专题16 化学工艺流程题-【金版新学案】2024高考化学大二轮专题复习与测试（新教材，广东专版）

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。 考点一　化工流程中物质的确定与转化原理 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： 已知：氨性溶液由NH3·H2O、2SO3和2CO3配制。常温下，Ni2＋、Co2＋、Co3＋与NH3形成可溶于水的配离子：lgKb＝－4.7；Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3；部分氢氧化物的Ksp如下表。 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 回答下列问题： (1)活性MgO可与水反应，化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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”)。 ②2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是________________________________________________________________________。 (5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为________。 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________。 (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________。 ②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义，在于可重复利用HNO3和________(填化学式)。 答案：(1)MgO＋H2O===Mg(OH)2 (2)＞　(3)2Co(OH)3＋12NH3·H2O＋SO===2[Co(NH3)6]2＋＋SO＋13H2O＋4OH－(或2Co(OH)3＋8NH3·H2O＋4NH＋SO===2＋SO＋13H2O) (4)①晶体　②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)①HCl　②体心　12 (6)①0.4或2∶5　②MgO 解析：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，lgKb＝－4.7，Kb(NH3·H2O)＝10－4.7＝，则＝＝＝10－0.6<1，则c＞c。(3)“氨浸”时，Co(OH)3与亚硫酸根发生氧化还原反应，再与氨水反应生成2＋，则由Co(OH)3转化为2＋的离子方程式为2Co(OH)3＋12NH3·H2O＋SO===2[Co(NH3)6]2＋＋SO＋13H2O＋4OH－或2Co(OH)3＋8NH3·H2O＋4NH＋SO===2[Co(NH3)6]2＋＋SO＋13H2O。(4)(NH4)2CO3会