题型微练1 化工生产工艺流程(B)(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考化学大二轮专题复习（Word版）单选

题型微练1　化工生产工艺流程(B) 　　　　　　　　　　　　 1.铋的化合物在电催化和光催化领域都有广泛应用。一种从含铋矿渣(主要成分是CuBi2O4、CuO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)中提取高纯Bi2S3的工艺如图: 已知: ①乙酰胺(CH3CONH2)有臭味、有毒,熔点为82.3 ℃,沸点为221 ℃,可溶于水。 ②常温下,Ksp[Bi(OH)3]=4.0×10-31,BiOCl+H2OBi3++2OH-+Cl-　K=1.6×10-31。 ③该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。 离子 Fe3+ Al3+ Cu2+ 开始沉淀的pH 1.5 3.6 4.5 沉淀完全的pH 3.2 4.7 6.7 回答下列问题: (1)CuBi2O4中Cu的化合价为+2价,则Bi的化合价是　　　　价。  (2)“沉铋”时加入NaOH溶液,Bi3+转化为BiOCl沉淀的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  往“沉铋”所得滤液中加入铁粉可回收其中的　　　　(填化学式)金属。  (3)“洗涤”时先用水洗,再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是除去滤饼中的　　　　　　　　　　　(填化学式)杂质。  (4)“转化”分两步进行:第一步BiOCl转化为Bi(OH)3,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  第二步Bi(OH)3受热分解,2Bi(OH)3Bi2O3+3H2O。常温下,当BiOCl恰好完全转化成Bi(OH)3时,溶液中Cl-浓度为0.04 mol·L-1,则此时溶液的pH为　　　　。  (5)“合成”所得乙酰胺溶液经　　　　　　　　　　　　　　　(填操作)可获得乙酰胺固体,以再生硫代乙酰胺(CH3CSNH2)。  (6)钼酸铋(Bi2MoO6)可用于光催化水的分解,其晶胞结构(不含氧原子)如图所示,晶胞参数为a nm、a nm、c nm,晶胞棱边夹角均为90°。 ①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知原子1的坐标为,则原子2的坐标为　　　　　　　　　　　。  ②设阿伏加德罗常数的值为NA,Bi2MoO6的相对分子质量为Mr,则Bi2MoO6晶体的密度为　　　　　　　　　g·cm-3 (列计算式)。  解析　铋矿渣(主要成分是CuBi2O4、CuO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等),加入盐酸酸浸,滤渣为SiO2,溶液中含有Cu2+、Bi3+、Fe3+、Al3+,加入NaOH调节pH=2.5,滤饼中含有BiOCl和Fe(OH)3,再加入NaOH生成Bi(OH)3,进而转化为Bi2O3,用CH3CSNH2合成,最终得到Bi2S3产品。(1)CuBi2O4中Cu的化合价为+2价,O的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,则Bi的化合价是+3价。(2)“沉铋”时加入NaOH溶液,Bi3+转化为BiOCl沉淀的离子方程式为Bi3++2OH-+Cl-BiOCl↓+H2O;“沉铋”所得滤液中含有Cu2+、Bi3+、Fe3+、Al3+,加入铁粉,发生反应:Fe+Cu2+Cu+Fe2+,可回收其中的Cu。(3)加入NaOH溶液,调节pH=2.5,滤饼中含有BiOCl和Fe(OH)3,用稀硫酸洗涤的目的是除去滤饼中的Fe(OH)3杂质。(4)加入NaOH溶液,BiOCl转化为Bi(OH)3,反应的离子方程式为BiOCl+OH-+H2OBi(OH)3+Cl-,已知反应BiOCl+H2OBi3++2OH-+Cl-的K=c(Bi3+)·c2(OH-)·c(Cl-)=1.6×10-31,同时乘c(OH-),c(Bi3+)·c3(OH-)·c(Cl-)=c(OH-)×1.6×10-31,Ksp[Bi(OH)3]·c(Cl-)=c(OH-)×1.6×10-31,当Cl-浓度为0.04 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,pH=13。(5)乙酰胺(CH3CONH2)熔点为82.3 ℃,沸点为221 ℃,可溶于水,水溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得乙酰胺固体。(6)①根据晶胞的结构,原子1的坐标为,则原子2的坐标为;②该晶胞中灰色球位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,白色球位于体内,个数为8,根据钼酸铋的化学式为Bi2MoO6,知灰色球为Mo,白色球为Bi,则该晶胞中含有4个Bi2MoO6,晶胞质量为 g,晶胞体积为a×10-7 cm×a×10-7 cm×c×10-7 cm=a2c×10-21 cm3,故晶体密度为 g÷(a2c×10-21 cm3)= g·cm-3。 答案　(1)+3 (2)Bi3++2OH-+Cl-BiOCl↓+H2O　C