2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题

2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题 1．（2023·河北沧州·统考二模）钒和钼均属于高熔点稀有金属，可以作为钢合金的主要添加元素，不溶于水，能溶于氨水和强碱，形成铝酸盐，即使低于熔点也能升华。一种从含钒石油废催化剂(主要成分是、和等)中提取钒、钼的工艺如下： 回答下列问题： (1)钒在周期表中位置为___________。 (2)“焙烧”过程中先转化为，最终转化为，写出该过程中钼元素发生转化的化学方程式___________________________；“焙烧”过程中，温度对钒、钼转化率影响如图所示，“焙烧”的适宜温度是___________，某化学活动小组在实验室模拟工业焙烧步骤，应选用的仪器有酒精喷灯、三脚架、铁棒、泥三角、坩埚钳和___________。 (3)“浸出”所得浸出液中所含阴离子主要是和___________。 (4)写出“沉铝”时反应的离子方程式___________。 (5)“沉钒”操作中，pH控制在8.4沉钒率较高，若pH过高，沉钒率降低，原因是_______________。 (6)“沉钼”得到的四钼酸铵在一定条件下反应可制取氮化钼，该氮化物为立方晶胞结构(如图所示)。则该晶体的化学式为___________，钼原子的配位数是___________个。 2．（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。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) 3．（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_____