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必刷题型14 化学工艺流程综合题
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1.(2024·江苏泰州·一模)以方铅矿(主要成分,含少量)和软锰矿(主要成分)为原料制备电池材料和,过程可表示为
已知:①
②
(1)时,“协同浸取”生成和的离子方程式为 ;“协同浸取”时加入可避免生成沉积在矿石表面,其原因是 。
(2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的沉降为沉淀。沉降反应的平衡常数 。
(3)络合萃取剂全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通过氮原子与形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强,全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基团间引入基团配位能力会增强,其原因分别是 。
(4)制备。(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化制得,制备时溶液的温度和对的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含的滤液制备较纯净的的实验方案:取一定量的含的滤液于三颈烧瓶中, ,真空40干燥得产品。(必须使用的试剂:空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、溶液。)
2.(2024·广东江门·一模)铅渣由多种氧化物及它们相互结合而形成的化合物、固溶体、共晶混合物所组成。对铅渣进行综合利用,回收其中的有价金属(Cu、Fe、Pb、Zn、Sb)的部分工艺流程如下:
已知:①常温下,,。
②金属离子浓度等于时,可认为其恰好完全沉淀。
(1)位于第六周期,与碳元素同主族,其价层电子排布式为 。
(2)“还原焙烧”时,发生反应的化学方程式为 。
(3)挥发烟尘中的主要氧化物为。
①区分挥发烟尘中的氧化物是晶体还是非晶体的最可靠的科学方法为 。
②“转化”过程中,发生反应的化学方程式为 。
(4)“氧化酸浸”过程中,若将物质的量为的合金(其中与物质的量之比为氧化,至少需要的物质的量为 mol(用含a、b的式子表示)。
(5)“过滤洗涤”过程中,加入酒石酸(表示为)发生如下配位反应:
①上述两个配合物中,提供空轨道的元素为 (填元素符号)。
②“过滤洗涤”时,用酒石酸稀溶液洗涤滤渣而不用水。用酒石酸稀溶液洗涤可减少金属离子的损失,原因为 。
(6)“沉锑”过程中,锑恰好完全沉淀时,溶液中 。
(7)一种铅卤基钙钛矿的晶胞结构如图所示,其中八面体体心为Pb,顶点为Br,晶体中各八面体顶点相连。
①该晶体的化学式为 。
②若该晶体的晶胞以Cs为顶点,则Br在晶胞中的位置为 。
3.(2024·广西河池·一模)及其水合物在建筑、工业农业、医药中有着广泛应用。一种以铁菱镁矿(主要成分是,还含有、及少量)为原料制备的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“焙烧”时通常要将矿石粉碎,目的是 。写出该过程中发生氧化还原反应的化学方程式 。
(2)“滤渣1”的主要成分是 。
(3)从物质分离提纯的角度考虑,“沉铁”时“X”应选用下列物质中的___________(填字母)。
A.氨水 B.NaOH溶液 C.MgO D.
(4)25℃时,为保证“沉铁”充分,至少要将溶液的pH调节到 (已知:①25℃,,;②一般认为,离子浓度小于时该离子即沉降完全)。检验“沉铁”充分的实验方法是 。
(5)根据的溶解度随温度变化的情况(如图所示),由“滤液”获得的“一系列操作”是将温度控制在67.5℃以上,蒸发结晶、 、 、干燥。
(6)除外,人们发现也有着广泛应用。
①可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,的空间结构是 。
②的晶胞是与构成的长方体,在晶胞中的位置如图所示。已知晶胞的体积为V,阿伏加德罗常数的值为,晶体的摩尔体积 (列出计算式)。
4.(2024·福建南平·一模)钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一,其中含有较多的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和少量Co(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的硫酸盐及氢氧化物(“Ⅱ”指相应元素的化合价为+2价)。利用以下工艺流程回收金属并制备碱式碳酸锌:
已知:过二硫酸根()的结构式为,的还原产物为。
回答下列问题:
(1)“溶浸”中,可以加快化学反应速率的措施有 (任写一种)。
(2)向“浸取液”中加入Zn粉,发生反应的离子方程式为 。
(3)过二硫酸根具有极强的氧化性,原因是 。
(4)“氧化、沉钴”时,加入溶液并