第三章微題型19

1、1(2019·大慶質(zhì)檢)某釩鉛鋅礦主要含有PbO、ZnO、CaO、V2O5等物質(zhì)，工業(yè)上常用堿性熔煉法回收鉛、鋅、釩等金屬，工藝流程如圖1所示：已知：釩酸銨(NH4VO3)加熱至700 K可制得純度較高的V2O5。(1)流程中操作的名稱(chēng)是_，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行此項(xiàng)操作用到的玻璃儀器主要有_。(2)生成金屬鉛的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)熔煉過(guò)程中，若純堿過(guò)量，將使更多的鋅元素以Na2ZnO2的形式進(jìn)入到堿熔渣中，此過(guò)程的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)焦炭用量對(duì)還原熔煉效果的影響如圖2所示。分析圖像可知，焦炭用量應(yīng)取礦石質(zhì)量的_較為合適。(5)釩浸出過(guò)程中，液固比(液體質(zhì)量固體質(zhì)量)對(duì)釩浸出率的影響如圖3所

2、示。分析圖像可知，浸出過(guò)程的液固比取21為宜，理由是_。(6)為制取純度更高的V2O5，往含釩浸出液(主要為NaVO3)中加NH4Cl溶液，可獲得_晶體。(7)實(shí)驗(yàn)室稱(chēng)取50 g堿熔渣(釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%)，水浸，獲得V mL V2O5濃度達(dá)60 g·L1的浸出液，則礬的浸出率為_(kāi)(列計(jì)算式)。2(2020·綿陽(yáng)高三質(zhì)檢)元素鉻(Cr)在自然界主要以3價(jià)和6價(jià)存在?；卮鹣铝袉?wèn)題：.6價(jià)的Cr能引起細(xì)胞的突變而對(duì)人體不利，可以用亞硫酸鈉將其還原為3價(jià)的Cr。完成并配平下列離子方程式：Cr2OSO_=Cr3SOH2O.(1)工業(yè)上利用鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)冶

3、煉鉻的工藝流程如圖所示：a操作中為加快焙燒速率和提高原料的利用率，可采取的措施是_(答一條即可)。b浸出液的主要成分為Na2CrO4，向?yàn)V液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液有白色沉淀生成，則操作發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。c由Cr2O3冶煉Cr可用鋁還原，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)Cr(OH)3和Al(OH)3類(lèi)似，也是兩性氫氧化物，寫(xiě)出Cr(OH)3溶于濃氫氧化鈉溶液的離子方程式：_。(3)以鉻酸鈉(Na2CrO4)為原料，用電化學(xué)法可制備重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知：2CrO2HCr2OH2O)。陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。電解一段時(shí)間后，測(cè)得陽(yáng)極區(qū)溶液中Na物質(zhì)的量由a

4、 mol變?yōu)閎 mol，則此時(shí)鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。3(2019·長(zhǎng)春質(zhì)檢)干電池是日常生活中常用的電池，原料為Zn和MnO2。某工廠用軟錳礦(含MnO2約70%及雜質(zhì)Al2O3)和閃鋅礦(含ZnS約80%及少量FeS雜質(zhì))共同生產(chǎn)。流程如下：已知：A是ZnSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。中反應(yīng)的方程式為MnSO4ZnSO42H2OMnO2Zn2H2SO4。(1)混合物A中，屬于還原產(chǎn)物的是_(填化學(xué)式)。(2)加入X的作用是_。離子開(kāi)始沉淀pH完全沉淀pHFe32.33.2Al34.25.4Zn27.28.0Mn28.39.8已知溶液中各離子開(kāi)始沉

5、淀的pH如上表所示，則加入X后，溶液pH應(yīng)調(diào)整到_(填字母)。A4.5 B6.0 C7.5 D9.0步驟加熱的原因是_。適宜作為X加入步驟的物質(zhì)為_(kāi)(填字母)。AMnCO3 BZn2(OH)2CO3CNaOH DKOH(3)生產(chǎn)過(guò)程中除礦石外，還有哪些原料需要購(gòu)買(mǎi)？_(填化學(xué)式)。(4)若要從步驟的過(guò)濾中得到芒硝晶體(Na2SO4·10H2O)，則需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有_、_、過(guò)濾、洗滌、干燥等。(5)從生產(chǎn)角度看，生成Zn和MnO2的物質(zhì)的量相等時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最高，此時(shí)原料軟錳礦和閃鋅礦的投料質(zhì)量的比值大約是_(結(jié)果保留兩位小數(shù))。4(2020·濟(jì)南聯(lián)考)堿式碳酸鈷用作催化劑

