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    广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题

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    广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题

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    这是一份广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题,共20页。试卷主要包含了工业流程题等内容,欢迎下载使用。
    广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题

    一、工业流程题
    1.(广东省惠州市2023届高三下学期第一次调研考试化学试题)利用硫酸烧渣(主要含、FeO,还含有和CuO等)来制取溶液。

    (1)①将硫酸烧渣进行粉碎,其目的是_______。
    ②“酸浸”时,发生反应的离子方程式是_______。
    (2)“还原”时,铁粉将、还原为和Cu。检验是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是_______。
    (3)将得到的溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:
    步骤一:取溶液,将其稀释成100.00mL溶液。
    步骤二:取25.00mL稀释后的溶液,向其中加入酸性溶液。恰好反应时,记下消耗溶液的体积。
    步骤三:重复上述实验3次,平均消耗溶液20.00mL。
    已知:(未配平)
    ①配平上述方程式_______。
    ②“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是_______。
    ③试通过计算,求原溶液的物质的量浓度是多少?(写出计算过程)_______
    2.(广东省江门市2023届高三下学期第一次模拟考试化学试题)(氧化铬(Cr2O3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。以含铬废料(含FeCr2O4、MgO、SiO2、Al2O3等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。

    已知:烧渣的成分为Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3、MgO;25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1×l0-33、Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11,溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
    (1)“研磨”的目的是_________;“焙烧”过程发生的氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是_________。
    (2)25℃时,若滤液l中金属离子的浓度均为0.2mol·L-1,则“调pH”的最小值为_________。(保留两位有效数字)。
    (3)“除镁”工序不能在陶瓷容器中进行的原因是_________。
    (4)“转化”时加入适量H2SO4的作用是_________。
    (5)“煅烧”反应生成的气体中含有一种单质,该反应的化学方程式_________。
    (6)已知MgO具有NaCl型晶体结构,其结构如图所示。

    则每个Mg2+周围距离最近的Mg2+个数为_________。已知MgO晶胞边长为0.4nm,则MgO的密度为_________g/cm3(设NA为阿伏伽德罗常数的值,只需列出算式)。
    3.(广东省湛江市2023届高三一模考试化学试题)镍钴锰酸锂材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料,具有容量高、循环稳定性好、成本适中等优点,这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、磷酸铁锂容量低等问题,工业上可由废旧的钴酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、锰酸锂电池正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等),经过一系列工艺流程制备镍钴锰酸锂材料,该材料可用于三元锂电池的制备,实现电池的回收再利用,工艺流程如下图所示:

    已知:①粉碎灼烧后主要成分是、、、MnO、Fe2O3、;
    ②萃取剂对选择性很高,且生成的物质很稳定,有机相中的很难被反萃取
    请回答下列问题:
    (1)正极材料在“灼烧”前先粉碎的目的是___________。
    (2)“碱浸”的目的是___________,涉及的化学方程式是___________。
    (3)“酸浸”时加入的作用是___________。
    (4)上述工艺流程中采用萃取法净化除去了,若采用沉淀法除去铁元素,结合下表,最佳的pH范围是___________。







    开始沉淀时pH
    1.5
    3.4
    6.3
    6.6
    6.7
    7.8
    完全沉淀时pH
    3.5
    4.7
    8.3
    9.2
    9.5
    10.4
    (5)镍钴锰酸锂材料中根据镍钴锰的比例不同,可有不同的结构,其中一种底面为正六边形结构的晶胞如图所示。

    ①该物质的化学式为___________,写出基态Mn原子价层电子的轨道表示式___________。
    ②已知晶胞底面边长是anm,高是bnm,一个晶胞的质量为Mg,计算该晶胞的密度___________(用计算式表示)。
    4.(广东省广州市2023届高三一模考试化学试题)铋的化合物在电催化和光催化领域都有广泛应用。一种从含铋矿渣(主要成分是、、、、等)中提取高纯的工艺如下:

    已知:
    ①乙酰胺()有臭味、有毒,熔点为82.3℃,沸点为221℃,可溶于水。
    ②常温下,,  。
    ③该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
    离子



