高考化学《微专题 小练习》统考版 专练 15

专练15金属及其化合物的制备流程1．[全国甲卷]硫酸锌（ZnSO4）是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：离子Fe3＋Zn2＋Cu2＋Fe2＋Mg2＋Ksp4.0×10－386.7×10－172.2×10－208.0×10－161.8×10－11回答下列问题：（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。（2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有、。（3）加入物质X调溶液pH＝5，最适宜使用的X是（填标号）。A．NH3·H2OB．Ca（OH）2C．NaOH滤渣①的主要成分是、、。（4）向80～90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）滤液②中加入锌粉的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是、。2．[全国甲卷]BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。回答下列问题：（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是。（2）“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为。（3）“酸化”步骤应选用的酸是（填标号）。a.稀硫酸b．浓硫酸c．盐酸d．磷酸（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？，其原因是。（5）“沉淀”步骤中生成BaTiO（C2O4）2的化学方程式为。（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的nCO2∶nCO＝。3．[辽宁卷]某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋）。实现镍、钴、镁元素的回收。已知：物质Fe（OH）3Co（OH）2Ni（OH）2Mg（OH）2Ksp10－37.410－14.710－14.710－10.8回答下列问题：（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为（答出一条即可）。（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），1molH2SO5中过氧键的数目为。（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为（H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为MnO2、（填化学式）。（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn（Ⅱ）氧化速率减小的原因是。（5）“沉钴镍”中得到的Co（Ⅱ）在空气中可被氧化成CoO（OH），该反应的化学方程式为。（6）“沉镁”中为使Mg2＋沉淀完全（25℃），需控制pH不低于（精确至0.1）。4．[全国乙卷]LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。回答下列问题：（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率，可采取的措施（举1例）。（2）加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c（Fe3＋）＝mol·L－1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是。（4）加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有。（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断。电解废液可在反应器中循环利用。（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是。5．[新课标卷]铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))存在，在碱性介质中以CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))存在。回答下列问题：（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为（填化学式）。（2）水浸渣中主要有SiO2和。（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是。（4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致；pH>9时，会导致。（5）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VOeq\o\a