高考化學(xué)大題逐空突破系列（全國(guó)通用）08 常考題空8 工藝流程題中的圖像分析 （附答案解析）

PAGE?？碱}空8工藝流程題中的圖像分析1．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效氧化劑，可用于氨氮處理。K2FeO4在干燥空氣中和強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在。氧化劑的氧化性受溶液中的H＋濃度影響較大。用K2FeO4氧化含氨氮廢水，其他條件相同時(shí)，廢水pH對(duì)氧化氨氮去除率及氧化時(shí)間的影響如圖所示。當(dāng)pH小于9時(shí)，隨著pH的增大，氨氮去除率增大，氧化時(shí)間明顯增長(zhǎng)的原因是_____________________________________________________________2．浸出過(guò)程中時(shí)間和液固比對(duì)錳浸出率的影響分別如圖甲、圖乙所示。則適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為_(kāi)_______、________3．已知鉬酸鈉的溶解度曲線(xiàn)如圖所示，由鉬酸鈉溶液獲得Na2MoO4·10H2O的操作為_(kāi)_________、___________、過(guò)濾。4．Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等，制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法如下：已知：①鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線(xiàn)如圖(1)加入BaCl2的目的是除________(填離子符號(hào))，如何判斷該離子已除盡：______________________________(2)加入NaClO3飽和溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng)：MgCl2＋2NaClO3=Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，請(qǐng)利用該反應(yīng)，結(jié)合溶解度圖，制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①取樣，加入NaClO3飽和溶液充分反應(yīng)；②蒸發(fā)濃縮；③______；④冷卻結(jié)晶；⑤過(guò)濾、洗滌，獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。5．由工業(yè)級(jí)碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質(zhì))制備高純碳酸鋰。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖：90℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是____________________________________________6．MnSO4是一種重要的化工產(chǎn)品。以菱錳礦(主要成分為MnCO3，還含有Fe3O4、FeO、CoO等)為原料制備MnSO4的工藝流程如下：資料：金屬離子沉淀時(shí)的pH金屬離子Fe3＋Fe2＋Co2＋Mn2＋開(kāi)始沉淀時(shí)的pH1.56.37.47.6完全沉淀時(shí)的pH2.88.39.410.2(1)沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀劑，原因是______________________________________________(2)如圖為MnSO4和(NH4)2SO4的溶解度曲線(xiàn)。從“含MnSO4的溶液”中提取“MnSO4晶體”的操作為_(kāi)___________，洗滌，干燥7．“電解”工藝制鋅時(shí)Zn2＋利用率較低，廢液中有大量的Zn2＋殘留。某化工廠(chǎng)擬采用改變酸鋅比凈化廢液的方式來(lái)提高原料的利用率，降低成本。下圖是工業(yè)生產(chǎn)中不同酸鋅比時(shí)凈化液利用率對(duì)電解時(shí)直流電耗能影響關(guān)系圖。根據(jù)下圖分析，該工廠(chǎng)凈化廢液時(shí)的最佳酸鋅比為(填寫(xiě)序號(hào))A．5∶1B．6∶1C．7∶1D．10∶18．從銅氨廢液(含[Cu(NH3)3·CO]＋、[Cu(NH3)2]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、NH3、CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)等)中回收銅的工藝流程如下：(1)步驟(Ⅵ)發(fā)生反應(yīng)生成難溶Cu2(OH)3Cl的離子方程式為_(kāi)______________________________________(2)pH與銅的回收率關(guān)系如圖所示，為盡可能提高銅的回收率，需控制的pH約為_(kāi)_______9．實(shí)驗(yàn)室用含錳廢料(主要成分為MnO2，還含有少量Al2O3、MgO、SiO2)為原料制備Mn的工藝流程如下：“酸浸”時(shí)，MnO2將Fe氧化為Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________，該過(guò)程中浸出時(shí)間和液固比對(duì)錳浸出率的影響分別如圖所示。則適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為_(kāi)_______、________。10．金屬鈦在航天、潛海和醫(yī)療方面應(yīng)用廣泛。