2023届高三化学备考一轮复习训练——工业流程题

2023届高考化学备考一轮训练——工业流程题 1．（2022·四川内江·统考三模）葡萄糖、葡萄糖酸在医疗和工业上有广泛用途。 (1)锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO，还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag)是冶锌过程中产生的废渣，一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。 回答下列问题： 已知：MnSO4·H2O易溶于水，不溶于乙醇。20℃时Ksp(PbSO4)=1.6×10-8mol2·L-2，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14mol2·L-2，1.262≈1.6。 ①“酸洗”过程中生成硫酸锌的离子方程式为_______；“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_______。 ②实验室中获得MnSO4·H2O晶体的一系列操作是指蒸发结晶趁热过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的具体操作是_______；将分离出晶体的母液收集、循环使用，其意义是_______。 ③整个流程中可循环利用的物质是_______；加入Na2CO3溶液的目的是将PbSO4转化为PbCO3，Na2CO3溶液的最小浓度为_______mol·L-1(保留一位小数)；PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq)，平衡常数K=_______(列出计算式)。 (2)工业上常采用电渗析法从含葡萄糖酸钠(用GCOONa表示)的废水中提取化工产品葡萄糖酸(GCOOH)和烧碱，模拟装置如图所示(电极均为石墨)。 ①交换膜1为_______交换膜(选填“阴离子”、“阳离子”)；电路中通过2mol电子时，理论上回收_______gNaOH。 ②b电极上发生反应的电极反应式为_______。 2．（2022·山东临沂·统考三模）锌是一种重要的金属，在电镀电池等工业上具有广泛的应用。以废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO2)为原料制备锌的工艺流程如下。 已知：①“浸取”后溶液中的阳离子主要是[ Zn( NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+。 ②25 °C时Ksp(ZnS)= 1.6×10-24 ；深度除杂标准：溶液中回答下列问题： (1)滤渣①的主要成分是_______(填化学式)；“浸取”时，ZnO发生反应的离子方程式为_______。 (2)加入过量氨水的作用之一是使 ZnO、CuO溶解，另一个作用是_______；“萃取”时需要进行多次萃取且合并萃取液，其目的是_______。 (3)“深度除铜”时涉及的部分反应为： [Cu(NH3)4]2+ +4H2O Cu2+ + K1=a [Cu(NH3)4]2++S2- +4H2OCuS↓+ K2=b (NH4)2S的加入量对锌的回收率及铜锌比的影响如图所示。 ①当(NH4)2S加入量超过100%时，锌的回收率下降的可能原因是_______(用离子方程式表示)。 ②(NH4)2S较为合理的加入量约为120%，理由是_______。 ③室温下，向“浸取”液中加入一定量(NH4)2S固体，“深度除铜”后，测得溶液中 c(Cu2+)为1.0×10-8 mol·L-1，此时溶液中c(S2- )为_______mol·L-1(用含a、b的代数式表示，忽略S2-水解)。 (4)用惰性电极“电解”时，阴极存在竞争反应，该竞争反应的电极反应式为_______。 3．（2022春·江苏南通·高三校考期中）含铁锌精矿(主要含有ZnS和FeS)焙烧可以得到，通常作为锌渣处理，一种回收利用锌渣制取ZnSO4溶液和FeOOH的流程如下图所示。 (1)基态Fe2+的电子排布式为_______。 (2)写出由含铁锌精矿焙烧得到ZnFe2O4的化学方程式：_______。 (3)锌渣浸出时发生如下反应： 反应1： 反应2： 反应3： ①已知、、，则反应2的平衡常数K=_______。 ②浸出过程中，溶液中Fe2+、Fe3+、总Fe的浓度随时间的变化关系如图所示。0~50min时间内，溶液中Fe3+的浓度随时间延长而逐渐增大的原因是_______。 (4)水热时需控制溶液pH在4~4.5之间，温度为80℃，写出水热反应中Fe2+所发生反应的离子方程式：_______。 4．（2022·湖南岳阳·统考模拟预测）用锑砷烟灰(主要成分为Sb2O3、As2O3，含Pb、Ag、Cu等元素)制取NaSb(OH)6和Na3AsO4，不仅治理了砷害污染，还可综合回收其它金属。工艺流程如图： 已知：①硫浸后，锑、砷以Na3SbS3、Na3AsS3存在； ②NaSb(OH)6易溶于热水，难溶于冷水，不溶于乙醇； ③ Na3SbO4不溶于水。 回答下列问题： (1)“硫浸”时，As2O3溶解的离子方程式为___________。 (2)经“硫浸”“氧化”后，Sb2O3转化为Na3SbO4。用NaNO3和