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2023届高考化学一轮强化训练题—工业流程题
1.(2022·河南南阳·高三期末)电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3,利用电解锰渣回收铅的工艺如下图所示:
已知: Ksp (PbSO4) =2.6 ×10-8, Ksp (PbCO3) =7.4 ×10-14, Ksp (CaCO3) =2.8 ×10-9:
回答下列问题:
(1)“还原酸浸”时,MnO2被还原的离子方程式为_______。
(2)“浸出液”含有的盐类主要有MnSO4和少量的CaSO4、_______,经除杂后得到精制MnSO4溶液。图为MnSO4的溶解度随温度的变化曲线,从精制MnSO4溶液中获得MnSO4晶体的操作为_______、洗涤、干燥。
(3)“浸铅”反应PbSO4+2CH3COO-+(CH3COO)2Pb能发生的原因是_______。
(4)若“浸铅”后所得溶液中c (Pb2+) =c (Ca2+) =0.1mol·L-1, 为实现铅与钙的分离,应控制“沉铅”溶液中c()的范围为_______mol·L-1 (当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol·L-1,可以认为该离子沉淀完全)。
2.(2022·山东烟台·高三期末)以软锰矿(含和少量)和辉铜矿(含和少量、)为原料生产高纯和的工艺流程如下:
已知有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
8.3
沉淀完全的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
(1)“浸取”所得滤渣经提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣的主要成分是_______(填化学式)。浸取时,发生主要反应的离子方程式为_______。
(2)试剂A最好选用_______(填序号),其调节溶液pH的范围是_______。
A.氨水?????B.CuO?????C.NaOH
(3)上述流程中可循环利用的物质是_______。除铁后检验溶液中是否含有的试剂名称是_______;研究发现,若软锰矿和辉铜矿中不含,浸取速率明显变慢,浸取速率明显变慢的可能原因除了有氧化性外,还可能是_______。
(4)“沉锰”所得溶液中铜元素主要以形式存在,则生成的离子方程式是_______。
3.(2022·河南郑州·高三期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药等。工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2杂质)为主要原料制备硫酸的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“高温煅烧”前,将黄铁矿粉碎的目的是_______;煅烧时发生反应的化学方程式为_______。
(2)“氧化”时,发生反应的化学方程式为_______。
(3)“吸收”时,从SO3的性质角度分析,选用98.3%浓硫酸而不用水的主要原因是_______。
(4)研究证明,高炉中Fe2O3与CO反应不能完全转化为CO2和Fe,据此写出高炉炼铁时Fe2O3与CO反应的化学方程式:_______;若投入Fe2O3的质量为160t,经过5h后,产出含碳量为2%的生铁100t,则该反应中Fe2O3的转化率为_______。
4.(2022·广西河池·高三期末)MnSO4是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3,还含有Fe3O4、FeO、CoO等)为原料制备MnSO4的工艺流程如图所示。
金属离子成的pH:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Co2+
Mn2+
开始沉淀时的pH
1.5
6.3
7.4
7.6
完全沉淀时的pH
2.8
8.3
94
10.2
(1)写出酸浸池中MnCO3溶解的离子方程式:____。
(2)沉淀池1中,先加MnO2充分反应后再加氨水。写出加氨水时发生反应的离子方程式:____。
(3)沉淀池2中,____(填“能”或“不能”)用NaOH代替含硫沉淀剂,原因是____。
(4)用酸性高锰酸钾溶液可以检验Mn2+,产生黑色沉淀,该反应的离子方程式为____。
(5)受实际条件限制,“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素,其含量测定方法如下:
i.称取ωg废渣,加酸将锰元素全部溶出成Mn2+,过滤,将滤液定容于250mL容量瓶中;
ii.取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入少量催化剂和过量(NH4)2S2O8溶液,加热、充分反应后,煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解。
iii.加入指示剂,用xmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。滴定至终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为ymL,MnO重新转化成Mn2+。
①步骤iii中反应的离子方程式为____。
②废渣中锰元素的质量分数为___。
(6)电解MnSO4溶液可获得二氧化锰,电解后的废水中还含有Mn2+,可用碱性溶液进行沉降得到Mn(OH)2沉淀。欲使
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