经典专练十一 化工流程为载体的综合考查题三 一、(2017年高考新课标全国卷
重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·CrO,还
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含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
? Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2 FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3???高温上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________________________________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是_______________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变__________(填“大”或“小”),原因是____________________________(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。步骤⑤的反应类型是________________。
a.80℃
b.60℃
c.40℃
d.10℃
(5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为___________。
二、(2017年南阳市第二次模拟)
锰的用途非常广泛,以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如表: 物质 Ksp Mn(OH)2 2.110﹣13 Co(OH)2 3.010﹣16 Ni(OH)2 5.010﹣16 MnS 1.010﹣11 CoS 5.010﹣22 NiS 1.010﹣22 (1)步骤Ⅰ中,为加快溶浸速率,可采取的措施是:__________________(至少答两条)。 (2)步骤Ⅱ中,须加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,则滤渣1的主要成分为____________(填化学式).已知MnO2的作用为氧化剂,则得到该成分所涉及的离子方程式为_____________________________。
(3)步骤Ⅲ中,所加(NH4)2S的浓度不宜过大的原因是_____________________________________。 (4)滤液2中,c(Co2+):c(Ni2+)=________。
(5)将质量为a kg的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质Mn b kg.若每一步都进行完全,
滤渣1为纯净物,质量为c kg,则原碳酸锰矿中MnCO3的质量分数为_________。(用含a、b、c的式子表达,无需化简)
三、(2018衡水市第三次联考)
以炼锌厂的烟道灰(主要成分为ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)。
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 请问答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分为________。
(2)除锰过程中产生MnO(OH)2沉淀的离子方程式为_____________________________________。
(3)①除铁(部分Cu2+可能被除去)时加入ZnO控制反应液pH的范围为________。 ②上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒,否则除铁率会减小,其原因是_____________________________________________________________________。 (4)若沉淀过程采用Na2C2O4代替(NH4)2C2O4生产草酸锌晶体,合理的加料方式是__________________________________________________________________。
Fe(OH)3 1.5 3.3 Fe(OH)2 6.5 9.7 Cu(OH)2 4.2 6.7 Zn(OH)2 5.4 8.2
(5)将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率随温度的变化如
图所示,300 ℃~460 ℃范围内,发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
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