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专题07 化工流程综合题
考向1 物质制备型
考向2 分离提纯型
考向1 物质制备型
1.(22-23高二下·江苏泰州·期末)高纯在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由富锰渣(含、等元素的化合物)制备高纯的部分工艺如下:
已知:Ⅰ.P204是一种有机磷酸酯萃取剂,可以分离出。
Ⅱ.。
(1)“酸浸”中,随着浸出时间增加,部分元素浸取率如图所示,图中浸取率最高的元素为 。
(2)实验室进行萃取操作时,正确的振荡操作图示为 (填序号)。
A. B. C.
(3)“调节”中,除去的离子方程式为 。
(4)“沉淀”中,可以实现除去的原因是 。
(5)称取无水样品,将完全转化为,定容后准确量取溶液转移至锥形瓶中,加入固体,摇动锥形瓶,待充分反应后,用标准溶液滴定至终点,记录所耗标准液体积为。
已知:
①滴定终点现象为 。
②计算该无水样品的纯度 (写出计算过程)。
2.(22-23高二下·江苏扬州·期末)电解锰渣的主要成分是MnS,含有少量铁(Ⅱ)铁(Ⅲ)和钴(Ⅱ)的氧化物。一种由电解锰渣制取高纯溶液的流程如下:
已知:、
(1)已知:浸出后所得溶液中的阳离子主要有、,还含有少量、,“浸出”时MnS转化为和S的化学方程式为
(2)“浸出”时若仅使用稀硫酸,会产生一种污染性气体,该气体是 (填化学式)
(3)“沉铁”时有气体生成,其可能原因是
(4)“沉钴”时用MnS不用溶液的原因可能是
(5)将溶液先沉淀为、再氧化可制备高纯固体。
请补充完整由溶液制备高纯固体的实验方案:
取100 mL 1.0 mol·L-1的溶液, ,同时加热一段时间,冷却,得到高纯固体。(实验中须使用的试剂:2.0 mol⋅L-1氨水、空气、溶液)
3.(22-23高二下·江苏徐州·期末)钛被誉为“现代金属”和“战略金属”。工业上以钛铁矿[主要成分为偏针钛酸亚铁(),含Fe、Si、Al的氧化物等杂质]制备和,工艺流程如图。
已知:25℃时,,,;当溶液中离子浓度小于时,认为沉淀完全;“水解”时反应为。
回答下列问题:
(1)制备。
①“酸浸”时Ti元素转化为,发生反应的离子方程式为 。
②“酸浸”过程中,在不同温度下Ti元素的浸出率变化情况如图所示。温度超过80℃时,浸出率下降的原因是 。
(2)制备。
①“调pH”时,pH的理论最小值是 。
②“沉铁”时发生反应的化学方程式为 。
(3)纯度测定。
取样品0.2000g,用酸溶解后再用还原剂将还原为,并配成25.0mL溶液。用0.1000 标准溶液将恰好完全氧化为,消耗0.1000 标准溶液23.00mL。该样品中的质量分数为 (写出计算过程)。
4.(22-23高二下·江苏连云港·期末)常用于制备易吸收的高效铁制剂。
(1)制备。一种利用铁矿烧渣(主要成分是和)制取的流程如下:
①“焙烧”过程是将铁矿烧渣和煤粉按一定比例投入焙烧炉中,利用生成的将铁的高价氧化物转化为。参与反应的化学方程式为 。
②“酸浸”是在一定温度下,用一定浓度的溶液浸取焙烧后固体中的铁元素。酸浸时间对铁浸出率的影响如题图所示。后铁浸出率整体呈下降趋势的可能原因是 。
③“还原”是向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使完全转化为。检验是否还原完全的实验操作是
④“沉铁”是将“除杂”后的溶液与溶液反应,生成沉淀。设计以溶液、溶液为原料,制备的实验方案: 。
[沉淀需“洗涤完全”,开始沉淀的]。(可选用试剂:蒸馏水、溶液、稀)
⑤将制得的加入足量乳酸溶液中,再加入少量铁粉,下搅拌反应,过滤。将所得滤液经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,获得乳酸亚铁晶体。用铈量法测定产品中的含量。取产品配成溶液,每次取,进行必要处理,用标准溶液滴定至终点,平均消耗溶液的体积为。滴定反应为,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为 。(写出计算过程)
(2)若用酸性代替测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数,发现产品的质量分数总是大于,其原因可能是 。
5.(22-23高二下·江苏南京·期末)以废锰渣(含MnO2及少量KOH、MgO、Fe2O3)为原料制备MnSO4晶体,其工艺流程可表示为:
(1)Mn2+的基态核外电子排布式为 。
(2)“酸浸”时为提高锰离子的浸出率,可采取的措施有