    开始沉淀的
    1.5
    3.6
    4.5
    沉淀完全的
    3.2
    4.7
    6.7
    回答下列问题:
    (1)中的的化合价为,则的化合价是_______。
    (2)“沉铋”时加入溶液,转化为沉淀的离子方程式是_______。往“沉铋”所得滤液中加入铁粉可回收其中的_______(填化学式)金属。
    (3)“洗涤”时先用水洗,再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是为了除去滤饼中的_______(填化学式)杂质。
    (4)“转化”分两步进行:第一步转化为,反应的离子方程式为_______;第二步受热分解,。常温下,当恰好完全转化成时,溶液中浓度为,则此时溶液的为_______。
    (5)“合成”所得乙酰胺的水溶液经_______。(填操作)可获得乙酰胺固体,以再生硫代乙酰胺()。
    (6)钼酸铋()可用于光催化水的分解,其晶胞结构(不含氧原子)如图所示,晶胞参数为,,,晶胞棱边夹角均为90°。
    ①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知原子1的坐标为,则原子2的坐标为_______。

    ②设阿伏加德罗常数的值为,的式量为,则晶体的密度为_______ (列计算式)。
    5.(广东省汕头市2023届高三一模化学试题)电解金属锰阳极渣(主要成分,杂质为、、元素的化合物)和黄铁矿为原料可制备,其流程如图所示:

    已知:、,回答下列问题:
    (1)锰原子价层电子的轨道表示式为_______,它处于周期表的_______区,中的化合价为_______。
    (2)“酸浸”时,所用的稀酸X是_______。
    (3)“酸浸”过程中,、的质量浓度、浸出率与时间的关系如图1所示。

    内,浸出元素的主要离子方程式为_______。
    (4)若“净化”过程中的浓度为,则此时的浓度为_______。
    (5)是一种两性氧化物,用软锰矿(主要成分为,含少量铁的氧化物)和可制备高纯。保持投料量不变,随与投料比增大,软锰矿还原率和氢氧化钡的产率的变化如图2所示。当时,产率减小的原因是_______。

    (6)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物,称取碳酸锰(摩尔质量)加热,固体物质的质量随温度的变化如图3所示。

    527.4℃时,生成相应固体物质的化学方程式为_______。
    6.(广东省深圳市2022-2023学年高三第一次调研考试化学试题)铋及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种以含铋烧渣(主要成分为、,还含有少量MnS、、CuO及等)制取并回收锰的工艺流程如下:

    已知:①氧化性:;
    ②易水解成BiOCl沉淀;常温下,BiOCl存在的pH范围约为2.0~11.0;
    ③常温下,;。
    回答下列问题:
    (1)基态锰原子的价电子排布式为__________。
    (2)“水浸提锰”时,另加入少量稀硫酸可促进__________(填化学式)溶解,进一步提高锰的浸取率。
    (3)“滤渣2”的主要成分有__________(填化学式)、Bi。
    (4)常温下,“含滤液”中的浓度为。为保证BiOCl产品的纯度,理论上,“沉铋”时应控制溶液的pH<______(保留一位小数)。
    (5)“脱氯”过程中发生主要反应的离子方程式为__________。
    (6)BiOCl是一种性能优良的光催化剂,可催化降解有机污染物对硝基苯酚()等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚()的熔点,其原因是__________。
    (7)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为a pm,a pm,b pm。

    ①该晶胞沿z轴方向的投影图为______(填标号)。
    A.B.C.D.
    ②该晶体中,每个周围紧邻的共有______个。
    ③该晶体的密度为______(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
    7.(广东省茂名市2023届高三下学期一模考试化学试题)某废旧锂离子电池的正极材料成分为和,下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。

    回答下列问题:
    (1)中的元素为价,和个数比为,则元素化合价为_______。
    (2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为_______。
    (3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为_______。
    (4)“碳化水浸”过程中反应为:,该反应的标准吉布斯自由能和标准生成焓随温度变化如图。该过程需要控制在_______(填“a”、“b”或c)进行,其原因是_______。
    a.    b.    c.

