《微專題小練習(xí)》化學(xué)新教材專練15金屬及其化合物的制備流程

專練15金屬及其化合物的制備流程1.[2022·全國(guó)乙卷]廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過(guò)下圖流程實(shí)現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp×10－8×10－14×10－10×10－9一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表：金屬氫氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3Pb（OH）2開(kāi)始沉淀的pH完全沉淀的pH回答下列問(wèn)題：（1）在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因。（2）在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）在“酸浸”中，除加入醋酸（HAc），還要加入H2O2。（ⅰ）能被H2O2氧化的離子是；（ⅱ）H2O2促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為Pb（Ac）2，其化學(xué)方程式為；（ⅲ）H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb（Ac）2，H2O2的作用是________________________________________________________________________。（4）“酸浸”后溶液的pH約為，濾渣的主要成分是。（5）“沉鉛”的濾液中，金屬離子有。2.[2021·全國(guó)乙卷]磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3，為節(jié)約和充分利用資源，通過(guò)如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH見(jiàn)下表：金屬離子Fe3＋Al3＋Mg2＋Ca2＋開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全（c＝×10－5mol·L－1）的pH回答下列問(wèn)題：（1）“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應(yīng)，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽。寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al（SO4）2的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。（2）“水浸”后“濾液”的pH約為，在“分步沉淀”時(shí)用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至，依次析出的金屬離子是________________________________________________________________________。（3）“母液①”中Mg2＋濃度為mol·L－1。（4）“水浸渣”在160℃“酸溶”，最適合的酸是?！八崛茉钡某煞质?、。（5）“酸溶”后，將溶液適當(dāng)稀釋并加熱，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。（6）將“母液①”和“母液②”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得，循環(huán)利用。3.某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO3；乙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是Cu（OH）2；丙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO3和Cu（OH）2的混合物。[查閱資料知：CuCO3和Cu（OH）2均不帶結(jié)晶水，受熱均易分解，各生成對(duì)應(yīng)的兩種氧化物]Ⅰ.（1）乙同學(xué)的觀點(diǎn)，你認(rèn)為其原理是（用離子方程式表示）：________________________________________________________________________。（2）在探究沉淀成分前，須將沉淀從溶液中過(guò)濾、洗滌、低溫干燥，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是________________________________________________________________________。Ⅱ.請(qǐng)用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。（3）B裝置中試劑的化學(xué)式是，C裝置中試劑的名稱是。（4）能證明乙同學(xué)觀點(diǎn)正確的預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________。Ⅲ.若丙同學(xué)的觀點(diǎn)正確，可利用下列裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其組成。（5）實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________。（6）裝置C中堿石灰的作用是，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)都要通過(guò)量的空氣，請(qǐng)說(shuō)明結(jié)束時(shí)通入過(guò)量空氣的作用是________________________________________________________________________。（7）若沉淀樣品的質(zhì)量為mg，裝置B質(zhì)量增加了ng，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。4.草酸亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O）是一種淺黃色固體，難溶于水，受熱易分解，是生產(chǎn)鋰電池的原材料，也常用作分析試劑及顯影劑等，其制備流程如下：（1）配制硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液時(shí)，需加少量硫酸，目的是________________________________________________________________________。（2）加熱到沸騰時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入硫酸酸化的KMnO4溶液，振蕩，溶液變?yōu)樽攸S色，同時(shí)有氣體生成。已知反應(yīng)中MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))轉(zhuǎn)化為無(wú)色的Mn2＋，則該過(guò)程中被氧化的元素是，若反應(yīng)中消耗1molFeC2O4·2H2O，則參加反應(yīng)的n（KMnO4）＝。（4）稱取g草酸亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O相對(duì)分子質(zhì)量是180）用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示：①過(guò)程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________