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2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题
料等。以钴渣(要成分是CoO、CO2O3、含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料可支取钴的氧化物的流程如图(部分产物和条件省略)。
已知:①Co2+和Co3+均易与NH3形成配合物;
②氧化性:Co2O3>O2>Cl2;
③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00mol/L计算):
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Co2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
3.0
6.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
5.0
9.2
回答下列问题:
(1)酸浸:将稀硫酸加入到一定量的钴渣中,再向悬浊液中通入SO2,写出Co2O3发生反应的离子方程式___________。
(2)除铝:得到固体的主要成分是___________。(填化学式)
(3)除镍:向除铝的滤液中,加入某有机萃取剂(HX),通过萃取、反萃取可以除去Ni2+,并且得到NiSO4溶液。已知Ni2+被萃取原理可表示为:Ni2+(水层)+2HA(有机层)Ni(A)2(有机层)+2H+(水层),反萃取的目的是将有机相Ni2+转移到水层。使Ni2+尽可能多地发生上述转移,简述反萃取的实验操作___________。
(4)沉钻:向除杂后的溶液中加入NaHCO3溶液,水浴加热至50°C左右,反应生成CoCO3沉淀。若改用NH4HCO3作沉淀剂,COCO3的沉淀率明显降低,原因是___________。
(5)热分解:在纯氧中加热分解CoCO3,测得加热升温过程中固体的质量变化如图所示。加热分解CoCO3制备CoO需要控制的温度为___________(写出计算推理过程)。
(6)从环保角度考虑,以含钴废料(主要成分为CO2O3,含少量Fe2O3、Al2O3)先制备CoCO3,再进一步制备CoO的实验方案为___________。(可选试剂:1.000molL-1H2O2溶液,l.000molL-1HCl,l.000molL-1H2SO4,溶液,0.1000molL-1NaOH溶液,1.000molL-1NaHCO3溶液)
2.(2023·广东湛江·统考二模)固体电解质的化学式为,某研究人员以钛铁矿精粉(主要成分为,含少量、)为原料合成的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为___________。
(2)“粉碎”的目的是___________,为了达到这一目的,还可以采用的措施有___________(答一条即可)。
(3)“碱浸”的目的是除去___________(填化学式)。
(4)“碱浸”时加入适当过量的溶液,“酸浸”时加入适当过量的稀硫酸,且溶液和稀硫酸均不宜过量太多,其主要原因是___________。
(5)“沉钛”时生成的化学方程式为___________。
(6)本实验洗涤时采用如图所示装置,该装置为抽滤装置,其原理是用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,达到快速固液分离的目的。其中“安全瓶”的作用是___________。
(7)常温下,的,当溶液中时可认为沉淀完全,则“沉钛”时,溶液中最低为___________。
3.(2023·广东韶关·统考二模)铟(In)是制备酞菁铟、磷化铟等半导体的重要基础材料,广泛应用于军工、航天航空、平面显示、光电信息、太阳能电池等领域。从铅锌冶炼烟灰(主要含、、ZnO、PbO、)中提取金属铟的流程如图:
已知:氧化酸浸后铟以的形式存在。“萃取”过程中的萃取剂可用表示,其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。
回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”过程中的硫元素被氧化为,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________,滤渣除含过量外,还有___________(填化学式)。
(2)一个配体中有两个配位原子的配体叫双齿配体,就是一种双齿配体。“净化”时加入的主要作用是络合,的配位数是6,则“净化”时的离子方程式是___________。
(3)萃取过程的反应方程式为:,平衡常数为K。一定温度下萃取率(E%)与的关系如下:。当pH=2.30时,萃取率为50%;若将萃取率提升到95%,应调节溶液的pH=___________[已知。忽略萃取剂浓度在萃取过程中随pH的变化。结果保留小数点后两位]。
(4)锌可以从___________中进行回收(填字母)。
a.滤渣 b.水相 c.有机相 d.滤液
(5)酞菁铟是有机分子酞菁与铟原子形成的复杂分子,结构简式如图所示,该分子中不存在的化学键为___________(填字母)。
a.σ键 b.π键 c.离子键 d.配位键
(6)磷化铟的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,In的配位数为__