    (5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳,将固体加入水中,通入使固体逐步溶解,当固体恰好完全溶解时,,则溶液中的为_______(保留两位有效数字,忽略体积变化)。
    已知:,,
    (6)“萃取”的原理是(M表金属离子,代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为_______。
    8.(广东省佛山市2023届普通高中教学质量检测(一)化学试题)镍是重要的战略金属资源,一种从某高镁低品位铜镍矿(主要成分为CuFeS2、FeS2、3NiO●4SiO2●H2O、3MgO●4SiO2●H2O等)中回收Cu、Ni的工艺流程如图所示:

    回答下列问题:
    (1)中,元素的化合价为_______。
    (2)为提高“氧压浸出”的速率,可行的操作有_______(任填一个)。
    (3)“氧压浸出”的滤渣有S和_______,该环节中发生的化学反应方程式为_______。
    (4)“萃铜”时的反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相),下列说法正确的有_______。
    A.向萃取液中加入稀硫酸进行“反萃取”,可得到单质
    B.萃余液中的阳离子为:
    C.一定条件下,萃取平衡时,,则的萃取率为80%
    D.为提高的萃取率,可适当提高溶液
    (5)已知,“滤液”中,“沉镍”时,控制为8.50,此时的沉淀率为_______,“沉镍”后的母液,含有的主要溶质为_______(填化学式)。
    9.(广东省广州市等3地东莞市东华松山湖高级中学有限公司等2校2023届高三下学期一模化学试题)某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe,一种综合回收的工艺流程如图所示:

    已知:常温下,,,。
    回答下列问题:
    (1)“氯化浸出”浸出液中金属阳离子主要有、、_______;浸渣的主要成分为_______(填化学式)。“氯化没出”时温度不宜过高或过低的原因是_______。
    (2)写出“还原”中Fe与反应的化学方程式:_______。
    (3)常温下,为使完全沉淀,“调pH”时应使溶液pH不低于_______(结果保留1位小数)。
    (4)“氧化”时为检验是否已被充分氧化,可取样滴加_______(填化学式)溶液。
    (5)写出“沉铁”时发生反应的离子反应方程式:_______。
    (6)受热后可制得物质A,写出物质A的一种用途:_______。

    参考答案:
    1.(1) 增大接触面积,加快酸溶解速率 Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+
    (2)KSCN溶液
    (3) 1、5、8、1、5、4 除去溶解氧,防止引起误差 5FeSO4~KMnO4,n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol,则n(FeSO4)=0.04mol,c(FeSO4)=

    【分析】酸浸将金属氧化物溶解,铁粉还原Cu2+和Fe3+。
    【详解】(1)为了加速溶解往往对固体进行预处理粉碎,增大其接触面积。金属氧化物与酸发生复分解反应,Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+。答案为增大接触面积,加快酸溶解速率;Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+;
    (2)若Fe3+未反应完,Fe3+与KSCN显血红色。答案为KSCN溶液;
    (3)根据氧化还原反应升降守恒Mn元素降低5而Fe元素升高1,系数配1而Fe2+配5,其他按原子守恒和电荷守恒配平。+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。反应利用KMnO4与Fe2+氧化还原反应进行定量,若溶液中溶解氧将Fe2+氧化会引起误差。所以需要煮沸除去溶解氧。由上述反应得关系式为5FeSO4~KMnO4,n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol,则n(FeSO4)=0.04mol,c(FeSO4)= 。答案为1、5、8、1、5、4;除去溶解氧,防止引起误差;5FeSO4~KMnO4,n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol,则n(FeSO4)=0.04mol,c(FeSO4)= 。
    2.(1) 增大反应物接触面积,加快反应速率 7∶4
    (2)4.7
    (3)NH4F水解生成的HF,HF能够腐蚀陶瓷
    (4)使充分转化为或促进2+2H+⇌+H2O的平衡正向移动,使充分转化为
    (5)(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O↑
    (6) 12 或或

    【分析】含铬废料加入氢氧化钠研磨后,通入氧气焙烧得到含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3、MgO的的烧渣,加入硫酸酸溶,生成滤渣1硅酸沉淀和滤液1,滤液1调节pH将铁、铝转化为沉淀得到滤渣2,滤液2加入氟化铵除去镁得到滤渣3,滤液3加入硫酸、硫酸铵转化后得到重铬酸铵,煅烧得到氧化铬;
    【详解】(1)“研磨”的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;“焙烧”过程FeCr2O4和氧气反应被氧化为三价铁和六价铬,根据电子守恒可知,,故发生的氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是7:4;
    (2)25℃时,调节pH将铁、铝转化为沉淀,由Ksp可知,;铝离子完全沉淀时,铁离子早已完全沉淀,则氢氧根离子至少为,pOH=9.3,pH=4.7;故“调pH”的最小值为4.7;
    (3)“除镁”工序不能在陶瓷容器中进行的原因是NH4F水解生成的HF,HF能够腐蚀陶瓷;
    (4)“转化”后得到重铬酸根离子,故转化加入适量H2SO4的作用是使充分转化为或促进2+2H++H2O的平衡正向移动,使充分转化为;
    (5)“煅烧”反应中铬元素化合价由+6变为+3,则反应中必有元素化合价升高,生成的气体中含有一种单质,根据质量守恒可知,生成气体为氮气,化学方程式为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O↑;
    (6)以体心镁离子为例,每个Mg2+周围距离最近的Mg2+同层、上下层各个4个,故个数为12。根据“均摊法”, 已知MgO晶胞边长为0.4mn,晶胞中含个O2-、个Mg2+,则晶体密度为。
    3.(1)增大固体与相应反应物的接触面积,使反应更充分
    (2) 除去氧化物中的
    (3)把+3价钴还原为+2价
    (4)3.5≤pH<6.6
    (5)

