专题10 第28题 无机工业流程(强化训练)-2020高考化学三轮冲刺复习(学生版)

专题10 第28题无机工业流程题(强化训练)

1．由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下：

⑴写出KIO3在日常生活中的一个重要应用________________________。

⑵检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是________(写试剂名称)。

⑶通入SO2的目的是将I2还原为I－，该反应的离子方程式为______________________。

⑷工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制________”。

⑸“制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为K w＝1.0×10－13，K sp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15。

为避免0.9 mol·L－1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于

______。

⑹“制KIO3溶液”反应的离子方程式为__________________。

⑺ KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为

_____________________。

2．以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：

(1)“酸浸”过程，为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有___________(写出两种)。

(2)“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。

(3)“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+，则需氧化剂NaClO至少为________ mol。

(4)“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2，生成黃钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式______。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。

(5)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。

(6)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂，J．C．Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH 溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO42－的电极反应式为______；Deininger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是_______。

3．工业上冶炼铝的原料是铝土矿( 主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等),某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：

(1)加入过量盐酸后过滤出的滤渣中含有____________________，加入过量的NaOH 溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有_______________________ (均填化学式)。

(2)加入过量NaOH溶液过滤后，若滤渣中Fe(OH)2也被氧化，则每消耗0.1mol氧气有多少_____mol Fe(OH)2被氧化。

(3)写出通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为___________________，沉淀A加热得到Al2O3的化学方程式为____________________。

(4)假设铝土矿中含杂质49%，则1吨铝土矿理论上可生产多少__________mol铝。

4．镍废料中主要含有Ni，还有少量的Cu、Fe、Pb等。现从中制取Ni2O3，可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池，也可用于制成镍镉碱性电池。生产流程见下：

已知0.010 mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下：

Fe3+Cu2+Ni2+Fe2+

开始沉淀pH 3.0 5.0 7.4 9.7

完全沉淀pH 4.0 6.5 9.0 11

回答下列问题：

(1)加入碳酸钙调pH的目的是___________________，“沉渣2”的主要成分是_____，必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是______________。

(2)用离子方程式解释加入NH4F “除Ca”的过程________________。

(3)“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3物质的量比保持为3:2，此时Ni单质所发生的化学方程式为_______。

(4)“操作X”是________、________

(5)向NiO中加入盐酸溶解，待完全溶解后，加入足量NaOH溶液，再加入NaClO溶液，写出其中和NaClO 相关的反应的离子方程式为__________________。

(6)根据上表数据，计算当0.010 mol/L NiSO4溶液中Ni2+完全沉淀时的c(Ni2+)＝____mol/L。

5．氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿石主要成分是，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素；

②相关金属离子形成氯氧化物沉淀时的pH如下：

金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+

开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.3 10.6 8.8 9.6

沉淀完全的pH 5.2 2.8 8.3 12.6 10.8 11.6

③常温下，的溶度积分别为

回答下列问题：

(1)“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_____________________。

(2)分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是：

焙烧温度_________，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为__________，焙烧时间为___________.

(3)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入氧化为，反应的离子方程式为________；然后调节溶液pH使沉淀完全，此时溶液的pH范围为____。再加入沉淀，当

时，=______

(4)碳化结晶时，发生反应的离子方程式为___________。

(5)流程中能循环利用的固态物质是____________。

6．利用废旧锂离子电池的正极材料，主要成分为LiCoO2(难溶于水)还含有Al以及少量Ca、Mg、Cu、Fe 等。制备Co3O4微球的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)LiCoO2中Co 元素的化合价为______。

(2)配平步骤①中生成Co2+的离子方程式为__LiCoO2 +__H++__H2 O2 =__Co2++__O2+__Li++__H 2O此