6、及制鈷鹽原料，陶瓷工業(yè)著色劑，電子、磁性材料的添加劑。利用以下裝置測(cè)定堿式碳酸鈷Cox(OH)y(CO3)z·H2O的化學(xué)組成。已知：堿式碳酸鈷中鈷為2價(jià)，受熱時(shí)可分解生成三種氧化物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)選用以上裝置測(cè)定堿式碳酸鈷Cox(OH)y(CO3)z·H2O的化學(xué)組成，其正確的連接順序?yàn)閍b_(按氣流方向，用小寫(xiě)字母表示)。(2)樣品分解完，打開(kāi)止水夾K，緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)鈹?shù)分鐘，通入氮?dú)獾哪康氖莀。_(3)取堿式碳酸鈷樣品34.9 g，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得分解生成的水和二氧化碳的質(zhì)量分別為3.6 g、8.8 g，則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為_(kāi)。(4)某興趣小組以含鈷廢料(含少量F

7、e、Al等雜質(zhì))制取CoCl2·6H2O的一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程如下：已知：25 時(shí)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開(kāi)始沉淀pH1.97.07.63.4完全沉淀pH3.29.09.24.7操作用到的玻璃儀器主要有_；加鹽酸調(diào)pH為23的目的是_；操作的過(guò)程為_(kāi)、洗滌、干燥。5(2020·呼和浩特調(diào)研)某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni，還含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)。部分金屬氫氧化物Ksp近似值如下表所示：化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2Ksp近似值1017103910341015已知溶液中金屬離

8、子濃度不大于105 mol·L1時(shí)，視為沉淀完全?，F(xiàn)用含鎳廢催化劑制備N(xiāo)iSO4·7H2O晶體，其流程圖如下：回答下列問(wèn)題：(1)“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O32OH=2AlOH2O，_vv_。(2)“酸浸”所使用的酸為_(kāi)。(3)“凈化除雜”需加入H2O2溶液，其作用是_。然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀，列式計(jì)算此時(shí)的pH：_。(4)“操作A”為_(kāi)、過(guò)濾、洗滌、干燥，即得產(chǎn)品。(5)NiSO4在強(qiáng)堿性溶液中可被NaClO氧化為NiOOH，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(6)NiOOH可作為鎳氫電池的電極材料，該電池的工作原理如下圖所示，其放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)

9、式為_(kāi)。答案精析1(1)過(guò)濾漏斗、燒杯、玻璃棒(2)PbOCOPbCO2(3)Na2CO3ZnONa2ZnO2CO2(4)10%(5)液固比為21時(shí)，釩浸出率在97.0%以上，再進(jìn)一步增大液固比，釩浸出率提高不明顯，而且還會(huì)導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量的增大等(6)NH4VO3(7)×100%解析(6)由已知條件“釩酸銨(NH4VO3)加熱至700 K可制得純度較高的V2O5”，可知獲得的是NH4VO3晶體。(7)獲得的浸出液中含礬60×V×103× g，堿熔渣中含釩50×7.5% g，則釩的浸出率為×100%。2.138H234.(1

10、)a.將鉻鐵礦粉碎(或其他合理措施)b8CrO3S220H2O=8Cr(OH)33SO16OHcCr2O32Al2CrAl2O3(2)Cr(OH)3OH=CrO2H2O(3)2H2O2e=2OHH2×100%解析(3)根據(jù)2CrO2HCr2OH2O，陽(yáng)極區(qū)Na減少的量，即是上述反應(yīng)消耗H的量，遷移的Na為(ab) mol，則轉(zhuǎn)化的鉻酸鈉也為(ab) mol，鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為×100%×100%。3(1)MnSO4(2)增大溶液的pH，使Fe3和Al3均生成沉淀B促進(jìn)Fe3和Al3水解AB(3)Na2CO3和H2SO4(4)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(5)1.03解析(5)M

11、nO2、Zn的物質(zhì)的量之比為11時(shí)，設(shè)軟錳礦、閃鋅礦的質(zhì)量分別為x g、y g，根據(jù)原子守恒有11，解得1.03。4(1)jkcd(或dc)e(2)將裝置中生成的H2O(g)和CO2全部排入戊、乙裝置中(3)Co3(OH)2(CO3)2·H2O(4)燒杯、漏斗、玻璃棒抑制CoCl2的水解蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾解析(3)生成的水的質(zhì)量為3.6 g，物質(zhì)的量為 mol0.2 mol，生成的CO2的質(zhì)量為8.8 g，物質(zhì)的量為 mol0.2 mol，堿式碳酸鈷的質(zhì)量為34.9 g，氧化亞鈷的質(zhì)量為34.9 g3.6 g8.8 g22.5 g，其物質(zhì)的量為 mol0.3 mol，N(Co)N(H)N(C)0.3(0.2×2)0.2342，化學(xué)式為Co3(OH)2(CO3)2·H2O。(4)操作為過(guò)濾，用到的玻璃儀器主要有燒杯、漏斗、玻璃棒。加鹽酸調(diào)pH為23的目的是抑制CoCl2的水解。從溶液中得到CoCl2·6H2O晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