第3章 题型整合练 工艺流程中的离子反应与平衡

题型整合练　工艺流程中的离子反应与平衡 题型一　工艺流程中的分离与提纯 1.一种磁性材料的磨削废料的主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约21%),还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备氢氧化镍,工艺流程如下: 回答下列问题: (1)“除铁”时H2O2的作用是　　　,加入碳酸钠的目的是　　　　。 (2)“除铜”时,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　,若用Na2S代替H2S除铜,优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)已知“除钙镁”过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量不能过多的理由为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2存在,在碱性介质中以Cr存在。 回答下列问题: (1)水浸渣中主要有SiO2和　　　　　。 (2)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是　　　　　。 (3)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时,会导致　　　　　　　　　 　　　　;pH>9时,会导致　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题型二　工艺流程中的反应条件控制及陌生方程式的书写 3.四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O]难溶于水,是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O并回收铜的流程如下: 已知:①步骤Ⅳ反应为3[2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O]+10H3PO4 5[Zn3(PO4)2·4H2O]+6CO2↑+10H2O;②在酸性较强的溶液中,高锰酸钾作氧化剂时还原产物为Mn2+。 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ中滴加KMnO4溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　,若将步骤Ⅰ中两种试剂加入顺序调换会导致　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)试剂a为　　　　　。步骤Ⅲ反应的化学方程式为　　　　　　。 4.镓的化合物性质与铝的相似。工业上常从锌矿渣(主要含Zn、Si、Pb、Fe、Ga的氧化物。其中Pb、Fe均以+2价形式存在,Ga以+3价形式存在)中回收镓。流程如下: 已知:①lg2=0.3,lg3=0.48 ②部分物质的Ksp如表所示。 物质 Zn(OH)2 Ga(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 1.6× 10-17mol3·L-3 2.7× 10-31mol4·L-4 4.9× 10-17 mol3·L-3 2.6× 10-39 mol4·L-4 回答下列问题: (1)已知浸出渣的主要成分是SiO2和一种盐,加入的“溶液X”是 　　　　　(写化学式,下同),生成的该盐是　　　　　。 (2)室温下,当溶液中某种离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。若浸出液中阳离子浓度均为0.01 mol·L-1,则应调pH的范围为　　　　　。 (3)试剂Y为　　　　　(填“NaOH溶液”或“氨水”)。 题型三　工艺流程中的定量计算 5.对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(含Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2),经过如下主要流程,可制得红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),实现铬资源的有效循环利用。 已知:ⅰ.Cr(Ⅵ)溶液中存在平衡:Cr2+2H+ ⅱ.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下: 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Cr3+ 4.3 5.6 Ni2+ 7.1 9.2 (1)Ⅱ中,加入NaOH调节pH至　　　　　　　　　(填字母)。 A.4.3~5.6　B.4.3~7.1　C.5.6~7.1　D.7.1~9.2 (2)Ⅲ中,H2O2氧化Cr(OH)3沉淀的离子反应为　　　　　　　。 (3)为了测定红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的纯度,称取上述流程中的产品a g配成100 mL溶液,取出25 mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液,置于暗处充分反应至Cr2全部转化为Cr3+后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为c1 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,共消耗V1 mL。(已知:I2+2S2。) ①滴定终点的现象为　　　　　　　　　　　　　　　。 ②所得Na2Cr2O7 ... ...