    【分析】废旧电池正极材料灼烧,得到、、、MnO、Fe2O3、,加入氢氧化钠碱浸除去铝,固体加入过氧化氢、稀硫酸酸浸后溶液加入萃取剂,萃取除去铁,水相加入CoSO4、NiSO4、MnSO4调节镍、钴、锰离子物质的量之比后加入氨水得到钴锰镍氢氧化物沉淀,滤液加入碳酸钠得到碳酸锂沉淀,钴锰镍氢氧化物沉淀与碳酸锂沉淀烧结得到产品;
    【详解】(1)粉碎的目的是增大固体与相应反应物的接触面积,使反应更充分。
    (2)根据流程可知粉碎灼烧后含有能和碱反应的,所以“碱浸”的目的是除去氧化物中的,对应的化学反应方程式是
    (3)结合流程可知钴元素价态在氧化物中是价,而最后得到价,中间不涉及其他还原反应,故此过程中的作用应该是把价钴还原为价。
    (4)根据流程信息,需要保证完全沉淀,而、、均未开始沉淀,故的最佳范围是。
    (5)①根据晶胞的均摊规则可知:数目,和数目都是3,数目,数目,其化学式应为。为25号元素,其价层电子轨道表示为;
    (2)1个晶胞的质量为Mg,底面积nm2,故晶胞的密度。
    4.(1)+3
    (2)
    (3)
    (4) 13
    (5)蒸馏、冷却,过滤,洗涤,干燥
    (6)

    【分析】铋矿渣(主要成分是、、、、等),加入盐酸酸浸,滤渣我,溶液中含有、、、,加入调节,滤饼中含有和,再加入生成,进而转化为,用合成,最终得到产品。
    【详解】(1)中的的化合价为,O的化合价为-2,根据化合物中正负化合价为0,则的化合价是+3;
    (2)“沉铋”时加入溶液,转化为沉淀的离子方程式是:;“沉铋”所得滤液中含有、、、,加入铁粉,发生反应:,可回收其中的;
    (3)加入溶液,调节,滤饼中含有和,用稀硫酸洗涤的目的是为了除去滤饼中的;
    (4)加入溶液,转化为,反应的离子方程式为:,已知反应的,同时乘,,,当浓度为,,;
    (5)乙酰胺()熔点为82.3℃,可溶于水,水溶液经蒸馏、冷却,过滤,洗涤,干燥,可得乙酰胺固体;
    (6)根据晶胞的结构,原子1的坐标为,则原子2的坐标为:;根据晶胞的结构,Bi原子为:,Mo原子为:8,所以晶胞的相对质量的,晶胞密度为:。
    5.(1) d +2、+3
    (2)稀硫酸
    (3)
    (4)
    (5)过量的消耗了反应生成的Ba(OH)2
    (6)

