大单元八 综合与应用 高考特训18 化学工艺流程(非选择题) 1. (2023·常熟检测)纳米铁在废水处理、材料研发等领域有重要应用。以某钛白粉厂副产品(主要含FeSO4，还含有TiOSO4、CoSO4、NiSO4等杂质)为原料制备纳米铁的流程如下： 已知：Ksp＝1.8×10－22，Ksp＝1.0×10－21，Ksp＝4.0×10－17，Ksp＝2.0×10－20。当溶液中离子浓度小于1.0×10－5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。TiOSO4在溶液中以TiO2＋和SO形式存在。 (1) 结合离子方程式解释“除钛”时加入铁粉的作用：_____ _____。 (2) “除钴镍”完全后，溶液中c的最大值为_____mol/L。 (3) “还原”时NaBH4与FeSO4以物质的量之比2∶1反应，写出该反应的化学方程式：_____。 (4) 用纳米铁去除废水中的Cu2＋。常温下，选择Cu2＋初始浓度为2×10－4 mol/L的废水，控制纳米铁用量相同，测得Cu2＋去除率随初始pH的变化如图所示。写出初始pH在3～6内Cu2＋去除率随初始pH增大缓慢上升，而初始pH在6～7内Cu2＋去除率随初始pH增大快速上升的原因：_____ _____ 2. (2024·丹阳中学)钕铁硼磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。一种从钕铁硼废料[含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B]中提取氧化钕的工艺流程如下： 已知：Nd稳定的化合价为＋3；金属钕的活动性较强，能与酸发生置换反应；Nd(H2PO4)3难溶于水；硼不与稀硫酸反应，但可溶于氧化性酸。 (1) “酸溶”时，不可将稀硫酸换为浓硫酸的原因是_____ _____。 (2) 在常温下“沉钕”，当Nd(H2PO4)3完全沉淀时pH为2.3，溶液中c(Fe2＋)＝2 mol/L。 ①写出“沉钕”的化学方程式：_____ _____。 ②“沉钕”完全时，___(填“有”或“无”)Fe(OH)2沉淀生成{常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16}。 ③“酸溶”后需调节溶液的pH＝1，若酸性太强，“沉钕”不完全，试分析其原因：_____。 (3) “焙烧”沉淀Nd2(C2O4)3·10H2O时生成无毒气体，该反应的化学方程式为_____ _____。 (4) 热重法是测量物质的质量与温度关系的方法。草酸钕晶体[Nd2(C2O4)3·10H2O，式量为732]的热重曲线如图所示，加热到450℃时，只剩余一种盐，该盐的化学式为_____ _____。 3. (2023·扬州中学)以粉煤灰浸取液(含Al3＋、Li＋、Mg2＋、Cl－等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如图： (1) “焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和_____(填化学式)。 (2) “浸出”后的滤液中主要含Li＋、Mg2＋、Cl－等。已知Ksp[Mg(OH)2]＝5.5×10－12，欲使c(Mg2＋)≤5.5×10－6mol/L，“除杂”需要调节溶液的pH不低于_____。 (3) 离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下，离子筛吸附Li＋容量较大，其可能原因为_____。 图1 图2 (4) 已知Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1h，测得Li＋沉淀率随温度升高而增加，其原因有_____ _____。 (5) “合成”在高温下进行，其化学方程式为_____ _____。 4. (2024·如东中学)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)，实现镍、钴、镁元素的回收。 (1) 在一定温度下，用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_____ _____(答出一条即可)。 (2) “氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，写出H2SO5的结构式：_____。 (3) “氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为_____(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱)。 (4) “氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图1。SO2体积分数为9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_____ _____。 图1 图2 (5) 将“钴镍渣”酸溶后，进行如图2流程。 ① 写出“钴镍分离”时发生反应的离子方程 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
