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2023届高三化学一轮专题复习—工业流程题
1.(2022·宁夏中卫·统考二模)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,易分解。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为0.01mol/L)
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)已知氧化性Co3+ >Fe3+,浸出液中含有的阳离子主要有H+、___________、Na+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。
(2)在“氧化”步骤中,发生的主要离子反应方程式为___________。
(3)加Na2CO3调pH可得到两种沉淀,则pH最佳范围是___________。
(4)已知萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。控制溶液pH为3.0~3.5,则加入萃取剂的目的是除去___________。
(5)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___________。为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取3.00 g的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量为2.87g,则粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。
(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液,下列可作为指示剂的是___________(填选项,忽略亚钴离子的颜色干扰)。已知几种物质在20℃时的颜色及Ksp值如下表:
化学式
AgCl
AgSCN
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黑色
红色
Ksp
2.0×10-10
1.0×10-12
2.0 ×10-48
2.0×10-12
A.KCl B.KSCN C.K2CrO4 D.K2S
2.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考一模)一种废镍催化剂中含有Ni、 Al、Cr。、Cu、FeS及碳粉,以其为原料制备环烷酸镍[(C10H8COO)2Ni,常温下为难溶于水的液体]的工艺流程如图所示:
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Ni2+
Cu2+
开始沉淀的pH
1.9
7.0
6.4
5.4
完全沉淀的pH
3.2
9.0
8.4
6.7
回答下列问题:
(1)充分“灼烧”后,产生废气中的有毒气体的化学式为_______。
(2)“灼烧”后Cr转化为Cr2O3已知Cr2O3与Al2O3性质相似,则滤液中阴离子有OH-、_______。基态Cr原子的价层电子排布式为_______。
(3)“酸溶”时,先加入一定量的水,然后分次加入浓硫酸,与直接用稀硫酸溶解相比,其优点是_____。
(4)“调pH”时,溶液pH的范围为_______。
(5)常温下,CuS的Ksp极小,用S2-可将Cu2+完全沉淀。CuS晶胞中S2-的位置如图1所示,Cu2+位于S2-所构成的四面体中心,晶胞侧视图如图2所示。
①与S2-距离最近的S2-数目为_______。
②CuS的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则CuS晶体的密度为_______g·cm-3。
(6)环烷酸的化学式为C10H8COOH,写出“合成”反应的化学方程式: _______。
(7)测定样品纯度:已知环烷酸镍样品中含有环烷酸杂质。取1.000g环烷酸镍样品,加入足量稀硫酸[发生反应:(C10H8COO)2Ni+H2SO4=2C10H8COOH+ NiSO4]后,用氨水调节溶液pH为9~10时,加入紫脲酸胺作指示剂,用0.1000mol· L-1 EDTA标准溶液滴定(Ni2+与EDTA反应的化学计量数之比为1:1),消耗EDTA标准溶液20.00mL。则环烷酸镍样品纯度为_______%。
3.(2023·河南·统考一模)冶金工业的钒渣含有V2O3、Cr2O3、SiO2、Fe2O3、FeO等,一种利用钒渣提钒并进行钒、铬分离的工艺流程如图所示:
已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10,Ksp(CaCrO4)=2.3×10-2;“净化液”中溶质只含有NaVO3、Na2CrO4。
请回答下列问题:
(1)在“氧化焙烧”中被氧化的元素是_______(填元素符号)。
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有_____