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2023届高三化学一轮专题训练-工业流程题
1.(2022·全国·校联考模拟预测)科学合理地从污泥中提取铜、镍等有价金属,无论从经济利益还是环保利益上都有深远的意义。氨浸-沉淀法金属回收率高,但是氨易挥发,相关技术目前还有待提升。常见的氨浸-沉淀法回收电镀污泥(主要金属元素及含量Ni:0.81%,Cu:0.94%,Fe:0.39%,Cr:1.14%,Ca:1.49%,Mg:2.02%)中的铜,大致流程如下:
已知:①氨浸液采用缓冲体系;
②滤渣溶于稀硫酸后,金属元素存在形式:Fe2+、Fe3+、Cr3+、Ca2+、Mg2+;
③标准摩尔生成Gibbs自由能可以用来估算一个反应自发的趋势,如,
(1)沉淀1的主要成分是_______(填化学式),操作2的名称为_______。
(2)标准状况下,氨浸过程中镍元素发生的主要反应为,相关物质的标准摩尔生成焓如下表。
标准摩尔生成焓
-447.3
-26.57
-79.37
-255.7
-237.14
①试分析该反应在_______(填“高温”或“低温”)时有利于镍元素的浸取。
②氨浸液在总氨量一定前提下,相同条件下氨铵比对铜、镍浸出率影响情况如图所示,试从化学角度分析,当氨铵比从变化至时,镍的浸出率降低的可能原因是_______。
(3)实验证明溶解滤渣用的稀硫酸溶液,浓度以2mol/L最合适,结合流程信息分析,硫酸浓度不易过高或者过低的原因:_______。
(4)通常采用H2O2进行氧化过程,试写出铬元素在此过程中发生反应的离子方程式:_______。
(5)系列操作中,通常采用先水洗,再酸洗,然后反萃取得到含铜的溶液,而不采用先酸洗,再水洗的方式,试分析原因:_______。
(6)①电镀污泥在氨浸以后,如果能提前进行化学除杂,将对后续分离铜、镍有很大的帮助,通常我们用(NH4)3PO4溶液处理金属浸出液,查数据可知,此时与(NH4)3PO4溶液反应的离子方程式为;,,试回答可以用磷酸铵预处理浸出液的原因:_______。
②常温下,关于0.05mol/L (NH4)3PO4溶液,下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.可以用0.1mol/L的H3PO4溶液与0.1mol/L的NH3∙H2O溶液等体积混合制得(忽略混合时微小的体积变化)
B.由水电离的c(H+)=10-7mol∙L-1
C.溶液中粒子数目最多的是
D.
2.(2022·湖南长沙·校联考模拟预测)工业废料的回收是重要的研究课题,铁钴渣其主要成分为Co、Fe、Zn,含少量Pb和,图是一种分类回收的工艺流程。
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下。
沉淀物
开始沉淀pH
8.3
2.7
7.6
7.6
完全沉淀pH
9.8
3.2
9.7
9.2
回答下列问题:
(1)提高酸浸出速率的措施有______(任写两条),铅渣的成分为______(填化学式)。
(2)“除铁”时,加入试剂A的目的是______,生成铁渣需要控制的pH范围为______。
(3)“氧化沉钴”时将转化为CoOOH,则该反应的离子方程式为____________。由流程可知,和的氧化性强弱关系为______(填“>”或“<”)。
(4)已知常温下,溶度积常数:,,且常温下“沉锌”后滤液中,则滤液中的______。
(5)已知:
温度/℃
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
78
82
90
83
72
60
40
则“系列操作”得到晶体的步骤为______、洗涤、低温干燥。
3.(2022·广东·模拟预测)MnCO3常用于医药、电焊条辅料等,以软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、MgO、CaO等)为原料制备MnCO3的流程如下:
回答下列问题:
(1)废铁屑在使用前需要用热的纯碱溶液清洗表面油污,其清洗原理为_______(结合离子方程式和必要的语言解释)。
(2)为了使废铁屑与软锰矿在“酸浸”中充分反应,可采取的措施为_______;“酸浸”时主要发生反应的离子方程式为_______。
(3)“滤渣1”中含有的主要成分为_______。
(4)“氧化”过程中加入H2O2的量远超理论量的原因为_______。
(5)加入CaCO3能“除铁、铝”的原因为_______。
(6)“沉锰”时发生反应的离子方程式为_______。
(7)MnO2的正交(棱与棱之间的夹角均为)晶胞结构如下图所示,晶胞参数分别为、、。其中Mn的配位数为_______;用NA表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______。
4.(2022·四川巴中·统考一模)NaNbO3