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2023届高三化学一轮专题复习题——工业流程题
1.(2022·广东·模拟预测)废旧锌锰电池通过拆分煅烧后,可得棕色锰粉(主要成分为MnO、Mn2O3、Mn3O4、MnO2、ZnO和ZnMn2O4),从棕色锰粉中获得γ-MnO2和超细ZnO粉体的工艺流程如下图所示,结合流程回答以下问题:
(1)某课题组研究酸溶过程中相关条件对锌、锰浸出率的影响,以获得酸溶反应的最佳条件。由下图可知,酸溶反应的最佳条件为:搅拌速度_______r·min-1,温度_______℃。
(2)在上述确定的最佳条件下进行酸溶反应。酸溶的目的是将锌、锰元素转化为Zn2+、Mn2+,则酸溶过程,H2C2O4的主要作用是作_______,判断酸溶反应结束的现象是_______,酸溶过程不用H2O2代替H2C2O4的理由是:_______。
(3)Na2S2O8被还原为,请写出“氧化”步骤的离子方程式:_______。
(4)洗涤步骤中,判断洗涤干净的操作是_______。
(5)可用0.2500mol/L的EDTA测定ZnO纯度(已知EDTA与Zn2+按物质的量1:1反应,杂质不参与反应),取1.800g制得的超细ZnO溶于适量硫酸,将溶液稀释至100mL,取25.00mL用EDTA滴定,消耗20.00mLEDTA,则制得的ZnO纯度为_______。
2.(2022·江苏连云港·统考模拟预测)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”过滤后的滤液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 、Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
已知:溶液中金属离子物质的量浓度低于1.0×l0-5mol/L时,可认为沉淀完全。
③[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)制备CoCl2。
①Co2+的价电子排布式为___________。
②“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含c(Co2+)=0.1 mol·L-1的滤液,调节pH的范围为___________。
(2)制备 [Co(NH3)6]3+。
①“混合”过程中需先将NH4Cl,CoCl2溶液混合,然后再加入活性炭,NH4Cl的作用是___________,___________。
②“氧化”过程应先加入___________(选填“氨水”或“双氧水”),原因是___________,___________。
③生成[Co(NH3)6]3+的离子方程式为___________。
(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到[Co(NH3)6]Cl3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是___________。
(4)含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热,将Co完全转化为难溶的Co(OH)3,过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中,向所得的溶液中加入过量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定(反应原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+S2O→I-+S4O),达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液24.00mL,则产品中钴元素的含量为___________(写出解题过程)。
3.(2022·广东广州·铁一中学校联考三模)五氟化锑()是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为,含有少量CuO、PbO、 等杂质)为原料制备的工艺流程如图。
已知:I.CuS、PbS的分别为、;
Ⅱ.微溶于水、难溶于水,它们均为两性氧化物;SbOCl难溶于水。
回答下列问题:
(1)浸出时少量转化为SbOCl,为“滤渣Ⅰ”的成分,加入氨水对其“除氯”转化为,不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为_______。
(2)已知:浸出液中:、。在“沉淀”过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是_______(填化学式);当CuS、PbS共沉时,_______。
(3)“除砷”时,转化为,该反应的离子方程式为_______。
(4)在“电解”过程中,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为_______;“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时,锑的产率降低的原因可能是_______。
(5)与反应,首次实现了用化学方法制取,同时生成和,若生成33.6LF2(标准状况),则转移电子的数目为_______(设为阿伏加德罗常数)
4.(2022·