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2023届高三化学一轮专题复习—工业流程题
1.(2023·广东·统考二模)金属钴、镍作为重要的战略资源,有“工业味精”之称,工业上利用红土镍矿(主要成分为Ni、Co、Fe、Al、Si等元素的氧化物)生产中间品MSP(硫化钴镍),并利用MSP进一步生产NiSO4的流程如图。
全属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Ni2+
Co2+
开始沉淀的pH
2.3
7.0
3.1
6.9
7.1
沉淀完全的pH
3.7
9.0
4.5
8.9
9.1
ii.氧化前后,溶液中Ni、Co元素的化合价均为+2价。
回答下列问题:
(1)“加压浸出”时,滤渣I的主要成分为______(填化学式)。
(2)“氧化”时,加入NaClO3的目的是______(用离子方程式表示),NaClO3中阴离子的空间结构为______。
(3)“中和”时,应控制的pH范围是_____。
(4)Cyanex272(RH)是一种有机萃取剂,其作用原理为nRH+Mn2+RnM+nH+(Mn+表示金属阳离子),从“含钴负载有机相”中重新获取Cyanex272的方法是_____。
(5)工业上利用电解NiSO4溶液制备Ni的同时可获得较浓的硫酸,电解装置如图所示,离子交换膜M为_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜,阳极反应式为_____。
(6)NiSO4在一定条件下分解可得到镍的某种氧化物,其晶胞如图所示。该晶体中与O距离最近且相等的Ni的个数为_____。已知晶胞内Ni和O的最短距离为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为_____g•cm-3。
2.(2023·北京朝阳·统考二模)电解锰渣含有等。将电解锰渣与电解残液混合制成浆液,能在脱除烟气(含等)中的同时,实现电解锰渣的资源化利用。
(1)上述流程中为增大反应速率采取的措施有_______。
(2)电解锰渣中的能吸收烟气中的,反应的方程式为_______。
(3)电解锰渣与电解残液混合后,浆液中部分离子浓度及在脱硫过程中的变化如下。
7.5
1.7
①用方程式表示脱硫过程溶液降低的原因_______。
②分析浆液中浓度增大的原因:
i.被还原;
ii.被还原,离子方程式为_______;
iii._______(用离子方程式表示)。
(4)电解获得,装置如下图所示。
①滤液2在电解池_______(填“阳”或“阴”)极放电产生。
②净化过程须除去。研究发现,滤液2中即使含有少量,也会导致产率大幅降低,分析原因:_______。
3.(2023·山东东营·东营市第一中学校考二模)工业上从炼铜烟灰(主要成分为、、、及其硫酸盐)中回收金属元素,流程如下:
(1)酸浸过程中,金属元素均由氧化物转化为硫酸盐,其中生成的化学方程式为:、_______。
(2)“置换”工序需保持铁屑过量,否则生产过程中铜的产率会随时间延长而下降,可能原因为_______。
(3)利用溶液从“酸浸渣”中浸取铅元素。已知,25℃时,;;、,一定条件下,在不同浓度的溶液中,温度对铅浸出率的影响、的溶解度曲线分别如图1、图2所示。
①提取铅元素,采取的最佳条件为_______。
②从“酸浸渣”中获取的操作为:控制最佳条件,浸泡酸浸渣,一段时间后,热滤,_______,过滤、冷水洗涤、干燥,得晶体。
③为提高原料溶液利用率,可向上述滤液中继续加入适量固体,循环浸取酸浸渣。向循环一定次数后的溶液中加入适量溶液,目的是_______。循环液经溶液处理后,后续加水,使其中浓度稀释至的目的是_______。
(4)“除铁”中,的主要作用为_______;使用的目的为_______。
(5)的纯度可用配位滴定法测定。准确称取一定量的晶体,加入的锥形瓶中,依次加入水、2~3滴二甲酚橙、约六亚甲基四胺。用已标定的 EDTA溶液滴定,滴定至溶液由红紫色变成亮黄色,即为终点(与EDTA按物质的量之比反应)。实验数据如表:
起始滴定管读数
终点滴定管读数
0.1692
0.20
26.50
产品的纯度为_______(保留2位有效数字)。
4.(2023·重庆九龙坡·统考二模)一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取氧化钇的工艺流程如下。
已知:
成分含量%阶段
ZnO
MgO
预处理
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50
废弃CRT荧光粉预处理前后的组成(不参与反应的杂质未列出)
(1)在元素周期表中,钇(Y)位于第五周期,与Sc同族,基态钇原子的价电子排布图为_______。
(2)“预处理”的目的为__