内容正文:
专题十六 化学工艺流程题
复习目标
1.掌握化工流程中条件的控制。
2.掌握化工流程中物质的分离和提纯。
3.掌握化工流程中方程式的书写和相关计算。
02
考点二 化工流程中条件的控制与产品的分离提纯
04
专题集训
01
考点一 化工流程中物质的确定与转化原理
内容索引
03
考点三 化工流程中的相关计算
考点一 化工流程中物质的确定与转化原理
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01
细研真题
明考向
1.(2023·广东卷,18)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)活性MgO可与水反应,化学方程式为___________________________。
氢氧化物 Co(OH)2 Co(OH)3 Ni(OH)2 Al(OH)3 Mg(OH)2
Ksp 5.9×10-15 1.6×10-44 5.5×10-16 1.3×10-33 5.6×10-12
MgO+H2O===Mg(OH)2
硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中加入活性氧化镁调节溶液pH值,过滤,得到滤液主要是硝酸镁,结晶纯化得到硝酸镁晶体,再热解得到氧化镁和硝酸。滤泥加入氨性溶液氨浸,过滤,向滤液中进行镍钴分离,经过一系列操作得到氯化铬和饱和氯化镍溶液,向饱和氯化镍溶液中加入氯化氢气体得到氯化镍晶体。 (1)活性MgO可与水反应,化学方程式为MgO+H2O===Mg(OH)2。
(2)常温下,pH=9.9的氨性溶液中,c(NH3·H2O)_______c (填“>”、“<”或“=”)。
>
(3)“氨浸”时,由Co(OH)3转化为[Co(NH3)6]2+的离子方程式为_________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
2Co(OH)3
(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。
①NH4Al(OH)2CO3属于________(填“晶体”或“非晶体”)。
晶体
(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。①X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰,则NH4Al(OH)2CO3属于晶体。
②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率,其原因是____________________
________________________________________________。
减少胶状物质对镍钴
氢氧化物的包裹,增加了滤泥与氨性溶液的接触面积
根据题意(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物,则(NH4)2CO3能提高Ni、Co的浸取速率,其原因是减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹,增加了滤泥与氨性溶液的接触面积。
(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为________。
HCl
“析晶”过程中为了防止Ni2+水解,因此通入的酸性气体A为HCl。
②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体,其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距,x、y为整数,则Co在晶胞中的位置为________;晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为________。
体心
12
由CoCl2可制备AlxCoOy晶体,其立方晶胞如图。x、y为整数,根据图中信息Co、Al都只有一个原子,而氧( )原子有3个,Al与O最小间距大于Co与O最小间距,则( )Al在顶点,因此( )Co在晶胞中的位置为体心;晶体中一个Al周围与其最近的O原子,以顶点Al分析,面心的氧原子一个横截面有4个,三个横截面共12个,因此晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为12。
(6)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质。晶体A含6个结晶水,则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值,理论上最高为___________。
0.4或2∶5
“结晶纯化”过程中,没有引入新物质。晶体A含6个结晶水,则晶体A为Mg(NO3)2·6H2O,所得硝酸溶液中N元素全部存在于HNO3中,而H元素存在于H2O、HNO3中,由N元素守恒有n(HNO3)=n[Mg(NO3)2·6H2O],由氢元素守恒,溶液中n(H2O)=n[Mg(NO3)2·6H2O]- n(H