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2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题
1.(2023·湖南永州·统考三模)工业冶炼矿物常需反复提纯。从粗贵金属精矿(含铂金钯等单质,及部分铜铁镍等贱金属)中分离铂钯金这些元素的工艺流程图如图:
已知:
①该反应条件下:Fe3+、Cu2+、Ni2+完全沉淀时溶液的pH分别为4.4、6.5、9
②当有硝酸存在时,铂可形成难溶的亚硝基配合物(NO)2PtCl6
③滤液1、滤液2、滤渣3中均可用于提炼贱金属
(1)“浸取”过程钯(Pd)可与王水反应生成H2PdCl4和NO气体,该反应中被氧化的Pd与被还原的硝酸的物质的量之比为______。
(2)将“浸取”后的糊状物煮沸“赶硝”的目的是______。
(3)“还原"时,溶液中的AuCl与草酸(H2C2O4)反应生成对环境无污染的气体,则该反应的离子方程式为______。
(4)滤液2中含有的主要贱金属离子为______,第二次加氨水的目的是______。
(5)铂镍合金在较低温度下形成一种超结构有序相,其立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。结构中有两种八面体空隙,一种完全由镍原子构成(例如),另一种由的原子和镍原子共同构成(例如) 。
①该晶体的化学式为______。
②晶体中完全由镍原子构成的八面体空隙与由铂原子和镍原子共同构成的八面体空隙数目之比为______,两种八面体空隙中心的最近距离为______pm。
2.(2023·安徽马鞍山·统考一模)利用锌精矿(ZnS)和软锰矿(MnO2)两种矿料(含少量杂质Fe、 Cu、 Pb等元素的化合物及SiO2)生产硫酸锌和硫酸锰的流程如下:
已知:①常温下,H2S 饱和溶液中c2(H+)·c(S2-)≈9×10-23;
②Ksp(ZnS)=2.0 ×10-22, Ksp(MnS)=2.0 ×10-13;
③ZnSO4的溶解度如表所示
水/温度(°C)
0
10
20
25
40
50
60
70
80
90
ZnSO4
41.8
47.5
54.1
58.0
62.1
74.8
67.2
60.5
一
一
ZnSO4·H2O
41.9
一
54.2
一
一
74.0
一
一
86.6
83.5
ZnSO4·6H2O
一
一
一
一
70.1
76.8
一
一
一
一
ZnSO4·7H2O
41.9
47.0
54.4
58.0
一
一
一
一
一
一
回答下列问题:
(1)“滤渣1”主要成分为_______、S;写出“酸浸”过程的主要离子方程式_______。
(2)“除铁”的萃取剂为磷酸二(2-乙基己基)酯(用HA表示),萃取后含铁的物质为[Fe(HA)2(H2O)2]ASO4,该物质中Fe3+的配位数为_______。
(3)BaS 为可溶性钡盐。向“水相1”中加入适量BaS目的是_______;溶液 pH过高,会造成Zn2+、Mn2+沉淀而损失,若溶液中Zn2+、Mn2+的浓度为0.2mol·L-1,则应控制溶液中c(H+)大于_______mol·L-1。
(4)从“反萃取液”中获得ZnSO4·H2O晶体的操作为:控制温度在_______°C以 上蒸发结晶、_______、洗涤、干燥。
(5)含50% MnO2的软锰矿174t,利用此工艺获得MnSO4·H2O160.55t,该工艺MnSO4·H2O的产率为_______。
3.(2023·广西南宁·统考二模)碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体和制备其它锰盐的原料,用于医药、电焊条辅助原料等。工业上利用木炭还原焙烧软锰矿煤粉制备碳酸锰的流程如图所示:
已知:①软锰矿煤粉的主要成分是MnO2,还含有少量CaCO3和Fe、Cu及其氧化物等。
②还原焙烧MnO2被还原成MnO。
③氧化能力S2O>MnO>SO。
可能用到的数据如表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
6.5
4.2
8.3
沉淀完全pH
3.7
9.7
7.4
9.8
根据要求回答下列问题:
(1)在实验室进行步骤A操作时,需要用到的主要仪器为酒精灯、三脚架、泥三角和______,其中MnO2发生的主要反应为______(用方程式表示)。
(2)步骤C中滤渣的主要成分为木炭和______(填化学式)。
(3)步骤E中调节pH值的范围是______。
(4)步骤G不能用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液的原因是______,Mn2+恰好沉淀完全时,溶液中CO的浓度为______。[Ksp(MnCO3)=2.2×10-11]
(5)S2O中存在一个过氧键(-O-O-),则S2O中S的化合价为__