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2024届高三新高考化学大一轮专题复习题----工业流程题
1.(2023春·广东·高三校联考开学考试)镍电池的电极活性材料为多组分合金(主要成分为镍、钴,还含有铝、铁等),可重新回收利用。利用废镍电池资源化生产醋酸钴晶体的工艺流程如下。
已知:①浸取母液中除铝元素外,其他金属元素的化合价均为价。
②部分金属阳离子沉淀的如下表。
沉淀物
开始沉淀
2.2
7.4
7.6
0.1
4.0
7.6
完全沉淀
3.2
8.9
9.2
1.1
5.2
9.2
请回答下列问题:
(1)“浸取”时可以提高浸取率的操作有 (任写1条)。
(2)“调”时溶液的范围是 ,所得滤渣1的主要成分为 (填化学式)。
(3)“氧化分离”操作控制溶液,加入发生反应的离子方程式为 。
(4)“溶解1”操作中加入的作用为 ,“沉钴”操作过程中发生反应的离子方程式为 。
(5)“溶解2”操作后得到醋酸钴晶体,要使该醋酸钴晶体的纯度更高,所采取的实验操作名称应为 。
(6)碱金属可以插入石墨层中,钾的石墨插层化合物具有超导性,其中K层平行于石墨层。图1为其晶胞图,垂直于石墨层方向的原子投影如图2所示。
C—C键的键长为,则K层中m与n两个K原子之间的距离为 ,设为阿伏加德罗常数的值,若晶胞参数分别为、、,则该石墨插层化合物的晶胞密度为 (用含x、y、z、的代数式表示)。
2.(2023·全国·高三专题练习)锑白(Sb2O3,两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。一种从含锑工业废渣(主要成分是Sb2O3、Sb2O5,含有CuO、Fe2O3和SiO2等杂质)中制取Sb2O3的工业流程如下图所示。
已知:①“滤液1”的主要阳离子是Sb3+、Sb5+、Fe3+、Cu2+、H+
②“滤饼”的成分是SbOCl
回答下列问题:
(1)将“滤渣1”进行二次酸浸的目的是 。
(2)“滤渣2”的成分是 。
(3)“稀释水解”主要反应的离子反应方程式为 ;该操作中需要搅拌的原因是 。
(4)“酸洗”后检验沉淀是否洗净的试剂是 。
(5)“中和”时反应的化学方程式为 ;“中和”需控制溶液的pH在7~8,碱性不能过强的原因是 。
3.(2022·内蒙古呼和浩特·统考模拟预测)铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含FeS、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下图:
已知:i.Bi3+易水解;NaBiO3难溶于冷水
ii.“氧化浸取”时,铋元素转化为Bi3+,硫元素转化为硫单质
iii.
iv.该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Bi3+
开始沉淀的pH
7.6
2.7
4.8
4.5
沉淀完全的pH
9.6
3.7
6.4
5.5
回答下列问题:
(1)为了提高辉铋矿的浸取率,可采取的措施为 。(写一条)
(2)“滤渣1”的主要成分是 。(填化学式)
(3)用硝酸替代“盐酸,H2O2”也可以实现“氧化浸取”,从环保角度考虑,存在的缺点是 。
(4)检验“氧化浸取”液中是否含Fe2+,可选择的试剂是 (填标号)。
a.KSCN溶液 b.K3[Fe(CN)6]溶液 c.KSCN溶液和双氧水
(5)“除铁”时,调节溶液pH值的范围是 。
(6)“转化”时,生成NaBiO3的离子方程式是 。
(7)“转化”后应冷却至室温再过滤,原因是 。
4.(2023·河北·高三专题练习)实验室以含硒废料(假设杂质不参与反应)提取硒,部分实验过程如下:
(1)“浸取”时单质硒大部分生成二元弱酸H2SeO3,该反应离子方程式为
(2)H2SeO4溶液转化为H2SeO3溶液的实验可在如图装置中进行。滴液漏斗中液体是 (填名称)。
(3)H2SeO3溶液与SO2反应制备硒单质,反应后溶液中物质的量减少的离子有 (填化学式)
(4)以上述流程中生成的H2SeO3溶液为原料制取高纯硒单质,请补充完整实验方案:取一定量H2SeO3溶液, ,得高纯硒单质。 (必须使用的试剂: BaCl2溶液、1 mol·L-1NaOH溶液)
(5)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数,步骤如下:
I.取0.8400 g样品充分磨碎,加酸煮沸配成H2SeO3溶液,将溶液完