的影响如图所示。浮选时应选择的最佳条件为_______。
(2)“氧化焙烧”后的固体产物中含CeO2和CeF4的物质的量之比为3:1,“酸浸”时CeO2溶解,原因是_______;有报告认为“酸浸”过程使用盐酸弊端很大,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)用TBP(有机萃取剂)“萃取”时存在反应,加入氟洗液的目的是_______,由题目信息,氟洗液中可加入的物质为_______。
(4)“反萃取”操作过程加入H2O2的作用是_______,需要用到的玻璃仪器有_______。
(5)若“沉铈”后,溶液的pH为6,,此时_______。已知常温下:
H2CO3
Ce2(CO3)3
4.(2023·山东·高三专题练习)比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池,大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿(主要成分是,含少量、和)为原料制备的流程如下:
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
请回答下列问题:
(1)分子的空间结构为_______形。基态Fe原子的电子排布式为_______。
(2)“还原”反应的离子方程式为_______。
(3)“试剂R”是一种