2023屆一輪復習：微專題7物質制備型工藝流程題

1、精彩三年選考尖峰 化學2023 第五章 金屬及其化合物微專題七物質制備型工藝流程題1. 制備過程中原料預處理的5種常用方法2. 制備過程中控制反應條件的6種方法名師點撥調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點(1)能與H反應，使溶液的pH變大。(2)不引入新雜質。例如若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。3化工流程題中表述性詞匯“八大答題方向”化工生產流程和綜合實驗題中經常會出現(xiàn)一些表述性詞語，這些表述性詞語就是隱性信息，它可以暗示我們所應考慮的答題角度。常見的如下：(1)“控制較低溫度”?？紤]物質的揮發(fā)

2、、物質的不穩(wěn)定性和物質的轉化等。(2)“加過量試劑”常考慮反應完全或增大轉化率、提高產率等。 (3)“能否加其他物質”?？紤]會不會引入雜質或是否影響產品的純度。(4)“在空氣中或在其他氣體中”主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應或達到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)“判斷沉淀是否洗凈”常取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加某試劑，以檢驗其中的某種離子。(6)“檢驗某物質的設計方案”通常取少量某液體于試管中，加入另一試劑產生某現(xiàn)象，然后得出結論。(7)“控制pH”?？紤]防水解、促進生成沉淀或除去雜質等 (8)“用某些有機試劑清洗”降低物質的溶解度，有利于 產品析出；洗滌沉淀

3、，減少損耗和提高利用率等。例1某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質。采用以下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO47H2O)。 溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 回答下列問題： (1)“堿浸”中NaOH溶液的兩個作用分別是 _。為回收金屬，用稀硫酸 將“濾液”調為中性，生成沉淀。寫出該反應的離子方除去油脂、溶解鋁及其氧化物程式：_ _。(2)“濾液”中含有的金屬離子是_。(3)“轉化”中可替代H2O2溶液的物質是_。若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”，即AlO2HH2O=Al(OH)3或Al(OH)4H=Al(O

4、H)3H2ONi2、Fe2、Fe3O2(或空氣)“濾液”中可能含有的雜質離子為_。(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksp_(列出計算式)。如果“轉化”后的溶液中Ni2濃度為1.0 molL1，則“調pH”應控制的pH范圍是_。(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應的離子方程式：_。Fe30.01(107.214)2或105(108.714)2 3.26.22Ni2ClO4OH=2NiOOHClH2O (6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是 _。提高鎳回收率Al(OH)4H=Al(OH)3H2O。(2)因Ni

5、、Fe及其氧化物不與NaOH溶液反應，Ni、Fe及其氧化物存在于“濾餅”中，向“濾餅”中加入稀硫酸，Ni、Fe及其氧化物與稀硫酸反應，故得到的“濾液”中含有的金屬離子為Ni2、Fe2、Fe3。(3)“轉化”過程是將亞鐵離子全部轉化為鐵離子，選用的氧化劑是H2O2溶液，好處是不引入其他雜質，因此替代過氧化氫溶液的物質也不能引入其他雜質，可用O2或空氣替代H2O2溶液；由題表中金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH可知，F(xiàn)e2開始沉淀時，Ni2已經沉淀一部分，Ni2沉淀完全流程圖解規(guī)律方法拆分流程圖 “三看、二挖、一聯(lián)”例2 金屬鎵有“電子工業(yè)脊梁”的美譽，鎵與鋁的化學性質類似。從剛玉渣(含鈦、鎵的低硅

6、鐵合金，還含有少量氧化鋁)中回收鎵的流程如下圖所示。 溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示： 請回答下列問題： (1)“酸浸”過程中禁止明火加熱，原因是_ _。 (2)“結晶”過程中得到FeSO47H2O的具體操作為 _。 金屬與酸反應會生 成可燃性氣體氫氣，遇明火會發(fā)生爆炸蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥(3)“中和沉淀”過程中pH應調節(jié)的范圍為_。(4)“碳酸化”過程中不能通入過量CO2的原因為_(用離子方程式表示)。(5)“電解”過程中需要保持溶液pH11以上的原因是_(6)下列說法不正確的是_(填字母)。A為提高浸出率，可將剛玉渣研磨 B“結晶”過程中得到的FeSO47H2O可作為凈水劑5.57.5抑制GaO2水解，并防止H在陰極放電降低電解效率CDC由流程圖可知酸性：Al(OH)3Ga(OH)3