青岛二中2021届高三化学一轮复习专练-金属及其化合物的制备流程(含解析)

2021届新高考化学人教第一轮复习微题型专练

金属及其化合物的制备流程

1、高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，工业上用碳酸锶(SrCO3)粉为原料(含少量钡和铁的化合物等)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下：

已知：①M(SrCl2·6H2O)＝267 g·mol－1

②K sp(SrSO4)＝3.3×10－7、K sp(BaSO4)＝1.1×10－10

③经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，还含有少量Ba2＋、Fe2＋、Fe3＋杂质

④SrCl2·6H2O晶体在61 ℃时开始失去结晶水，100 ℃时失去全部结晶水

请回答下列问题：

(1)已知Sr为第五周期ⅡA族元素，则不符合Sr>Ca的是________(填序号)。

①原子半径②最外层电子数③金属性④最高价氧化物对应的水化物的碱性

(2)写出碳酸锶与盐酸反应的离子方程式：__________________。

(3)工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是______(填字母)。

A．50～60 ℃ B．70～80 ℃

C．80～100 ℃ D．100 ℃以上

(4)步骤④的操作是______________、__________、过滤。

(5)加入硫酸的目的是________________。

(6)若滤液中Ba2＋的浓度为1×10－5mol·L－1，依据题给信息计算滤液中Sr2＋的物质的量浓度为________ mol·L－1。

2．锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成____________________。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_____________。

(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：_____________。

(4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(填“热水”或“冷水”)，理由是_________________________。

(5)流程中两次使用了Na2CO3溶液，第一次浓度小，第二次浓度大的原因是________________________________________。

(6)该工艺中，电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_________________________。

3．用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)制备精细化工产品PbSO4·3PbO·H2O(三盐)的主要流程如下：

已知：常温下，K sp(PbSO4)≈2.0×10－8，K sp(PbCO3)≈1.0×10－13。回答下列问题：

(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用，其工作原理是Pb＋PbO2＋2H2SO4放电

充电2PbSO4＋

2H2O。铅蓄电池在充电时，阳极的电极反应式为________________________。若铅蓄电池放电前，正、负极电极质量相等，如果放电时转移了1 mol电子，则理论上两电极质量之差为________。

(2)将滤液1、滤液3合并，经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作，得到一种结晶水合物(M r＝322)，其化学式为__________。

(3)步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为___________；滤液2中溶质的主要成分为________________(写化学式)。

(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为______________________。

(5)步骤⑦洗涤过程中，检验沉淀是否洗涤干净的方法是______________________________。

(6)在步骤①的转化中，若硫酸铅和碳酸铅在浊液中共存，则c SO2－4

c CO2－3

＝________。

4．锌焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。如图是工业上利用锌焙砂制取金属锌的流程图。

(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为_____________。

(2)净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。

①写出酸性条件下H2O2与Fe2＋反应的离子方程式：_________。

②25 ℃时，pH＝3的溶液中c(Fe3＋)＝____mol·L－1(已知25 ℃时，K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)。

③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是

_________________________________。

(3)本流程中可以循环利用的物质除硫酸锌外还有__________(写化学式)。

(4)若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是______。

5．工业由钛铁矿(主要成分为FeTiO 3，还含有少量Fe 2O 3、Al 2O 3、FeO 、SiO 2等杂质)制备TiCl 4的工艺流程如下：

已知：

①酸浸 FeTiO 3(s)＋2H 2SO 4(aq)===FeSO 4(aq)＋TiOSO 4(aq)＋2H 2O(l)

②水解 TiOSO 4(aq)＋2H 2O(l)=====90 ℃

H 2TiO 3(s)＋H 2SO 4(aq)

③煅烧 H 2TiO 3(s)=====煅烧

TiO 2(s)＋H 2O(g)

(1)FeTiO 3中钛元素的化合价为__________，试剂A 为___________。