    【分析】MnO2在酸性条件下有强氧化性,FeS2有强还原性,二者在酸浸的时候会发生氧化还原反应,结合题图中后续操作后得到的是MnSO4溶液,可知所用的稀酸X为稀硫酸。然后向滤液中加入H2O2可以将杂质离子为Fe2+氧化为Fe3+,再加入CaO调整溶液pH,使Fe3+、Cu2+形成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀,但是用CaO来调pH又会导致溶液中留下较多的Ca2+,净化阶段加入MnF2的目的就是使Ca2+转化为难溶物CaF2除去,过滤得到的滤液含有MnSO4,然后经一系列处理得到Mn3O4;据此分析解答。
    【详解】(1)Mn原子序数为25,价电子排布图为 ,位于周期表中d区;中O为-2价,结合化合物中各元素的代数和为可知,中Mn的化合价既有+2价也有+3价,故答案为: ;d;+2、+3;
    (2)由分析知,稀酸X为稀硫酸,故答案为:稀硫酸;
    (3)由图可知,内,Mn元素浸出率提高,含量明显增加,说明此时与反应生成Mn2+、、S等,对应的离子方程式为:,故答案为:;
    (4)由,的浓度为,可得:;再由,可得,故答案为:;
    (5)由题意可知,二氧化锰与硫化钡反应生成氢氧化钡,因反应物是一种两性氧化物,当时,二氧化锰过量,过量的二氧化锰与氢氧化钡反应消耗氢氧化钡,导致其产率降低,故答案为:过量的消耗了反应生成的Ba(OH)2;
    (6),则,;527.4℃时,,,可知:,则此时产物为:,反应方程式为:,故答案为:;
    6.(1)
    (2)MnS
    (3)Cu
    (4)6.9
    (5)
    (6)对硝基苯酚存在分子间氢键,而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键,导致对硝基苯酚分子间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强
    (7) B 4

    【分析】铋烧渣(主要成分为、,还含有少量MnS、、CuO及等)制备,辉铋矿先水浸除锰,另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解,同时溶于水通过过滤分离,滤渣用浓盐酸酸浸,不溶于盐酸过滤后存在于滤渣1中,滤液中存在Bi3+、Cu2+、Fe3+,滤液中加入Bi粉还原,将Fe3+转化为Fe2+、Cu2+转化为Cu过滤除去,滤液中加入碳酸钠溶液沉铋,Fe2+存在于滤液中通过过滤除去,得到BiOCl,最后除氯得到。
    【详解】(1)Mn是25号元素,根据构造原理可得其价电子排布式为3d54s2。
    (2)MnS可以溶解于稀酸,“水浸提锰”时,另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解,进一步提高锰的浸取率。
    (3)由分析可知,“还原”步骤中加入Bi粉,将Fe3+转化为Fe2+、Cu2+转化为Cu,过滤后Cu存在于滤渣2中。
    (4)F2+开始沉淀时,c(OH-)=,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=-lg=6-lg=6-lg1+lg7=6.856.9,为保证BiOCl产品的纯度,避免Fe2+沉淀,理论上,“沉铋”时应控制溶液的pH<6.9。
    (5)“脱氯”过程中和OH-反应生成和Cl-,离子方程式为:。
    (6)对硝基苯酚存在分子间氢键,而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键,导致对硝基苯酚分子间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强,故对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚()的熔点。
    (7)①由晶胞结构可知,该晶胞沿z轴方向的投影图为,故选B;
    ②由晶胞结构可知,该晶体中,每个周围紧邻的共有4个;
    ③由晶胞结构可知,该晶胞中Bi3+的个数为8=4,Se2-的个数为=2,O2-的个数为=4,该晶体的密度为。
    7.(1)+4
    (2)NaAlO2
    (3)10+6C 5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3
    (4) a 高于60℃,,反应非自发进行
    (5)2.1×10-9
    (6)稀H2SO4

    【详解】(1)中的元素为价,和个数比为,根据化合价代数和为0,可知1+0.3×2+0.2×3+0.2×3+x×0.3+(-2)×2=0,求得x=4,元素化合价为+4,答案:+4;
    (2)Al溶于NaOH生成NaAlO2,所得滤液中主要成分是NaAlO2,答案:NaAlO2;
    (3)“还原焙烧”过程C做还原剂,将还原,由题中信息可知产物为Ni、Co、MnO、Li2CO3和CO2,所以发生反应的化学方程式10+6C 5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3;
    (4)反应自发进行需,由图中信息可知,高于60℃,,反应非自发进行,答案:a;高于60℃,,反应非自发进行;
    (5)根据 ,求得为0.5mol,当固体恰好完全溶解时,生成LiHCO31mol,则c(Li+)=1mol/L,Ksp(Li2CO3)= ,解得 mol/L ,因为,解得,根据,解得,答案:2.1×10-9;
    (6)根据“萃取”原理,反萃取时加入稀H2SO4,增大H+浓度,使反应向左进行。答案:稀H2SO4。
    8.(1)+3
    (2)适当升高温度、适当增压、将高镁低品位铜镍矿粉碎以增大固液接触面积或适当增大硫酸的浓度
    (3) SiO2、H2SiO3或难溶性硅酸盐 4CuFeS2+10H2SO4+5O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+8S↓+10H2O
    (4)CD
    (5) 99.9% MgSO4

