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2024届高三高考化学一轮专题复习题-工业流程题
1.三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物。易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料(含有少量铁、铝等杂质)生产NiCl2。继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.1
6.5
3.5
7.1
沉淀完全的pH
3.2
9.7
4.7
9.2
回答下列问题
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸“时可采取的措施有 (任写一种)。
(2)“沉镍”前需加Na2 CO3控制溶液pH范围为 ,滤渣A为 。
(3)“氧化”时生成Ni2O3的离于方程式为 。
(4)工业上用镍为阳极,电解0.05L0.1 mol·L-1 NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度球形的超细镍粉,当其他条件定时,NH4Cl 的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则NH4Cl的浓度最好控制为 。
2.合理处理金属垃圾既可以保护环境又可以节约资源。利用废旧镀锡铜线制备胆矾并回收锡的流程如下:
已知Sn2+容易水解。回答下列问题:
(1)加快“脱锡”速率的措施有 (写出一点)。
(2)“脱锡”过程中加入少量稀硫酸调控溶液pH,其目的是 ;硫酸铜浓度与脱锡率的关系如图所示,当浓度大于120g·L-1时,脱锡率下降的原因 。
(3)“脱锡液”中含有的离子主要为Cu2+、Sn2+、H+、SO,以石墨为电极,通过控制溶液pH、电解时电压,可以依次回收铜、锡。电解时阳极反应式为 ; 当阴极出现 的现象时,说明电解回收锡结束。
(4)“脱锡渣”溶于硫酸的离子方程式为 。
(5)称量纯净的胆矾2.50g进行热重分析,实验测得胆矾的热重曲线如图所示。则120℃时所得固体的化学式为 。
3.氯化钴渗入水泥中可以制备彩色水泥(变色水泥)。以某废钴渣(主要成分为Co2O3,含少量Fe3O4、Al2O3、CaO和SiO2)制备氯化钴晶体的一种流程如下:
已知:在酸性条件下,氧化性Co3>Cl2>H2O2>Fe3+。
请回答下列问题:
(1)提高废钴渣溶解速率的措施宜采用 (填两条)。
(2)在滤液A中加入H2O2,H2O2作还原剂的离子方程式为 。
(3)从滤渣B中提取铁红的操作是将滤渣B溶于过量的 溶液(填化学式), ,洗涤、灼烧得到铁红。
(4)从环境保护角度分析,不用浓盐酸替代硫酸的原因是 。
(5)已知常温下,Ksp[Al(OH)3]≈1.0×1034。当pH=5时,c(Al3)= mol·L1。
(6)为了测定CoCl2•nH2O中结晶水数目进行如下实验:取16.6 g样品在一定条件下脱水得13.0g CoCl2,则n= 。
4.利用废旧锡铬合金(含Sn、Cr、SnO、和少量Pb)回收锡并制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如下:
已知:①“熔融氧化”中,氧化产物为,还原产物为;
②
回答下列问题:
(1)“热溶”时发生的非氧化还原反应的离子方程式为 ;加快“热溶”速率的措施有 (任写2条)。
(2)“溶渣”的主要成分为 (填化学式)。
(3)“调”的作用是 。
(4)“熔融氧化”反应的化学方程式为 ,实验室中该操作可在 (填字母)中进行。
A.蒸发皿 B.铁坩埚 C.石英坩埚 D.烧杯
(5)“转化、分离”中,需要通过蒸发浓缩,降温至10℃、结晶的方法分离得到晶体的原因为 。
5.工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)CeCO3F中,Ce元素的化合价为 。
(2)酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式: 。
(3)向Ce(BF4)3为中加入KCl溶液的目的是 。
(4)若溶液中的Ce3+沉淀完全,此时溶液的pH为 (已知Ksp[Ce(OH)3]