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培优加练1 无机工艺流程中的热点金属
1.镧系金属铈(Ce)主要有+3、+4两种价态,地壳中常以氟碳铈矿(CeFCO3)存在。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
C
A.加热CeCl3·6H2O制备无水CeCl3时,HCl的作用是抑制CeCl3的水解
B.在空气中焙烧氟碳铈矿时,发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4
C.参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为1∶3时,需要H3BO3和HCl的物质的量之比也为1∶3
D.向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是将Ce(BF4)3转化为CeCl3,提高产率
2.铍是原子能、火箭、导弹、航空以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。如图是以一种已经预处理后的含铍矿绿柱石(主要含有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等)为原料制取单质铍的工艺流程:
已知:常温下,Be(OH)2在pH>10时会溶解。下列相关说法不正确的是( )
B
3.(2022·四川南充月考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、助熔剂等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图所示:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.2、12.4。
(1)滤渣A的化学式为 。
解析:(1)钡矿粉的主要成分为BaCO3(含有SiO2、Fe2+、Mg2+等),加盐酸溶解,
SiO2不溶于盐酸,过滤得滤渣A为SiO2。
答案:(1)SiO2
3.(2022·四川南充月考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、助熔剂等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图所示:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.2、12.4。
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为 。
3.(2022·四川南充月考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、助熔剂等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图所示:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.2、12.4。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣C的主要成分是 。
解析:(3)滤液2中金属离子为Mg2+、Ba2+,加20%NaOH溶液调节pH=12.5,使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,故滤渣C为Mg(OH)2。
答案:(3)Mg(OH)2
3.(2022·四川南充月考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、助熔剂等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图所示:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.2、12.4。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经 、冷却结晶、 、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。
解析:(4)滤液3中加入盐酸酸化,再通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到BaCl2·2H2O晶体。
答案:(4)加热浓缩 过滤
3.(2022·四川南充月考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、助熔剂等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图所示:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.2、12.4。
4.(2023·山西吕梁模拟)CoCO3可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
已知:碱性条件下,Co2+会转变为Co(OH)2沉淀。
(1)“酸浸”时需控制温度在40 ℃左右,原因是 。
解析:(1)“酸浸”时温度过高,二氧化硫溶解度降低,温度过低,化学反应速率减慢。
答案:(1)温度过低,反应速率减慢;温度过高,SO2溶解度降低
4.(2023·山西吕梁模拟)CoCO3可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
已知:碱性条件下,Co2+会转变为Co(OH)2沉淀。
(2)写出通入SO2时发生反应的化学方程式: 。
4.(2023·山西吕梁模拟)CoCO3可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
已知:碱性条件下,Co2+会转变为Co