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课时分层作业(十五) 无机化工流程的解题策略
1.利用镍边角料、电镀厂的阴极镍挂柱(含铁、铜杂质)生产硫酸镍的工艺流程如图所示。
沉淀
Ni(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Fe(OH)2
NiS
CuS
FeS
Ksp
5.5×
10-16
2.6×
10-39
2.2×
10-20
4.9×
10-17
3.2×
10-19
1.3×
10-36
6.3×
10-18
下列说法错误的是( )
A.“酸溶”时,应该先加入一定量的硝酸,待固体完全溶解后再按剂量加入硫酸
B.“中和”、第一次“过滤”的主要目的是除铁元素
C.硫化剂X可以是NiS
D.“酸溶”时镍表面会有“氢气膜”,硝酸可将镍表面吸附的氢转化为水,提高“酸溶”速率
2.在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验,产物又进行了系列实验,流程如下。下列说法错误的是( )
A.气体A和D含有同一物质,且均为氧化产物
B.硫元素至少参加了3个氧化还原反应
C.沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D.若固体B中加浓硫酸,发生反应时被氧化的和被还原的不为同一种元素
3.以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备碳酸钴(CoCO3)和NixOy的工艺流程如图。下列说法正确的是( )
A.“滤渣Ⅰ”成分是SiO2
B.“氧化”时为证明添加NaClO3已足量,可用KSCN溶液进行检验
C.“沉钴”反应的离子方程式为2HCO+Co2+===CoCO3↓+CO2↑+H2O
D.NiSO4溶液通过蒸发结晶获得NiSO4·6H2O晶体
4.在我国,粉煤灰是排放量仅次于尾矿的工业固废。粉煤灰的主要组成为Al2O3、SiO2,含少量Fe2O3、CaO等,可利用酸碱联合法回收粉煤灰中的Al2O3和SiO2,回收流程如图所示。
已知:低温拜耳法反应原理之一为NaAlO2+2H2OAl(OH)3↓+NaOH、2Al(OH)3Al2O3+3H2O。下列说法错误的是( )
A.水浸后,溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到硫酸铝晶体
B.滤渣的主要成分为SiO2
C.还原焙烧的主要反应为2Al2(SO4)3+3C2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑
D.低温拜耳法所得滤液不可循环利用
二、非选择题
5.2022年3月,我国科研团队准确测定了嫦娥五号带回的月壤样品中40多种元素的含量。研究人员曾在月壤中发现了辉钼矿(主要成分为MoS2,含有少量杂质),可用于制备钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O),生产工艺如图。
回答下列问题:
(1)焙烧时,采用逆流(空气从炉底进入,辉钼矿经粉碎后从炉顶进入)焙烧的目的是______________________________________。某些生产工艺在焙烧时加入CaCO3会更环保,其原因是__________________________________________ _____________________________________________________________________ (用化学方程式表示)。
(2)碱性条件下,也可将辉钼矿加入NaClO溶液中制得钼酸钠和硫酸盐,该反应的离子方程式为_____________________________________________________。
6.钪(Sc)及其化合物具有许多优良的性能,被应用于航空航天、超导、核能等领域,以赤泥(含有Sc2O3、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)为原料提取Sc2O3的流程如下:
已知:①P2O4为磷酸酯萃取剂(密度小于水);②ScCl3易水解。
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,当温度高于40 ℃钪的浸出率开始下降,其原因是_____________ _____________________________________________________________________;
滤渣的主要成分________(填化学式)。
(2)用盐酸“洗涤”的目的是____________________________________________ ___________________________________________________________________。
(3)SOCl2是一种液态化合物,与水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种有刺激性气味的气体,化学反应方程式为____________________________________ ____________________________________________________________________,
“回流过滤”中SOC