2025届高中化学二轮复习：专题八　第5练　废渣、废料回收利用大题（课件 练习，共2份）

[综合题专攻]　第5练　废渣、废料回收利用大题 1.(16分)(2024·全国甲卷，26)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(CoS)=4.0×10-21。 ②以氢氧化物形式沉淀时，lg [c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是　　　　。 (2)“酸浸”步骤中，CoO发生反应的化学方程式是　　　　。 (3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10 mol·L-1，向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全，此时溶液中c(Co2+)=　　　　　 mol·L-1，据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离？　　　　(填“能”或“不能”)。 (4)“沉锰”步骤中，生成1.0 mol MnO2，产生H+的物质的量为　　　　　　。 (5)“沉淀”步骤中，用NaOH调pH=4，分离出的滤渣是　　　　　　　。 (6)“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入适量的NaClO氧化Co2+，其反应的离子方程式为　　　　。 (7)根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是　　　　。 2.(16分)(2022·湖南，17)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点： 物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3 沸点/℃ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600 ℃时，下列反应不能自发进行的是　　　　。 A.C(s)+O2(g)===CO2(g) B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) C.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g) D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+CO2(g) (2)TiO2与C、Cl2，在600 ℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 TiCl4 CO CO2 Cl2 分压/MPa 4.59×10-2 1.84×10-2 3.70×10-2 5.98×10-9 ①该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为　　　　。 ②随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因是　　　　。 (3)“除钒”过程中的化学方程式为　　　　　　　； “除硅、铝”过程中，分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是　　　　。 (4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序　　　(填“能”或“不能”)交换，理由是　　　　　　　　。 (5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是　　　。 A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞 1.(16分)(2024·四川南充统考模拟)锰废渣的硫酸浸出液含有大量Mn2+、Co2+、Ni2+以及少量的Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。 已知：萃取剂a和b均为有机物，可用通式HR表示，萃取金属离子时，发生反应：nHR+Mn+MRn+nH+(M代表被萃取的金属)。 (1)MnO2的作用是　　　　　。 (2)该流程中涉及的实验操作有　　　　(填字母)。 A.过滤　B.蒸发结晶　C.分液　D.蒸馏 (3)加入CaCO3调pH的目的是　　　　　　　。 (4)已知：Ksp(CaF2)=5.3×10-9，Ksp(MgF2)=5.2×10-11，向除铁后的溶液中加入MnF2，当溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5 mol·L-1时，c(Ca2+)=　　　　　　 mol·L-1(保留1位有效数字)。 (5)写出反萃取出Mn2+的离子方程式：　　　　　　　。 (6)Co2+、Ni2+利用萃取剂b进行分离，二者萃取率随无机相pH变化如图所示。无机相的pH控制在_____左右为宜。 (7)回收液中Ni2+浓度的测定：取50.00 mL Ni2+回 ... ...