2019高考化学 难点剖析 专题63 化工流程中条件的控制练习

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1、专题63化工流程中条件的控制1．（2019届江西省红色七校高三第一次联考）工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni，还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如下：（1）请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：___________________________________；滤渣I的成分是CaSO4和____________________(填化学式)。（2）除铁时，控制不同的条件可以得到不同的滤渣II。已知滤渣II的成分与温度、pH的关系如图所示：①若控制温度40℃、pH=8，则滤渣II的主要成分为___________(填

2、化学式)。②若控制温度80℃、pH=2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀(图中阴影部分)，写出生成黄铁矾钠的离子方程式：___________________________________________。（3）已知除铁后所得100mL溶液中c(Ca2+)=0.01mol·L-1，加入100mLNH4F溶液，使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+)=1×10-5mol·L-1，则所加c(NH4F)=_______mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=5.29×10-9]（4）加入有机萃取剂的作用是________

3、________________。【答案】把废镍催化剂粉碎、适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等SiO2FeOOH2Na++3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+6.6×10-2除去溶液中的Zn2+【解析】（1）根据影响化学反应速率的因素可知，提高浸出率，可把废镍催化剂粉碎或适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等，滤渣I的成分是CaSO4和SiO2；（2）根据图象可以知道，①控制温度40℃、pH=8，则滤渣2的主要成分为FeOOH； ②若控制温度80℃、pH=2，可得到黄铁矾钠[Na

4、2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，依据氧化还原反应规律写出生成黄铁矾钠的离子方程式为：2Na++3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+； （3）根据反应式Ca2++2F-=CaF2↓，沉淀Ca2+消耗0.002molNH4F，根据Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=5.29×10-9，沉淀Ca2+后，溶液中c(F-)=，设加入c(NH4F)=cmol/L，则=；解得c=6.6×10-2；（4）根据流程图，加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+。【点睛】本题

5、考查了工业上从废镍催化剂制备草酸镍晶体的工艺流程，侧重考查物质分离的实验设计和方法应用，主要是利用溶液不同pH条件下离子沉淀的情况不同，控制溶液pH除去杂质离子，同时考查了除杂原则不能引入新的杂质，解题时先要弄清制备流程中各步反应原理和目的，从而知道分离提纯的环节中各成分组成，再结合氧化还原反应和沉淀溶度积等知识解决各问题。2．（2019届福建省莆田市第二十四中学高三上学期第一次调研考试）钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料，其制备工艺流程如下图所示：(1)镁的碳化物常见的有MgC2和Mg2C3两种，它们均极易与水发生反应。写出MgC2发生水解

6、反应的化学方程式：_____；Mg2C3的电子式为_____。(2)“混合溶液”环节，钛元素在不同pH下主要以种形式存在，如上图所示。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.5～3之间，再进行“沉淀”，则上图中曲线a对应钛的形式为______填化学符号）；写出“沉淀”时的离子方程式：_____。(3)草酸氧钛钡晶体经蒸馏水数次洗涤后，证明它已被洗涤干净的实验方案为_____。(4)工业上TiCl4和BaCO3通常用如下方法制备：①先将金红石(TiO2)与过量焦炭混合，再通入Cl2)并加热到900℃制取TiCl4。请写出该法制备TiCl4的化

7、学方程式：_____。②BaCO3是将重晶石（主要成分为BaSO4）浸泡在Na2C03溶液中足够长时间来制备。请问Na2CO3溶液的浓度至少要大于_____mol/L才能开始转化。（已知常温下：，略CO32-的水解）。【答案】(1)MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2；(2)（3）TiOC2O4 (4)TiO(C2O4)22-+Ba2+ +4H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓(5)取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，无白色沉淀生成证明草酸氧钛钡已被洗涤干净（6）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO(7)2

8、.58×10-4（3）根反应据过程知洗涤液中可能含有Cl—，所以取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，如