2022届高三化学高考备考二轮复习 化学工艺流程课件

这是一份2022届高三化学高考备考二轮复习 化学工艺流程课件
化学工艺流程综合分析题 2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－AgNO3FeI2＋Cl2===FeCl2＋I2FeCl3、I2I2被进一步氧化 (2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为________________________________。   4防止单质碘析出 2．[2021·全国卷乙]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表回答下列问题：(1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式____________________________________________。(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_______________。(3)“母液①”中Mg2＋浓度为_________ mol·L－1。(4)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最适合的酸是________。“酸溶渣”的成分是________、________。(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是________________________________。(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得________，循环利用。 Fe3＋、Al3＋、Mg2＋1.0×10－6硫酸SiO2CaSO4 (NH4)2SO4解析：结合题中信息对该流程进行如下梳理：  3．[2020·全国卷Ⅰ]钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)Fe2＋ Mn2＋Al3＋和Fe3＋Fe(OH)3NaAl(OH)4＋HCl===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全 4．[2020·全国卷Ⅲ]某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：回答下列问题：(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是_______________________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式________________________________________________________。(2)“滤液②”中含有的金属离子是__________________。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是__________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即“滤液③”中可能含有的杂质离子为________。除去油脂、溶解铝及其氧化物 Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋O2或空气Fe3＋ (3)H2O2的作用是在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋(2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)，且在“转化”中不引入新杂质，故可替代H2O2的物质是O2或空气，发生反应4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，也不引入新杂质。加NaOH溶液“调pH”的目的是生成Fe(OH)3沉淀除去Fe3＋，为除尽Fe3＋而又不生成Ni(OH)2沉淀，需控制pH范围：3.2≤pH1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是___________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________。Fe3＋水解程度随pH的升高而增大32∶7解析：(4)在碱性条件下，Cu2＋与N2H4反应生成氮气和铜，离子方程式为2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu＋N2↑＋4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为(2×64)∶28＝32∶7。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、___________等操作可得到Fe2O3产品。洗涤煅烧(或灼烧)3．TiO2和CaTiO3都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量SiO2等杂质)来制备TiO2和CaTiO3，并利用黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]回收铁的工艺流程如图1所示：回答下列问题：(1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为150 ℃，不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响如图2所示。50 min时，要求酸解率大于85%，所选氧化剂应为_______；采用H2O2作氧化剂时，其效率低的原因可能是______________________________________________________________________________。KClO3 在温度较高时H2O2易分解[或产物中的Fe3＋可以催化H2O2的分解(其他合理答案也可，如H2O2氧化能力弱)]解析：根据题目要求结合图像，在50 min时酸解率大于85%的氧化剂有KMnO4和KClO3，但KMnO4作氧化剂引入了Mn2＋，对后续的物质分离会造成干扰，故选用KClO3作氧化剂。(2)向“氧化酸解”的滤液①中加入尿素[CO(NH2)2]，TiO2＋转化为TiO2，写出相应反应的离子方程式：___________________________________________________________，使用尿素而不直接通入NH3的原因是_____________________。 避免将溶液中的Fe3＋沉淀 (3)写出“高温煅烧”中由TiO2制备CaTiO3的化学方程式：___________________________________________________________。(4)Fe3＋恰好沉淀完全时，溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，计算此时溶液的pH＝________。[Fe(OH) 3的Ksp＝1.0×10－39、水的Kw＝1.0×10－14](5)黄钾铁矾沉淀为晶体，含水量很少。回收Fe3＋时，不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe(OH)3的原因是___________________________。 2.7Fe(OH)3为絮状沉淀，不容易分离 4．钼酸钠(Na2MoO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分为MoS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。回答下列问题：(1)如果在空气中焙烧1 mol MoS2时，S元素转移12 mol电子，则MoS2中钼元素的化合价为________；焙烧的另一种产物是________，产生的尾气对环境的主要危害是________。(2)若在实验中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是_________________、过滤、洗涤、干燥。(3)钼精矿中MoS2含量测定：取钼精矿25 g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2 g，钼精矿中MOS2的质量分数为_______。(已知MoS2的相对分子质量为160，Na2MoO4·2H2O的相对分子质量为242)＋4SO2形成酸雨蒸发浓缩、冷却结晶64%解析：(1)根据电子转移数目及化合物中各元素化合价代数和为0，容易计算得出MoS2中Mo元素的化合价为＋4；焙烧的另外一种产物是SO2，SO2能导致酸雨等。(2)从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)24.2 g钼酸钠晶体的物质的量是0.1 mol，由钼原子守恒得MoS2的物质的量为0.1 mol，然后再根据质量分数的定义进行计算即可。(4)操作3发生反应的离子方程式为________________________________________________。(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图2所示。b电极的材料为________(填“镍”或“钼”)，电极反应为________________________________。 钼