新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)學(xué)案第1部分 專題突破 大題突破3　重點(diǎn)題空熱練(三)　化工流程題中的曲線分析應(yīng)用（含解析）

重點(diǎn)題空熱練(三)化工流程題中的曲線分析應(yīng)用1．MnSO4是一種重要的化工產(chǎn)品。以菱錳礦(主要成分為MnCO3，還含有Fe3O4、FeO、CoO等)為原料制備MnSO4的工藝流程如下：資料：金屬離子沉淀時(shí)的pH金屬離子Fe3＋Fe2＋Co2＋Mn2＋開始沉淀時(shí)的pH1.56.37.47.6完全沉淀時(shí)的pH2.88.39.410.2(1)沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀劑，原因是__________________________。(2)如圖為MnSO4和(NH4)2SO4的溶解度曲線。從“含MnSO4的溶液”中提取“MnSO4晶體”的操作為____________，洗滌，干燥。答案(1)因?yàn)镹aOH能與錳離子反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀而使錳元素?fù)p失(2)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾2．由工業(yè)級(jí)碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質(zhì))制備高純碳酸鋰。實(shí)驗(yàn)過程如下：已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖：90℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是___________________________。答案碳酸氫鋰隨溫度的升高分解產(chǎn)率增大，碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小解析由蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系可知隨溫度升高碳酸鋰的溶解度下降，而溫度升高碳酸氫鋰也易分解生成碳酸鋰，兩個(gè)因素共同促進(jìn)了90℃以下隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高。3．Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等，制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法如下：已知：①鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如圖。(1)加入BaCl2的目的是除________(填離子符號(hào))，如何判斷該離子已除盡：____________。(2)加入NaClO3飽和溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng)：MgCl2＋2NaClO3=Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，請(qǐng)利用該反應(yīng)，結(jié)合溶解度圖，制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①取樣，加入NaClO3飽和溶液充分反應(yīng)；②蒸發(fā)濃縮；③________；④冷卻結(jié)晶；⑤過濾、洗滌，獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。答案(1)SOeq\o\al(2－,4)靜置，取上層清液加入BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則SOeq\o\al(2－,4)已除盡(2)趁熱過濾4．從銅氨廢液{含[Cu(NH3)3·CO]＋、[Cu(NH3)2]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、NH3、CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)等}中回收銅的工藝流程如下：(1)步驟(Ⅵ)發(fā)生反應(yīng)生成難溶Cu2(OH)3Cl的離子方程式為________________________________________________________________________________________________。(2)pH與銅的回收率關(guān)系如圖所示，為盡可能提高銅的回收率，需控制的pH約為________________________________________________________________________。答案(1)2[Cu(NH3)4]2＋＋Cl－＋5H＋＋3H2O=Cu2(OH)3Cl↓＋8NHeq\o\al(＋,4)(2)6(或5.5～6.5)5．實(shí)驗(yàn)室用含錳廢料(主要成分為MnO2，還含有少量Al2O3、MgO、SiO2)為原料制備Mn的工藝流程如下：“酸浸”時(shí)，MnO2將Fe氧化為Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式為_______________________；該過程中浸出時(shí)間和液固比對(duì)錳浸出率的影響分別如圖所示。則適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為____________、______________。答案3MnO2＋2Fe＋12H＋=3Mn2＋＋2Fe3＋＋6H2O60min3∶1(或3)6．金屬鈦在航天、潛海和醫(yī)療方面應(yīng)用廣泛。以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，含少量Fe2O3等]為原料制備鈦的工藝流程如下：濾液1中鈦元素以TiO2＋形式存在，步驟①中生成TiO2＋的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________，硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鈦、鐵浸出率的影響如圖所示，據(jù)此判斷，酸浸時(shí)所加硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為________(填范圍)。答案FeTiO3＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))FeSO4＋TiOSO4＋2H2O80%～85%7．2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。某廢舊鋰電池正極主要由LiFePO4、鋁箔、炭黑等組成，F(xiàn)e、Li、P具有極高的回收價(jià)值，具體流程如下：浸出液X的主要成分為L(zhǎng)i＋、Fe3＋、H2POeq\o\al(－,4)等。過程③控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85℃、反應(yīng)時(shí)間3h條件下，探究pH對(duì)磷酸鐵沉淀的影響，如圖所示。(1)綜合考慮鐵和磷沉淀率，最佳pH為____________________________________。(2)結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋過程③中pH增大，鐵和磷沉淀率增大的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)當(dāng)pH＞2.5后，隨pH增加，磷沉淀率出現(xiàn)了減小的趨勢(shì)，解釋其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2.5(2)H2POeq\o\al(－,4)HPOeq\o\al(2－,4)＋H＋，HPOeq\o\al(2－,4)POeq\o\al(3－,4)＋H＋，加入Na2CO3后，COeq\o\al(2－,3)結(jié)合H＋使c(H＋)減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動(dòng)，c(POeq\o\al(3－,4))增大，與Fe3＋結(jié)合形成磷酸鐵沉淀(3)pH＞2.5時(shí)，沉淀中的磷酸鐵會(huì)有部分開始轉(zhuǎn)變生成Fe(OH)3，使得部分POeq\o\al(3－,4)釋