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2023届高三化学二轮复习—工业流程题
1.(2022·山西吕梁·统考二模)MnO2是常用的电极材料和催化剂。由富锰废料(含MnO2、MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO)进行废气脱硫并制备MnO2的工艺流程如下:
已知:I.难溶物的溶度积常数如表所示。
难溶物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Ni(OH)2
Al(OH)3
MnS
FeS
NiS
溶度积常数(Ksp)
4×10-38
2×10-16
2×10-13
2×10-16
1×10-33
1×10-15
6×10-18
1×10-24
II.溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全
回答下列问题:
(1)“化浆”时生成气体的电子式为_______。
(2)“吸收”时,浆液与含SO2废气通过逆流方式混合目的为_______;该过程中,MnO2发生反应的离子方程式为_______。
(3)“吸收”所得溶液中c(Fe2+)=0.04mol·L-1、c(Ni2+)=0.00017mol·L-1、c(A13+)=0.001mol·L-1、c(Mn2+)=0.12mol·L-1,滤液1中c(Mn2+)=0.2mol·L-1、c(Ni2+)=0.0002mol·L-1,则“调pH”的范围为_______(溶液体积变化忽略不计,保留两位有效数字);从滤渣1中分离出Al(OH)3的方法为_______。
(4)“除镍”时,将Ni2+转化为NiS而不是Ni(OH)2的原因为_______。
(5)“转化"反应在pH=5的条件下进行,其主要反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
2.(2022·北京顺义·杨镇第一中学校考模拟预测)钒(V)是一种重要的金属,有金属“维生素”之称,用途涵盖了航空航天、电池、光学、医药等众多领域,主要由五氧化二钒冶炼得到。某种由钒精矿(含 V2O5及少量 MgO、SiO2 等杂质)提取五氧化二钒的工艺流程如下图所示。
[资料]+5 价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系:
pH
4~6
6~8
8~10
10~12
主要离子
VO
VO
V2O
VO
(1)钒精矿磨细的目的是_______,浸出液中含有钒酸钠(Na3VO4)。VO与 PO的空间构型相同,均为_______构型。
(2)用硫酸缓慢调节浸出液的 pH 为 7,得到净化液中主要的阴离子是_______。
(3)净化液中加入氯化铵溶液进行氨化沉钒,过滤得到的固体经煅烧后得到V2O5,煅烧过程中发生反应的化学方程式是_______。
(4)五氧化二钒的结构简式如图所示,该结构中 σ 键与 π 键个数之比是_______。
(5)钒在周期表中的位置是_______,单质钒的晶胞结构如图所示,若晶胞的棱长为 anm,密度为 ρ g•cm-3,钒的相对原子质量为_______。(设阿伏加德罗常数的值为 NA)
3.(2022·山西太原·统考三模)金属钨具有高熔点、低蒸气压、导热性好等特点,是等离子体材料的最佳候选材料。一种以黑钨矿(也叫钨锰铁矿,主要成分是FeWO4和MnWO4)为原料生产金属钨及含钨产品的工业流程如下图所示:
已知:“水浸”后滤液中的阴离子主要是、、、和 。
(1)“焙烧”前需要将黑钨矿进行粉碎,其目的是___________;已知“滤渣1”主要是Mn3O4和Fe2O3,写出MnWO4发生反应的化学方程式:___________。
(2)写出“氧化”时发生反应的离子方程式:_______。
(3)“滤渣2”主要是___________(填化学式)。
(4)“操作X”是___________,产品 1是___________。
(5)已知钨酸钙(CaWO4)微溶于水,钨酸难溶于水,请结合平衡移动原理解释利用盐酸进行“酸解”的原因:___________。
(6)在实验室利用碘量法测定产品2中WCl6 [(易溶于CS2)的纯度,实验如下:
①将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称量为ag;开盖并计时1min,盖紧称量为bg;再开盖加入待测样品并计时1min,盖紧称量为cg,则样品的质量为___________g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
②先将上面称量好的样品中的WCl6转化为可溶的Na2WO4通过离子交换柱发生反应: +Ba(IO3)2=BaWO4+2;交换结束后,向所得含的溶液中加入足量酸化的KI溶液,反应完全后用x mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2=2I-+。滴定终点时平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为VmL,则样品中WCl6的质量分数为___________,(列出计算式,无需化简)
4.(2022·陕西西