高考化學(xué)《微專題 小練習(xí)》統(tǒng)考版 專練 15

專練15金屬及其化合物的制備流程1．[全國(guó)甲卷]硫酸鋅（ZnSO4）是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備，菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如下表：離子Fe3＋Zn2＋Cu2＋Fe2＋Mg2＋Ksp4.0×10－386.7×10－172.2×10－208.0×10－161.8×10－11回答下列問題：（1）菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為。（2）為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有、。（3）加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH＝5，最適宜使用的X是（填標(biāo)號(hào)）。A．NH3·H2OB．Ca（OH）2C．NaOH濾渣①的主要成分是、、。（4）向80～90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有MnO2，該步反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）濾液②中加入鋅粉的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）濾渣④與濃H2SO4反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物是、。2．[全國(guó)甲卷]BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiO3。回答下列問題：（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。（2）“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為。（3）“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是（填標(biāo)號(hào)）。a.稀硫酸b．濃硫酸c．鹽酸d．磷酸（4）如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？，其原因是。（5）“沉淀”步驟中生成BaTiO（C2O4）2的化學(xué)方程式為。（6）“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產(chǎn)生的nCO2∶nCO＝。3．[遼寧卷]某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含（Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋）。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。已知：物質(zhì)Fe（OH）3Co（OH）2Ni（OH）2Mg（OH）2Ksp10－37.410－14.710－14.710－10.8回答下列問題：（1）用硫酸浸取鎳鈷礦時(shí)，提高浸取速率的方法為（答出一條即可）。（2）“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的過一硫酸（H2SO5），1molH2SO5中過氧鍵的數(shù)目為。（3）“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化為MnO2，該反應(yīng)的離子方程式為（H2SO5的電離第一步完全，第二步微弱）；濾渣的成分為MnO2、（填化學(xué)式）。（4）“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn（Ⅱ）氧化率與時(shí)間的關(guān)系如下。SO2體積分?jǐn)?shù)為時(shí)，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；繼續(xù)增大SO2體積分?jǐn)?shù)時(shí)，Mn（Ⅱ）氧化速率減小的原因是。（5）“沉鈷鎳”中得到的Co（Ⅱ）在空氣中可被氧化成CoO（OH），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（6）“沉鎂”中為使Mg2＋沉淀完全（25℃），需控制pH不低于（精確至0.1）。4．[全國(guó)乙卷]LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe（OH）3]＝2.8×10－39，Ksp[Al（OH）3]＝1.3×10－33，Ksp[Ni（OH）2]＝5.5×10－16?；卮鹣铝袉栴}：（1）硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為提高溶礦速率，可采取的措施（舉1例）。（2）加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH＝4，此時(shí)c（Fe3＋）＝mol·L－1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，除去的金屬離子是。（4）加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有。（5）在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為。隨著電解反應(yīng)進(jìn)行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不斷。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。（6）煅燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是。5．[新課標(biāo)卷]鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：已知：最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))存在，在堿性介質(zhì)中以CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))存在?；卮鹣铝袉栴}：（1）煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為（填化學(xué)式）。（2）水浸渣中主要有SiO2和。（3）“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是。（4）“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致。（5）“分離釩”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時(shí)，溶解為VOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))或VO3＋；在堿性條件下，溶解為VOeq\o\a