    【分析】由题干工艺流程图可知,向高镁低品位铜镍矿(主要成分为CuFeS2、FeS2、3NiO·4SiO2·H2O、3MgO·4SiO2·H2O等)中加入O2、H2SO4进行氧压浸出,将铁元素转化为Fe2(SO4)3,镍元素转化为NiSO4、铜元素转化为CuSO4、镁元素转化为MgSO4,硫元素转化为S单质,过滤得到滤渣主要成分为SiO2和S,用铜离子萃取剂萃取出Cu2+,分液得到萃取液,萃余液中主要含有Fe3+、Mg2+、Ni2+,向萃余液中加入Na2SO4和MgO进行沉铁将Fe3+转化为NaFe3(SO4)2(OH)6、过滤出沉淀,向滤液中加入MgO将Ni2+以Ni(OH)2的形成沉淀,最后对Ni(OH)2进行处理制得Ni,母液中主要溶质为MgSO4,据此分析解题。
    【详解】(1)已知钠离子带一个正电荷,硫酸根带2个负电荷,氢氧根带一个负电荷,根据化合价代数和为0可知中,元素的化合价为+3价,故答案为:+3;
    (2)将高镁低品位铜镍矿粉碎以增大固液接触面积、适当升高反应温度、充分搅拌和适当增大硫酸的浓度等措施均能提高“氧压浸出”的速率,故答案为:将高镁低品位铜镍矿粉碎以增大固液接触面积或适当升高反应温度或充分搅拌或适当增大硫酸的浓度;
    (3)由分析可知,“氧压浸出”的滤渣有S和SiO2,该环节中CuFeS2与H2SO4、O2反应生成CuSO4、Fe2(SO4)3、S和H2O,根据氧化还原反应配平可得该反应的化学反应方程式为:4CuFeS2+10H2SO4+5O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+8S↓+10H2O,故答案为:SiO2;4CuFeS2+10H2SO4+5O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+8S↓+10H2O;
    (4)A.向萃取液中加入稀硫酸进行“反萃取”,萃取平衡逆向移动,故可得到Cu2+,得不到单质Cu,A错误;
    B.由题干分析结合小问1分析可知,萃余液中主要含有Fe3+、Mg2+、Ni2+,B错误;
    C.一定条件下,萃取平衡时,,即被萃取的Cu2+也就是形成CuR2的Cu2+是残留在溶液中的Cu2+的4倍,则的萃取率为=80%,C正确;
    D.适当提高溶液则H+浓度减小,平衡正向移动,故可提高的萃取率,D正确;
    故答案为:CD;
    (5)已知,“滤液”中,“沉镍”时,控制为8.50,此时溶液中c(OH-)=10-5.5mol/L,溶液中残留的Ni2+浓度为:c(Ni2+)===0.0002mol/L,则此时的沉淀率为≈99.9%,由分析可知,“沉镍”后的母液,含有的主要溶质为MgSO4,故答案为:99.9%;MgSO4。
    9.(1) 温度过高,的溶解度变小,反应不充分,温度过低,反应速率慢
    (2)
    (3)2.6
    (4)
    (5)
    (6)制油漆、炼铁等(答案合理即可)

    【分析】废合金加入硫酸溶液、通入氯气,氯化浸出,除去浸渣,浸液加入铁锡合金粉进行还原得到铜和Sn2+,溶液中调节pH后过滤得到Sn(OH)2,滤液进一步氧化,再加入碳酸氢铵沉铁,产生CO2,同时生成Fe(OH)3。
    【详解】(1)氯气与铁反应得到,所以还有的金属阳离子为;对比和的,更难溶,所以浸渣的成分为;气体的溶解度随温度增大而降低,温度过高,Cl2的溶解度变小,反应不充分,温度过低,反应速率过慢;
    (2)分析流程,“还原”反应后的生成物为和,故反应的化学方程式为;
    (3),若,,所以;
    (4)遇溶液产生蓝色沉淀,若被完全氧化,则无明显现象;
    (5)根据流程,与发生相互促进的水解反应,生成物为和,可知离子方程式为;
    (6)氢氧化铁受热后得到的物质A为氧化铁,可用于炼铁和制油漆等。

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