内容正文:
2023届高三化学一轮专题训练——工业流程题
1.(2023·全国·模拟预测)主要用作颜料、釉料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含Co、Fe,还含有少量的CoO、FeO、、CaO、)制备氧化钴()的工艺流程如图所示。
已知:i.黄钠铁矾的化学式为;
ii.金属钴与铁具有相似的化学性质;
iii.氧化性。
回答下列问题:
(1)酸浸前将含钴催化剂废料粉碎的目的是___________。
(2)酸浸时滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)除铁时先加入NaClO溶液,主要反应的离子方程式为___________,再加入溶液调节pH为2.5~3.0,生成黄钠铁矾沉淀。检验铁元素的离子已被完全沉淀的实验操作及现象为取少量待测液于试管中,___________。
(4)常温下,,,向溶液中加入足量固体,能否生成沉淀?___________(通过计算说明)。
(5)在空气中加热煅烧得到的化学方程式是___________。
(6)金属钴的晶胞结构如图所示。该晶胞中Co原子的配位数为___________,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数如图所示,则该晶体的密度为___________。
2.(2023·河北张家口·统考二模)碲在冶金工业中用途广泛。某精炼铜的阳极泥经过处理后的主要成分为Cu2Te、TeO2、CuO等,从中回收碲和胆矾的工艺如下:
已知:①高温焙烧后的产物为TeO2和Cu2O;
②Cu2O在酸性条件下会发生歧化反应;
③Te元素在酸化和碱浸后分别转化为TeOSO4和Na2TeO3两种易溶于水的盐。
回答下列问题:
(1)“高温焙烧”时,Cu2Te发生反应的化学方程式为___________;从结构的角度分析此时产物是Cu2O而不是CuO的原因为___________。
(2)“酸化”时需要加入一定量的H2O2,其目的为___________。
(3)“还原”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)胆矾中存在的化学键有___________(填标号)。
a.离子键 b.配位键 c.氢键 d.σ键
(5)“电解”制Te的原理如图。其中N与电源的___________(填“正极”或“负极”)相连;与M相连的惰性电极上的电极反应式为___________。
(6)Cu2Te的立方晶胞结构如图。其中Te的配位数为___________;已知晶胞参数为apm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算式即可)。
3.(2023·陕西宝鸡·统考一模)五氧化二钒(V2O5)在冶金、化工等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含V2O3、FeO、CuO、MnO、SiO2、Al2O3、有机物)为原料制备V2O5的一种流程如图:
已知:25℃时,难溶电解质的溶度积常数如表所示:
难溶电解质
Cu(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
Ksp
2.2×10−20
4×10−14
1.9×10−33
(1)“焙烧”的目的是___________。
(2)酸溶时加入H2O2的目的是___________。
(3)常温下,若“调pH”为7,Cu2+是否能沉淀完全:___________(填“是”或“否”)(溶液中离子浓度小于10−5 mol∙L−1时,认为该离子沉淀完全)。
(4)“沉锰”需将温度控制在70℃左右,温度不能过高或过低的原因为___________。
(5)结晶所得的NH4VO3需进行水洗、干燥。证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为___________。
(6)在煅烧NH4VO3生成的V2O5过程中,固体残留率=×100%随温度变化的曲线如图所示。其分解过程中,A点失去的物质是________(填写化学式)。
(7)为测定该产品的纯度,兴趣小组同学准确称取V2O5产品2.000g,加入过量稀硫酸使其完全反应,生成(VO2)2SO4,并配成100mL溶液。取10.00mL溶液用0.1000 mol∙L−1的H2C2O4标准溶液滴定,滴定到终点时消耗标准液10.00mL。已知滴定过程中H2C2O4被氧化为CO2,VO黄色(被还原为VO2+蓝色),该反应的离子方程式:___________;该产品的纯度为___________。
4.(2023·山西运城·统考二模)工厂的含砷废水必须经过一定的处理。 某厂用某含砷废水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Cu2+、Bi3+ )提取三氧化二砷(俗称砒霜,分子式:As2O3)的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8 ×10-3920 ,Ksp[Cu(OH)2]=2.2 ×10-22,Ksp [Bi(OH)3]=4.4 ×10-31。
回答下列问题: