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2024届高三高考化学一轮专题复习 工业流程题
1.MgSO4•7H2O在医药上常用做泻药,工业上可用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。其主要工艺如下:
请回答下列问题:
(1)用H2SO4调节溶液pH至1~2,H2SO4作用是 。
(2)加NaClO溶液至pH=5~6并加热煮沸5~10分钟,沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物,这两种难溶物的化学式分别为 、 ;其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为 。
(3)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的实验方法是 。
(4)“操作X”是将溶液 、 、过滤洗涤,即得到MgSO4•7H2O晶体。
(5)准确称量制得的样品5g,用200mL水溶解,加入2mol•L-1的盐酸5mL,在不断搅拌下滴加足量2mol•L-1BaCl2溶液,充分反应后,得沉淀4.46g,则样品纯度为 。
2.一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收单质硫的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化学方程式为 。
(2)步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+,除去Fe2+可用的物质是 ;步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱调节pH4~5,再继续煮沸一段时间,“继续煮沸”的目的是 。步骤⑤所得滤渣为 (填化学式)。
(3)步骤⑦需在90~100℃下进行,该反应的化学方程式为 。
(4)测定产品MnSO4·H2O的方法之一是:准确称取ag产品于锥形瓶中,加入适量ZnO及H2O煮沸,然后用 c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪,消耗标准溶液VmL,滴定反应的离子方程式为 ,产品中Mn2+的质量分数为w(Mn2+)= 。
3.新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料,在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。其中一种制备Li2FeSiO4的方法为固相法:2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2。某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量。
实验(一)制备流程(如图):
实验(二)Li2FeSiO4含量测定(如图):
从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中,另取0.2000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中,用氧化还原滴定法测定Fe2+含量(杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应)。经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下:
实验序号
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液的体积
20.00mL
19.98mL
21.38mL
20.02mL
(1)实验(二)中的仪器名称:仪器B ,仪器C 。
(2)用酸性KMnO4标准溶液滴定Fe2+时反应的离子方程式为 。
(3)操作II的步骤为 。
(4)还原剂A可用SO2,写出该反应的离子方程式: 。若省去“后续处理”一步,导致的后果是
(5)滴定终点时现象为 ;根据滴定结果,可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为 ;若滴定过程中有少量的待测液溅出锥形瓶,会使测得的Li2FeSiO4含量, (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
4.氯化铁、四氧化三铁是重要的含铁物质,它们有广泛的用途。
(1)氯化铁溶液可以用于刻蚀不锈钢物件以便做标记,反应的离子方程式是 。
(2)无水氯化铁中含有部分无水氯化镁,依据表中信息,除去无水氯化镁杂质的最好方法是 。
物质
氯化铁
氯化镁
溶解性
易溶于水
易溶于水
熔点
282
714
沸点
315
1412
(3)以2-吡咯烷酮、硫酸烧渣(主要成分为Fe2O3和SiO2,还有CaO、PbO、MgO杂质)等为原料制取纳米四氧化三铁的工艺流程如下:
已知Ksp(PbCl2)= 1.6×10-5,Ksp(PbSO4)= 1.6×10-8。
①流程中2-吡咯烷酮发生的反应所属基本反应类型是