高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)專(zhuān)練22　化學(xué)工藝流程題

專(zhuān)練22化學(xué)工藝流程題1．[2020·全國(guó)卷Ⅰ]釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備N(xiāo)H4VO3。該工藝條件下，溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Fe3＋Fe2＋Al3＋Mn2＋開(kāi)始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸氧化”需要加熱，其原因是________________________________________________________________________。(2)“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VOeq\o\al(＋,2)，同時(shí)還有________離子被氧化。寫(xiě)出VO＋轉(zhuǎn)化為VOeq\o\al(＋,2)反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________。(3)“中和沉淀”中，釩水解并沉淀為V2O5·xH2O，隨濾液②可除去金屬離子K＋、Mg2＋、Na＋、________，以及部分的________。(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是________。(5)“調(diào)pH”中有沉淀生成，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí)，需要加入過(guò)量NH4Cl，其原因是____________________________。2．[2019·全國(guó)卷Ⅰ]硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工業(yè)。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。(2)“濾渣1”的主要成分有____________。為檢驗(yàn)“過(guò)濾1”后的濾液中是否含有Fe3＋離子，可選用的化學(xué)試劑是____________。(3)根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3＋H2OH＋＋B(OH)eq\o\al(－,4)，Ka＝5.81×10－10，可判斷H3BO3是________________酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是________________。(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為_(kāi)_______________，母液經(jīng)加熱后可返回________________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是____________。3．焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問(wèn)題：(1)生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫(xiě)出該過(guò)程的化學(xué)方程式______________________________________。(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：①pH＝4.1時(shí)，Ⅰ中為_(kāi)_______溶液(寫(xiě)化學(xué)式)。②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是____________________。(3)制備N(xiāo)a2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。電解后，________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí)，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000mol·L－1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________，該樣品中Na2S2O5的殘留量為_(kāi)_______g·L－1(以SO2計(jì))。4．[2019·全國(guó)卷Ⅲ]高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋開(kāi)始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和________；寫(xiě)出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________________________________________________________。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_(kāi)_______～6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是________。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度過(guò)高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)寫(xiě)出“沉錳”的離子方程式________________________________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為L(zhǎng)iNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為＋2、＋3、＋4。當(dāng)x＝y(tǒng)＝eq\f(1,3)時(shí)，z＝________。5．[2020·全國(guó)卷Ⅲ]某油脂廠(chǎng)廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Ni2＋Al3＋Fe3＋Fe2＋開(kāi)始沉淀時(shí)(c＝0.01mol·L－1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(shí)(c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH8.74.73.29.0回答下列問(wèn)題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是______________________________________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式______________________。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是__________________。(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是________________。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即eq\o(→,\s\up7(濾液②))eq\o(→,\s\up7(濾液③),\s\do5())，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為_(kāi)_______。(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算Ni(OH)2的Ksp＝__________________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2＋濃度為1.0mol·L－1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是________。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式____________________________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是____________________________。6．[2019·全國(guó)卷Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4(也稱(chēng)鋅鋇白)，是一種常用白色顏料。回答下列問(wèn)題：(1)利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時(shí)，鋇的焰色為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。A．黃色B．紅色C．紫色D．綠色(2)以重晶石(BaSO4)為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過(guò)量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過(guò)程的化學(xué)方程式為_(kāi)_______?；剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過(guò)水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。②在潮濕空氣中長(zhǎng)期放置的“還原料”，會(huì)逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差，其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的________(填化學(xué)式)。③沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______。(3)成品中S2－的含量可以用“碘量法”測(cè)得。稱(chēng)取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·