2021届年高考化学化学工艺与流程专题复习
34页1、2020年高考化学化学工艺与流程专题复习一、工业流程题1钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是_。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成,同时还有_离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式_。(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为,随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、_,以及部分的_。(4)“沉淀转溶”中,转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是_。(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是_。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是_。2某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47
2、H2O):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01 molL1)的pH沉淀完全时(c=1.0105 molL1)的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是_。为回收金属,用稀硫酸将“滤液”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式_。(2)“滤液”中含有的金属离子是_。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是_。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即“滤液”中可能含有的杂质离子为_。(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=_(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 molL1,则“调pH”应控制的pH范围是_。(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是_。3立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些
3、金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为_(填标号)。A黄色 B红色 C紫色 D绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为_。(3)成品中S2的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 molL1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 molL1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2=2I+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_,样品中S2的含量为_(写出表达式)。4高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si
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