内容正文:
通关练04 化工微流程
目录
01 挑战题型·查知识漏洞
【题型一】原料预处理——研磨、浸取、焙烧
【题型二】条件控制——调溶液的pH
【题型三】条件控制——调节温度
【题型四】微流程——分离与提纯
【题型五】微流程——答题规范
【题型六】微流程——信息型方程式书写
【题型七】微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定
【题型八】微流程——Ksp计算与溶解平衡图像
02 回顾教材·补知识漏洞
03 知识通关·限时演练
【题型一】原料预处理——研磨、浸取、焙烧
1.(2024·江西九江·二模)利用废镍催化剂(主要含金属及其氧化物)合成硫酸镍晶体的一种工艺流程如下:
常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示:
金属离子
开始沉淀时的
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是 。
2.(23-24高三上·陕西·期中)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:最高价含铬酸根在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在。
回答下列问题:
(1)若铬钒渣中铬的含氧酸盐为,则“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为 。若在实验室中进行煅烧铬钒渣, (填“能”或“不能”)用陶瓷坩埚,理由是 。
【题型二】条件控制——调溶液的pH
3.(2024·四川南充·二模)一种废旧磷酸铁锂正极片(主要成分为、、Al和石墨)的闭环回收工艺流程如图所示:
已知:①为抗坏血酸,具有较强的还原性。
②滤饼成分为。
回答下列问题:
(1)将不同pH下得到的滤饼溶于盐酸,稀释至一定比例后测算Fe、P物质的量比,结果见下表,由此得出,沉淀的最佳pH为 。
pH
6.0
6.5
7.0
8.0
9.0
1.54
1.50
1.49
1.47
1.47
(2)调节pH时,氨水不宜加入过量,原因是随着氨水浓度的增大,会产生 杂质;若该步骤中Fe元素沉淀完全,滤液③中除H、O外,还大量含有的元素有 。
4.(2024·海南海口·一模)一种由菱镁矿(主要成分,还含少量和)制备高纯的工艺流程如下:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
7.6
1.9
8.4
沉淀完全的pH
9.6
3.2
10.8
(1)“浸取”时加入的盐酸不宜过量太多的原因是 。
(2)“调pH”时,发生反应的离子方程式为 。某同学认为“氧化”步骤可省略,直接用调节pH值得到沉淀,该想法不合理的原因是 。
【题型三】条件控制——调节温度
5.(2024·内蒙古包头·二模)碲(Te)是半导体、红外探测等领域的重要战略元素。从阳极泥或冶炼烟尘中提取的粗二氧化碲中含有SeO2、PbO、CuO等杂质。一种由粗二氧化碲提取纯碲的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)化学反应的吉布斯自由能变。SO2还原TeCl4和SeCl4的∆G随温度的变化曲线如下图所示。则“还原除杂”步骤的温度不宜超过 K,该步骤控制在此温度以下的原因是 。
6.(23-24高三下·广东广州·开学考试)以黄铁矿(主要成分是,含少量)和软锰矿(主要成分是,含少量)为原料制备的工艺流程如下:
已知:时,。
(1)沉锰过程需控制温度为的原因是 。
(2)下图为的溶解度曲线,操作A是加入足量稀硫酸充分反应后, 洗涤干燥。
【题型四】微流程——分离与提纯
7.(23-24高三上·天津·期中)工业废水任意排放,会造成环境污染。“协同去污,变废为宝”,为处理工业废水提供了新思路。电镀厂产生大量含、的电镀废液,皮革厂产生大量含的废液。两厂联合处理废水,回收Cu并生产铁红和媒染剂,工艺流程如图:
(1)该工艺中多次用到过滤,过滤时需要的玻璃仪器除烧杯外还有 , 。
(2)从溶液制取晶体的实验操作方法为 、 、过滤、洗涤、干燥。
8.(2024·广东·一模)钒是重要的战略资源,以硫酸工业产生的废钒催化剂为原料(含、、、以及少量的等),综合回收利用钒、硅、钾实现变废为宝、保护环境的目的,回收工艺流程如下:
已知:钒的氧化物在酸性条件下以、存在,增大时可转化为沉淀。