以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，含少量Fe2O3等]為原料制備鈦的工藝流程如下：濾液1中鈦元素以TiO2＋形式存在，步驟①中生成TiO2＋的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________，硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鈦、鐵浸出率的影響如圖所示，據(jù)此判斷，酸浸時(shí)所加硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為_(kāi)_______(填范圍)11．2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。某廢舊鋰電池正極主要由LiFePO4、鋁箔、炭黑等組成，F(xiàn)e、Li、P具有極高的回收價(jià)值，具體流程如下：浸出液X的主要成分為L(zhǎng)i＋、Fe3＋、H2POeq\o\al(－,4)等。過(guò)程③控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85℃、反應(yīng)時(shí)間3h條件下，探究pH對(duì)磷酸鐵沉淀的影響，如圖所示。(1)綜合考慮鐵和磷沉淀率，最佳pH為_(kāi)_______(2)結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋過(guò)程③中pH增大，鐵和磷沉淀率增大的原因：____________________________________________________________________________________(3)當(dāng)pH＞2.5后，隨pH增加，磷沉淀率出現(xiàn)了減小的趨勢(shì)，解釋其原因：____________________________________________________________________________________________________________________________12．隨著鈷酸鋰電池的普及使用，從廢舊的鈷酸鋰電池中提取鋰、鈷等金屬材料意義重大。下圖是廢舊鈷酸鋰電池材料(主要成分為L(zhǎng)iCoO2，含少量鐵、鋁、銅等元素的化合物)回收工藝流程：“沉鈷”過(guò)程中，(NH4)2C2O4的加入量(圖甲)、沉淀反應(yīng)的溫度(圖乙)與鈷的沉淀率關(guān)系如圖所示：根據(jù)圖分析：沉鈷時(shí)應(yīng)控制n(C2Oeq\o\al(2－,4))∶n(Co2＋)為_(kāi)_______，溫度控制在________℃左右13．Fe3＋的萃取率與溶液的pH和接觸時(shí)間之間的關(guān)系如圖，據(jù)此分析，萃取的最佳條件為_(kāi)_______________14．重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填字母)得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃步驟⑤的反應(yīng)類(lèi)型是________________15．研究從太陽(yáng)能電池的碲化鎘吸收層(主要含CdTe、CdS)中回收碲具有重要的意義。某回收工藝的流程如下：反應(yīng)釜中，溶液的pH、溫度(T)與生成沉淀的關(guān)系如圖，圖中區(qū)域分別表示鐵的化合物穩(wěn)定存在的區(qū)域。則制備FeOOH適宜的pH和溫度分別為_(kāi)_______(填字母)a．2,80℃b．4,90℃c．5,160℃d．6,25℃【?？碱}空8工藝流程題中的圖像分析】答案1．隨著pH的增大，K2FeO4的穩(wěn)定性增強(qiáng)，利用率提高，氨氮去除率增大；但H＋濃度減小，K2FeO4氧化性減弱，氧化時(shí)間增長(zhǎng)解析：2．60min33．蒸發(fā)濃縮冷卻至10℃以下結(jié)晶4．(1)SOeq\o\al(2－,4)靜置，取上層清液加入BaCl2，若無(wú)白色沉淀生成，則SOeq\o\al(2－,4)已沉淀完全(2)趁熱過(guò)濾5．碳酸氫鋰隨溫度的升高分解產(chǎn)率增大，碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小解析：由蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系可知隨溫度升高碳酸鋰的溶解度下降，而溫度升高碳酸氫鋰也易分解生成碳酸鋰，兩個(gè)因素共同促進(jìn)了90℃以下隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高。6．(1)因?yàn)镹aOH能與錳離子反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀而使錳元素?fù)p失(2)蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾7．C8．(1)2[Cu(NH3)4]2＋＋Cl－＋5H＋＋3H2O=Cu2(OH)3Cl↓＋8NHeq\o\al(＋,4)(2)6(或5.5～6.5)9．3MnO2＋2Fe＋12H＋=3Mn2＋＋2Fe3＋＋6H2O60min3∶1(或3)10．FeTiO3＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))FeSO4＋TiOSO4＋2H2O80%～85%11．(1)2.5(2)H2POeq\o\al(－,4)HPOeq\o\al(2－,4)＋H＋，HPOeq\o\al(2－,4)POeq\o\al(3－,4)＋H＋，加入Na2CO3后，COeq\o\al(2－,3)結(jié)合H＋使c(H＋)減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動(dòng)，c(POeq\o\al(3－,4))增大，與Fe3＋結(jié)合形成磷酸鐵沉淀(3)pH＞2.5時(shí)，沉淀中的磷酸鐵會(huì)有部分開(kāi)始轉(zhuǎn)變生成Fe(OH)3，使得部分POeq\o\al(3－,4)釋放，導(dǎo)致磷沉淀率下降解析：(3)已知FePO4(s)Fe3＋(aq)＋POeq\o\al(3－,4)(aq)，當(dāng)pH＞2.5后，隨pH增加，溶液