1、高考化学 化工流程全突破 专题07 化工流程中物质的结晶专练对点专练专题07 化工流程中物质的结晶1用废雷尼镍(主要成分为NiO、Al,少量Cr、Fe、C、S及有机物)制备Ni(NO3)26H2O的实验流程如下:已知:在实验条件下,Ni2+、Cr3+在溶液中不能被NaClO或HNO3氧化。NiSO4易溶于水,NiCO3难溶于水;Ni(NO3)2在20、90时溶解度依次为79.2、188g/100g水。己知“酸溶”后的溶液中主要的四种离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下:Ni2+Fe2+Fe3+Cr3+开始沉淀pH6.27.62.34.5沉淀完全pH8.59.13.35.6(1)“除铝”所用试剂及主
2、要操作为_。(2)“灼烧”的主要目的是_。(3)“酸溶”时,用浓硫酸和水代替稀硫酸的目的是_。(4)“除铁、铬”时,Fe2+被氧化为Fe3+的离子方程式为_;氧化后需将溶液pH调整到的范围是_。(5)请设计由“净化液”制取Ni(NO3)26H2O的实验方案:_,离心分离、洗涤、干燥得Ni(NO3)26H2O (实验中须使用的试剂有:6molL-1硝酸,3 molL-1Na2CO3溶液)。【答案】 用NaOH溶液浸泡、过滤、洗涤及干燥 除去C、S及有机物 利用浓硫酸与水混合放热,使溶液温度升高,加快酸溶速率 2Fe2+ClO-+2H+=2Fe3+Cl-+H2O 5.6pH6.2 边搅拌边向“净化
3、液”中滴加3molL-1Na2CO3溶液至有大量沉淀,静置,向上层清液中滴加3molL-1Na2CO3溶液,若无沉淀,过滤,水洗,向滤渣中加入6molL-1硝酸至滤渣恰好溶解,蒸发浓缩、冷却结晶 Ni(NO3)26H2O的实验方案:边搅拌边向“净化液”中滴加3molL-1Na2CO3溶液至有大量沉淀,静置,向上层清液中滴加3molL-1Na2CO3溶液,若无沉淀,过滤,水洗,向滤渣中加入6molL-1硝酸至滤渣恰好溶解,蒸发浓缩、冷却结晶,离心分离、洗涤、干燥得Ni(NO3)26H2O。2辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利
4、用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如图:已知:MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;Cu(NH3)4SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL-1计算):开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Mn2+8.39.8Cu2+4.46.4(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有_(任写一种)。(2)调节浸出液pH的范围为_,其目的是_。(3)本工艺中可循环使用的物质是_(写化学式)。(4)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成_的结果。海水开发利用的部
5、分过程如下图所示。(1)海水中提取的NaCl中若混有少量的KClO3固体(KClO3溶解度随温度变化大),可通过_、_、_的操作净化。(2)生成Mg(OH)2用的沉淀剂一般是生石灰或熟石灰,所以Mg(OH)2沉淀中会混有Ca(OH)2,可通过反复洗涤去除Ca(OH)2,检验沉淀是否洗净的操作方法_。【答案】 粉碎矿石(或升高温度或适当增加酸的浓度或搅拌,任写一种即可) 3.2pH”或“”)。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为_,T2时该反应的平衡常数为_。 (4)硬质合金刀具中含碳化钨(WC),利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨。电解时,用碳化钨做阳极,不锈钢做阴极,
6、HCl溶液为电解液,阳极析出钨酸并放出CO2。该阳极反应式为_。【答案】 +6 2MnWO4O24NaOH2MnO22Na2WO42H2O HAsO32H2O2=HAsO42H2O MgSiO3 、MgHAsO4 、MgHPO4 WO42Ca(OH)2(s)=CaWO4(s)2OH 1103 WC6H2O10e-=H2WO4CO210H 8铋(Bi)与氮同族,氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种以用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外,还有CuSO4、ZnSO4、CuS、Fe2O3、PbSO4及As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如下:请
7、回答:(1)BiOCl中Bi元素的化合价为_。(2)向“酸浸”所得“浸液1”中加入Zn粉,主要目的是_。(3)“浸铜”时,有单质硫生成,其反应的离子方程式为_。(4)“浸铋”时,温度升高,铋的浸出率降低,其原因为_。(5)“沉铋”时需控制溶液的pH=3.0,此时BiCl3发生反应的化学方程式为_。(6)“除铅、砷”时,可以采用以下两种方法:加入改性羟基磷灰石固体(HAP):浸液2与HAP的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表:L/S1251501251151Pb2+去除率/%84.8694.1595.4096.83As3+去除率/%98.7998.9298.3499.05m(沉铋)/g2.342.332.051.98实验中应采用的L/S=_。铁盐氧化法:向浸液2中加入Fe2(SO4)3,并调节pH,生成FeAsO4沉淀。当溶液中c(AsO43-)=110-9mol/L,且不产生Fe(OH)3沉淀,此时溶液的pH为_。(已知:1g2=0.3;FeAsO4、Fe(OH)3的Ksp分别为510-21、410-38。)【答案】 +3 除去Cu2+、Fe3+ CuS+MnO2+4H+=Cu2+Mn2+S+2H2O 温度升高,盐酸挥发,反应物浓度降低 BiCl3+Na2CO3=BiOCl+2NaCl+CO2 501 5.3
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