增分微练(十一) 化学工艺流程——物质的制备与提纯-【赢在微点】2024高考化学大一轮复习顶层设计核心微练word（新教材新高考）不定项

增分微练(十一)　化学工艺流程——物质的制备与提纯 1.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于配制金属缓蚀剂,图为利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图,回答下列问题: (1)为了提高焙烧效率,除增大空气量外还可以采用的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一条即可),写出焙烧时生成MoO3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。  (2)“浸取”时产生的气体A是　　　　　　。  (3)若“过滤”前加入的沉淀剂为Na2S,则废渣的成分为　　　　　　(填化学式)。  (4)“结晶”前需向滤液中加入Ba(OH)2固体以除去C。若滤液中c(Mo)=0.40 mol·L-1,c(C)=0.20 mol·L-1,要使钼元素无损失,C的最大去除率是　　　　[已知:Ksp(BaCO3)=1.0×10-9,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]。  (5)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂,常温下,碳素钢在缓蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示,要使碳素钢的缓蚀效果最好,缓蚀剂中钼酸钠(摩尔质量为M)的物质的量浓度为　　　　　 mol·L-1。  解析　MoS2、PbS在焙烧中S转化成SO2,Mo和Pb元素应转化成氧化物,加入碳酸钠溶液浸取,然后加入沉淀剂过滤,除去废渣,废渣应是含Pb元素,加入沉淀剂时,Mo元素形式没发生改变,即碳酸钠溶液与MoO3反应,Mo转化成Mo,然后结晶获得产品。(1)提高焙烧速率的措施粉碎矿石或鼓入适当过量的空气等;氧化产物是还原剂被氧化后得到的产物,Mo的化合价由+2价→+6价,S的化合价由-1价→+4价,该反应中的氧化产物是MoO3和SO2,据此写出方程式。(2)根据上述分析Mo元素转化成Mo,其离子方程式为MoO3+CMo+CO2↑。(3)由钼精矿的杂质为PbS可知,除重金属离子就是除去溶液中的Pb2+,因此废渣为PbS。(4)钼元素无损失,c(Ba2+)·c(Mo)<Ksp(BaMoO4),此时c(Ba2+)<==1.0×10-7 mol·L-1,C转化成沉淀,c(Ba2+)·c(C)>Ksp(BaCO3),c(C)>,C残留最低浓度,应是c(Ba2+)最大,c(C)>==1.0×10-2 mol·L-1,即残留C最低物质的量浓度为1.0×10-2 mol·L-1;C最大去除率=(0.2-0.01)/0.2=0.95。(5)由于使用的次数较多后,母液中杂质的浓度增大,影响产品纯度,所以进行必须净化处理。(6)根据图像,碳素钢的缓释效果最好时,钼酸钠的浓度为150 mg·L-1,因此缓蚀剂中钼酸钠的物质的量浓度为 mol·L-1。 答案　(1)固体粉碎(或逆流焙烧)　2MoS2+7O22MoO3+4SO2 (2)CO2　(3)PbS　(4)95% (5)使用一定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质,影响产品纯度　(6) 2.环烷酸镍(易溶于汽油)主要用于顺丁橡胶的合成,也可用于其他产品的有机合成。一种用废镍催化剂(含Ni、Al、Cr、FeS、C及难溶物)制备环烷酸镍(常温下为液体)的工艺流程如图。 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+ Cr3+ 开始沉淀的pH 1.9 7.0 6.4 4.6 完全沉淀的pH 3.2 9.0 8.4 5.6 回答下列问题: (1)“碱浸”的目的是　　　　　　　　　　,干燥后“灼烧”的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“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　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)“氧化”时,Fe2+被氧化为Fe3+的离子方程式为 　。 (4)“调pH”时,溶液pH的范围为　　　　,加入的“试剂X”适宜是　　　(填选项字母)。  A.Fe2O3　B.Cr(OH)3　C.Ni(OH)2 (5)若环烷酸用RCOOH表示,则“合成”反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  (6)“分离”得到产品包含的操作有　　　　　　　　。  解析　废镍催化剂(含Ni、Al、Cr、FeS、C及难溶物)用NaOH溶液进行碱浸,Al与NaOH反应溶解,过滤取滤渣,干燥后通入空气灼烧,C元素转化为CO2、S元素转化为SO2从而除去,金属元素转化为相应的氧化物,之后加入硫酸溶解过滤,得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+、Cr3+等阳离子的溶液,加入NaClO可以将Fe2+氧化为Fe3+,之后加入试剂X调节pH