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1、2022年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 工業(yè)流程題
27. 鈷(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。為從某工業(yè)廢料中回收鈷,某學(xué)生設(shè)計(jì)流程如下(廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質(zhì))。
已知:①物質(zhì)溶解性:LiF難溶于水,Li2CO3微溶于水;
②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表:
Fe3+
Co2+
Co3+
Al3+
pH(開始沉淀)
1.9
7.15
-0.23
3.4
pH(完全沉淀)
3.2
9.15
1.09
4.7
請回答:
(1)步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)將步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應(yīng)
2、的離子方程式補(bǔ)充完整(填化學(xué)式):
Co2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2 + ↑+ 3H2O
(3)步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)使溶液的pH不超過 ;
廢渣中的主要成分除了LiF外,還有 。
(4)NaF與溶液中的Li+形成LiF沉淀,此反應(yīng)對步驟Ⅳ所起的作用是 。
(5) 在空氣中加熱5.49 g草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)樣品,受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表。
溫度范圍 / ℃
固體質(zhì)量 / g
150~210
4.41
290~320
2.41
3、890~920
2.25
經(jīng)測定,210~290℃過程中產(chǎn)生的氣體只有CO2,此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。[ M (CoC2O4·2H2O) = 183 g/mol ]
高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練二
27.(10分)某廠以重晶石(有效成分是BaSO4)為主要原料制取Ba(OH)2·8H2O晶體的示意圖如下:
已知:i.BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s) ΔH1=+226.2 kJ/mol
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ/mol
ii.某些物質(zhì)的溶解度(g/100g
4、)簡表
10℃
20℃
40℃
60℃
80℃
Ba(OH)2·8H2O
2.48
3.89
8.22
20.9
101
NaOH
98.0
109
129
174
314
NaCl
35.8
35.9
36.4
37.1
38.0
BaCl2
33.5
35.8
40.8
46.2
52.5
回答下列問題:
(1) 炭與重晶石直接反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=____kJ/mol。
(2)由BaCl2溶液可通過不同途徑得到Ba(OH)2·8H2O。
途徑1:
5、① 得到固體1的離子方程式是______。
② 固體2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。
途徑2:
途徑2中的“操作”是加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾。依據(jù)上述溶解度簡表分析,過濾時(shí)的最佳溫度是______;能從混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶體的原因是______。
(3)若向?yàn)V液1中加入CuO粉末,可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶體和CuS的濁液,反應(yīng)化學(xué)方程式是______。將該濁液加熱到80℃左右濃縮,趁熱過濾,冷卻濾液至室溫,再過濾,即可得到Ba(OH)2·8H2O晶體。上述操作中趁熱過濾的原因是______。
高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練三
2
6、7.(10分)Na2S2O3·5H2O可作為高效脫氯劑,工業(yè)上用硫鐵礦(FeS2)為原料制備該物質(zhì)的流程如下。
已知:I.氣體A可以使品紅溶液褪色,與硫化氫(H2S)混合能獲得單質(zhì)硫。
II.pH約為11的條件下,單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。
回答下列問題:
(1)沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動(dòng)使之達(dá)到“沸騰”狀態(tài),其目的是。(2)吸收塔中的原料B可以選用(填字母序號)。
a.NaCl溶液b.Na2CO3溶液 c.Na2SO4溶液
(3)某小組同學(xué)用下圖裝置模擬制備Na2S2O3的過程(加熱裝置已略去)。
①A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應(yīng)速率快
7、,其原因是。裝置B的作用是。
②C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應(yīng)有:Na2S +H2O +SO2===Na2SO3 +H2S、
和。
(4)工程師設(shè)計(jì)了從硫鐵礦獲得單質(zhì)硫的工藝,將粉碎的硫鐵礦用過量的稀鹽酸浸取,得到單質(zhì)硫和硫化氫氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練四
27.(10分)黃銅礦主要成分是二硫化亞鐵銅(CuFeS2)。黃銅礦經(jīng)熔煉、煅燒后得到粗銅和爐渣,
高溫
冶煉過程的主要反應(yīng)有:
高溫
① 2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2
② Cu2S+O2 2Cu+SO2
8、
(1)二硫化亞鐵銅也可以表示為CuS·FeS,其中硫元素的化合價(jià)是 。
(2)反應(yīng)②中還原劑是 。
(3)某校學(xué)習(xí)小組用煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制備鐵紅,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
爐渣
過量NaOH
溶液堿浸
濾渣1
濾液1
過濾
濾液2
過濾
過量硫酸酸浸,
通氧氣
鐵紅
濾渣2
① 爐渣堿浸時(shí)反應(yīng)的離子方程式是 、
。
② 濾渣1中加入硫酸并通
9、入氧氣可使FeO轉(zhuǎn)化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式是 ;
為檢驗(yàn)鐵元素是否被氧化完全,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是:取少量濾液2于試管中, 。
高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練五
27.(共14分)一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中。
從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下:
含鋁溶液
廢料
Ⅰ
堿溶
鈷渣
含Co2+及微
10、量Li+ Al3+溶液
粗
CoO粉
鋰鋁渣
Ⅲ
①20%Na2CO3
調(diào)pH=4.5~5
②加NaF
Ⅴ
600℃煅燒
濾液
Ⅱ
85~90℃
加浸出劑
Ⅳ
30%Na2CO3
調(diào)pH=8~8.5
沉淀CoCO3
(1)過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)過程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)
11、 。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_______________。
(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________。
(4)碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同,請寫出在過程IV中起的作用是__________。
(5)在Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關(guān)系正確的是______(填序號)。
A c(Na+) = 2c(CO32-)
12、 B c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)
C c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+) D c(OH-) - c(H+) == c(HCO3-) + 2c(H2CO3)
(6)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色,利用藍(lán)色的無水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的CoCl2·6H2O晶體受熱分解時(shí),剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線,A物質(zhì)的化學(xué)式是______。
高三化學(xué)工業(yè)流程題限時(shí)訓(xùn)練六
27.(10分)
亞氯
13、酸鈉(NaClO2)是一種強(qiáng)氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。某同學(xué)查閱資料后設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO2的主要流程如下。
氣體a
氣體b
氣體a
Ⅰ
Ⅱ
NaClO3
Na2SO3
A溶液
ClO2氣體
NaOH
溶液
雙氧水
NaClO2
Na2SO4溶液
Ⅲ
離子隔膜電解池
(1)Ⅰ、Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑分別是 、 (填化學(xué)式)。
(2)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是 。
(3)A的化學(xué)式是 ,裝置Ⅲ中A在 極區(qū)產(chǎn)生。
(4)ClO2是一種高效水處理劑,可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備:5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O。
① 該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是 。
② 研究表明:若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度越大,則氣體產(chǎn)物中Cl2的含量越大,運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析其原因是 。
(5)NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl。取等質(zhì)量變質(zhì)前后的NaClO2試樣均配成溶液,分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí),消耗Fe2+的物質(zhì)的量相同,從電子守恒的角度解釋其原因是 。