内容正文:
题型二 工艺流程题
1.(2022-2023上·北京海淀·高二统考期末)红矾钠可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(主要含、、、、和),经过如下主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的有效循环利用。
已知:i.溶液中存在以下平衡:
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
4.3
5.6
7.1
9.2
(1)Ⅰ中,溶液呈酸性,结合化学用语说明其原因: 。
(2)Ⅱ中,加入NaOH调节pH至 (填字母序号)。
a.4.3~5.6 b.4.3~7.1 c.5.6~7.1 d.7.1~9.2
(3)Ⅲ中,氧化沉淀的化学方程式为 。
(4)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是 。
(5)Ⅳ中,加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。
(6)为了测定获得红矾钠()的纯度,称取上述流程中的产品ag配成100mL溶液,取出25mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液,置于暗处充分反应至全部转化为后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为的标准溶液滴定,共消耗。(已知:。)
①滴定终点的现象为 。
②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。
2.(2022-2023上·北京东城·高二统考期末)利用含锶(Sr)废渣制备晶体的流程如下。
已知:ⅰ.含锶废渣中Sr主要以和的形式存在
ⅱ.25℃,,
(1)转化
①转化前,含锶废渣需要粉碎研磨的目的是 。
②已知溶液显弱碱性,结合化学用语解释其原因: 。
③转化过程中,向溶液中加入氨水,提高溶液pH,目的是提高 (填粒子符号)的浓度,将转化为。
(2)溶出
溶出过程发生反应的离子方程式是 。
(3)纯化
溶出液中除了含有外,还含有和少量的、等杂质,其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。
已知:ⅲ.25℃,和沉淀时的pH(金属离子浓度均为)
氢氧化物
开始沉淀pH
完全沉淀pH
沉淀开始溶解pH
2.3
4.1
—
4.0
5.2
7.8
ⅳ.和在不同温度下的溶解度:
温度/℃
溶解度/g
氢氧化物
20
40
60
80
90
1.77
3.95
8.42
20.2
44.5
0.173
0.141
0.121
0.094
0.086
①为了除去溶出液中的和,应调节pH范围为_______<pH<_______。
②向滤液1中加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出的原因是 。
③90℃时, (填“>”或“<”)。
④操作X是 。
3.(2022-2023上·北京西城北京八中·高二校考期末)工业上利用生产磷肥的副产品高磷镍铁制备硫酸镍晶体NiSO4·6H2O。
(1)制备含Ni2+溶液
高磷镍铁镍铁合金含Ni2+溶液
已知:i.高磷镍铁和镍铁合金中元素的百分含量:
元素/%
Ni/%
Fe/%
P/%
Co/%
Cu/%
高磷镍铁
4.58
70.40
16.12
0.22
0.34
镍铁合金
52.49
38.30
5.58
1.73
1.52
ii.金属活动性:Fe>Co>Ni>H
①依据数据,“转炉吹炼”的主要目的是:富集镍元素,除去部分 。
②“电解造液”时,用镍铁合金作阳极,H2SO4溶液作电解质溶液。电解过程中阴极产生的气体是 。电解一段时间后,有少量Ni在阴极析出,为防止Ni析出降低NiSO4·6H2O的产率,可向电解质溶液中加入 (填试剂)。
(2)制备NiSO4·6H2O
已知:常温下,金属离子完全转化为氢氧化物沉淀的pH:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
Co2+
Ni2+
完全沉淀的pH
2.8
8.3
6.7
9.4
8.9
①在酸性条件下,NaClO和Fe2+反应生成Fe3+和Cl—的离子方程式是 。
②已知Ni(OH)2的Ksp为5.48×10-16,滤液1中c(Ni2+)=1.37mol/L。结合数据说明不能通过调节溶液的pH除去Cu2+的原因: 。(已知:lg5=0.7)
③从滤液3中获取NiSO4·6H2O的操作是 、洗涤、干燥。
4.(2022-2023上·北京顺义·高二统考期末)高纯硝酸银广泛应用于感光照相、电子浆料、保温瓶胆、制镜等行业。工业上利用