高考化学三轮复习 重要考点练习卷 无机化工流程问题文档格式.docx
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(4)TiO2(熔融)
Ti+O2↑
(5)6m=19n+6mw
2.用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO·
PbSO4·
H2O(三盐),主要制备流程如下。
请回答下列问题:
(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用,其工作原理是Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。
铅蓄电池在充电时,阳极的电极反应式为 。
若铅蓄电池放电前正、负极质量相等,放电时转移了1mol电子,则理论上两极质量之差为 。
(2)将滤液Ⅰ、滤液Ⅲ合并,经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作,可得到一种结晶水合物(Mr=322),其化学式为 。
(3)步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为 ;
滤液Ⅱ中溶质的主要成分为 (填化学式)。
(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为 。
(5)步骤⑦的洗涤操作中,检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是 。
(6)已知:
常温下,Ksp(PbSO4)≈2.0×
10−8,Ksp(PbCO3)≈1.0×
10−13。
在步骤①转化中,若硫酸铅和碳酸铅在浊液中共存,
= 。
(1)PbSO4+2H2O−2e−
PbO2+
+4H+ 16g
(2)Na2SO4·
10H2O
(3)3Pb+8H++2
3Pb2++2NO↑+4H2O HNO3
(4)4PbSO4+6NaOH
3PbO·
H2O↓+3Na2SO4+2H2O
(5)取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中,滴加BaCl2溶液和盐酸,若产生白色沉淀,则沉淀未洗涤完全;
若没有白色沉淀生成,则沉淀已洗涤完全
(6)2.0×
105
3.钨是熔点最高的金属,广泛应用于生活和工业生产。
工业上,以白钨矿[主要成分是CaWO4(难溶于水),含少量的Fe2O3、SiO2]为原料冶炼钨的流程如图所示:
已知:
①CaWO4与碳酸钠共热发生复分解反应。
②钨在高温下可与C(碳)反应生成硬质合金碳化钨(WC)。
(1)CaWO4中W的化合价为 。
(2)粉碎白钨矿的目的是 (写两条)。
加入碳酸钠并加热至1000℃发生的反应有 、Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑。
(3)向滤液A中加入稀盐酸调节pH时,如果pH太低,钨的产率 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。
理论上,等物质的量的CO、H2、Al作还原剂,可得到W的质量之比为 。
(5)已知:
含大量钨酸钙固体的溶液中存在CaWO4(s)
Ca2+(aq)+
(aq) ΔH。
T1K时,pCa=−lgc(Ca2+)=5,当温度升高至T2K时,pCa=5.5,则ΔH 0(填“>
”“<
”或“=”)。
T2K时,Ksp(CaWO4)= 。
(6)工业上,可用电解法从碳化钨废料中回收钨。
碳化钨作阳极,不锈钢作阴极,盐酸为电解质溶液,阳极析出滤渣D并放出CO2。
写出阳极的电极反应式:
。
(1)+6
(2)增大反应物之间的接触面积,加快反应速率CaWO4+Na2CO3+SiO2
Na2WO4+CaSiO3+CO2↑
(3)降低
(4)2∶2∶3
(5)<
1.0×
10−11
(6)WC−10e−+6H2O
H2WO4+CO2↑+10H+
4.兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。
以红土镍矿为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示(部分反应条件和产物省略):
红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)在高温下灼烧会生成Ni2O3、Fe2O3,酸浸液的溶质是NiSO4、Fe2(SO4)3。
(1)滤渣A的主要成分是 (填化学式)。
上述流程中氩气的作用是 。
(2)Ni2O3与硫酸反应生成NiSO4的化学方程式为 。
(3)通入H2S发生还原反应的离子方程式为 。
(4)通入H2S生成NiS而不生成FeS,由此推知Ksp(NiS) Ksp(FeS)(填“>
(5)NiS
Ni(CO)4
Ni过程中碳元素化合价没有变化。
写出NiS和CO在一定条件下反应的化学方程式 。
(6)参照上述流程图,从浸出液B中提取铝,循环利用。
设计流程:
。
(1)SiO2 作保护气
(2)2Ni2O3+4H2SO4
4NiSO4+O2↑+4H2O
(3)2Fe3++H2S
2Fe2++S↓+2H+
(4)<
(5)NiS+4CO
Ni(CO)4+S
(6)浸出液B
Al(OH)3
Al2O3
Al
5.氟碳铈矿的主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。
氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到数十种,其中一种提取铈的工艺流程如下:
焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其他稀土氟氧化物;
酸浸Ⅰ的浸出液中含少量的+3价的铈。
(1)焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是 。
(2)在生产过程中,酸浸Ⅰ中会产生黄绿色气体,污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿色气体的离子方程式:
,提出一种解决的方案:
。
(3)实验室中进行操作Ⅰ所用玻璃仪器名称:
;
在操作Ⅰ后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH获得Ce(OH)3,测定该溶液pH的操作是 ,然后与标准比色卡对比。
(4)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:
2Ce3+(水层)+6HT(有机层)
2CeT3(有机层)+6H+(水层)
从平衡角度解释:
萃取过程中向混合液中加入稀硫酸获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是 。
(5)常温下,含Ce3+溶液加碱调至pH=8时,c(Ce3+)=b
mol·
L−1,已知Ce(OH)3的溶度积=a,则a和b的关系是 。
(6)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.45g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·
L−1
FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗20.00mL标准溶液。
该产品中Ce(OH)4的质量分数为 [Ce(OH)4的相对分子质量为208,结果保留两位有效数字]。
(1)增大固体与空气的接触面积,增大反应速率;
提高原料的转化率
(2)2Ce4++2Cl−
2Ce3++Cl2↑ 用H2SO4酸浸
(3)漏斗、烧杯、玻璃棒取一小片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央
(4)混合液中加入稀H2SO4使c(H+)增大,平衡向形成Ce3+的方向移动
(5)a=10−18b (6)92%
6.工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:
①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②Al3+、Fe3+沉淀完全的pH分别为4.7、3.2,Mn2+、Mg2+开始沉淀的pH分别为8.1、9.1。
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)结合图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、
分别为 、 、 。
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+,再调节溶液pH的范围为 ,将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
(3)“碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为 。
(4)上述流程中可循环使用的物质是 。
(5)现用滴定法测定浸出液中Mn2+的含量。
实验步骤:
称取1.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使反应2Mn2++
+4
+2H+
2[Mn(PO4)2]3−+
+H2O充分进行;
加入稍过量的硫酸铵,发生反应
+
N2↑+2H2O以除去
;
加入稀硫酸酸化,用2.00mol·
10.00mL硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,发生的反应为[Mn(PO4)2]3−+Fe2+
Mn2++Fe3++2
用0.10mol·
L−110.00mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为 (还原产物是Cr3+)。
②试样中锰的质量分数为 。
(1)500℃ 60min 1.10
(2)4.7≤pH<
8.1
(3)Mn2++2
MnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)NH4Cl
(5)①6Fe2++
+14H+
6Fe3++2Cr3++7H2O ②77%
7.某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:
3NaClO
2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水:
AgCl+2NH3·
H2O
Ag(NH3)2++Cl−+2H2O
③常温时N2H4·
H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3)2++N2H4·
H2O
4Ag↓+N2↑+4
+4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为__________________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为________________。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是_