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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.工业上以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O],煅烧可获得钛酸钡粉体。
(1)“酸浸”时,发生反应的离子方程式是 ,“酸浸”时控制温度不宜过高的原因是 。
(2)配制TiCl4溶液时,通常将TiCl4固体溶于浓盐酸,再加水稀释,其目的是 。
(3)写出加入H2C2O4溶液时,发生反应的化学方程式 。
(4)测定钛酸钡粉体中BaTiO3的质量分数。已知:Ba2++CrO=BaCrO4↓,2CrO+2H+=Cr2O+H2O。现取a g煅烧后的BaTiO3粉体,酸溶得到100.0 mL含Ba2+的溶液,取25.00 mL于锥形瓶,加入x mL 浓度为c1 mol·L–1的Na2CrO4溶液(Na2CrO4过量),充分反应后,用浓度为c2 mol· L–1标准盐酸滴定至CrO被完全反应,消耗盐酸体积为y mL。已知:BaTiO3的摩尔质量为Mg·mol–1,试求算粉体中BaTiO3质量分数 。(钛元素不干扰测定过程,写出计算过程)
2.红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,应用十分广泛。工业制备红矾钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)Cr3+的基态电子排布式为 。
(2)煅烧铬铁矿发生反应: Fe(CrO2)2+Na2CO3+O2Fe2O3+Na2CrO4+CO2配平上述化学反应方程式。
(3)溶液甲中加入H2SO4时,可以观察到溶液由黄色变为橙色,并放出无色气体,有 关反应的离子方程式为 。
(4)制备红矾钠的废水必须进行处理。首先酸化废水,将含+6价铬的酸性废液放入电解槽内,用铁作阳极进行电解,阴极析出H2,阳极产物被Cr2O氧化然后转化为Cr(OH)3、 Fe(0H)3沉淀。
①阳极的电极反应式为(不考虑后续反应): 。
②溶液中金属离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因: 。
③已知某含Cr2O的酸性废水中Cr元素的含量是52.5mg/L,处理后Cr元素最高允许 排量为0.5 mg/L。要处理100 m3废水达到排放标准,至少消耗铁 kg。
3.钴是一种重要的战略金属,可由铜钴矿(杂质为铁)去铜除铁后回收制得。相关工业流程如图所示。
已知:①针铁矿成分为FeOOH,是一种有利用价值、易于沉淀的物质;
②时水解生成胶体。
(1)写出“还原”步骤中,把还原为的离子方程式
(2)①加入试剂X,将转化为FeOOH,则试剂X最好选用
A.溶液 B.溶液 C.浓 D.
②写出转化FeOOH的离子方程式
(3)溶液pH对回收钴有影响密切,如图所示。
①pH的合适取值为
②已知浸出液的主要成分为、、,(的),则开始沉淀的
③大于4时,钴回收率骤降的原因
4.某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:
已知:煅烧时,Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。
(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为 。
(2)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有 (填化学式)。
(3)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:
通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是 。
(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.50 g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000 mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2O被还原为Cr3+)
①氧化还原滴定过程中的离子方程式为 。
②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00 mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为 %。[已知M(K2Cr2O7)=294 g·mol-1,计算结果保留三位有效数字]。
(5)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=3×10-5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全?