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2024届高三新高考化学大一轮专题训练----工业流程题
1.(2022·内蒙古包头·统考一模)镉( Cd)在合金、电池等方面具有重要应用。某铜镉渣中主要含有Cd、CdO,还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质,从铜镉渣中回收Cd的某种工艺流程如图所示。
已知:①Ksp[CaSO4] =9.1 ×10-6 Ksp[PbSO4]=1.6×10-8
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
离子
Zn2+
Cd2+
Fe2+
Pb2+
Cu2+
Fe3+
开始沉淀时(c=0.01 mol · L-1)的pH
8.2
7.8
7.5
6.7
5.2
2.2
完全沉淀时(c=1.0 ×10-5mol·L-1)的pH
9.7
9.3
9.0
8.5
6.7
3.2
回答下列问题:
(1)将铜镉渣先“浆化”再“酸浸”的目的是 。
(2)“酸浸”时,保持温度和pH均不宜过高的原因是 ;“压滤 ”所得滤渣I的主要成分是 ( 填化学式); “酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+,其微量存在的主要原因是 。
(3)“除铁”时,加入的石灰乳调节溶液pH的范围是 , 若石灰乳加过量,缺陷是 。
(4)将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放进行“自然氧化” ,再用硫酸进行“酸溶”,“置换净化”处理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除,以提高阴极镉产品的纯度,“置换净化”所发生的离子反应方程式为 。
(5)电极电位是表示某种离子或原子在溶液中得失电子的难易程度。在25°C下,部分电对的电极电位如表所示。
电对
Fe3+/Fe2+
Cu2+/Cu
H+/H2
Pb2+/Pb
Cd2+/Cd
Fe2+/Fe
Zn2+/Zn
Ca2+/Ca
电极电位/V
+0.771
+0.337
0
-0.126
- 0.402
-0.442
-0.762
-2. 86
根据表中信息和已有知识可知,电对的电极电位数值越大,电对中氧化态粒子的氧化性 (填“越强”或“越弱”)。采用低电流条件“电积”时,阴极主要发生的电极反应是 。
2.(2023·全国·高三专题练习)从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下:
已知:CuFeS2 + 3CuCl2=-4CuC1+ FeCl2+ 2S
(1)为提高“浸取”时的反应速率,通常可采用的措施有 (答一条即可)。
(2)“浸取”时,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,反应的化学方程式为 。
(3)若“滤液1”中只含FeCl2,将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为 。
(4)“除硫”时加入浓盐酸发生反应的离子方程式为 。
(5)“滤液2”中可以循环使用的物质为。 、 为保持流程持续循环,每生成1molCu,理论上需补充CuCl2的物质的量为 。
(6)通常采用滴定法测定溶液中Cu2+浓度。步骤:准确量取V1mL溶液于锥形瓶中,调节pH至3~4,加入过量KI溶液,充分反应后,滴加2滴淀粉溶液,再慢慢滴加cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液至恰好完全反应,消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。上述过程中发生的反应为2Cu2++ 4I-=2CuI↓ + I2、2+ I2= +2I-。
①滴定到达终点的现象为 。
②溶液中Cu2+的物质的量浓度为 (用含c、V1、V2的代数式表示)mol·L-1。
3.(2022·陕西商洛·统考一模)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7 ]可用作媒染剂和有机合成催化剂,具有强氧化性。实验室将NH3通入重铬酸(H2Cr2O7)溶液中制备[(NH4)2Cr2O7 ],的装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
已知: (橙色)+ H2O2 (黄色)+2H+。
(1)仪器a的名称是 , b处的作用为 ;实验时控制三颈烧瓶内溶液pH约为4,pH不宜过大的原因是 ;A 装置的作用为 。
(2)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体,加水溶解,再滴加足量KOH浓溶液,振荡,微热,观察到的主要现象是 。
(3)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的产品中(NH4)2Cr2O7的质量分数,其反应原理为2Ba2+ + +H2O=2BaCrO4 +2H+、4 +6HCHO=(CH2)6N4H+ +6H2O+ 3H+,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。实验步骤:
Ⅰ.称取样品12. 00 g