内容正文:
2023届高考化学备考一轮训练—工业流程题
1.(2022秋·云南曲靖·高三校考期末)锌被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。以废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、 SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:①“浸取”时,ZnO、CuO转化为[ Zn( NH3)4]2+、 [Cu( NH3)4]2+进入溶液;
②25°C时,Ksp (CuS)=6.4×10-36, Ksp(ZnS)= 1. 6×10-24。
回答下列问题:
(1)“浸取”温度为30°C时, 锌浸出率可达90. 6%,继续升温浸出率反而下降,其原因为___________。(任写一条)。
(2)“滤渣I”的主要成分为Fe(OH)3、Mn( OH)2和___________(填化学式); “ 操作a”的名称为___________。
(3)“深度除锰”可将残留的Mn2+转化为MnO2,该反应的离子方程式为___________。
(4)“深度除铜”时,(NH4)2S加入量[以100%表示]、锌的回收率及除铜效果{ 以反应后溶液中铜锌比表示}的影响如图所示。当(NH4)2S加入量≥100%时,锌的回收率下降的可能原因是___________(用离子方程式表示)。
(5)ZnF2是生成良好的光学基质材料KZnF3的原料,ZnF2、KZnF3两种晶体的晶胞结构分别如图所示:
①已知: ZnF2的熔点为872°C, ZnCl2的熔点为275°C,ZnBr2的熔点为394°C,熔点顺序为ZnF2>ZnBr2>ZnCl2,原因是___________。
②KZnF3晶体中与K+最近且等距离的F-数目为___________。
③若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为___________g·cm-3 (用含a、c、NA的代数式表示)。
2.(2022·北京·高三专题练习)下图为从铜转炉烟灰[主要含有ZnO,还有少量的Fe(II)、Pb、Cu、As元素]制取活性氧化锌的流程。请回答以下问题:
已知:①活性炭主要吸附有机质;
②25℃时,;
③氨体系环境中锌元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在;
④部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
4.5
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
6.4
10.1
(1)Pb(OH)Cl中Pb的化合价为_______。
(2)浸取温度为50℃,反应时间为1h时,测定各元素的浸出率与氯化铵溶液浓度的关系如图,则氯化铵最适宜的浓度为_______mol·L-1。
(3)加入适量KMnO4溶液的目的是除去铁元素的同时溶液中不会有明显的锰元素残留,写出除铁步骤的离子方程式:_______,常温下此时体系中Fe3+残留最大浓度为_______mol·L-1。
(4)已知“除杂3”是利用置换反应进行除杂,则“滤渣III”的主要成分为_______(填化学式)。
(5)“沉锌”反应的离子方程式为_______。
3.(2022春·辽宁沈阳·高三校联考期末)磷酸二氢钾()是一种大型非线性光学晶体,在未来能源领域——“人造太阳”计划中有重要作用,以氯磷灰石(主要成分为,还含有少量、等杂质)为原料制备的一种工艺流程如图所示:
(1)已知“酸浸”时发生反应的化学方程式为,该反应体现了浓硫酸的_______性和_______性。
(2)如果将原料改为氟磷灰石,则“酸浸”时不能使用玻璃容器,原因是_______。
(3)常温下磷酸的电离平衡常数、、,的电离常数、,则常温下水溶液显_______(填“酸性”或“碱性”或“中性”);将磷酸滴入碳酸钠溶液中反应的离子方程式错误的是_______。
A.
B.
C.
D.
E.
(4)可以通过如图所示装置电解制备:
则阴极的电极反应式为_______。假如通电前a、b两室溶液的质量相等,若有NA个通过交换膜,则两室溶液的质量差为_______g。
4.(2022·全国·高三专题练习)白云石的主要化学成分为,还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。
已知:
物质
(1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为___________。
(2)用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。
氧化物()浸出率/%
产品中纯度/%
产品中Mg杂质含量/%
(以计)
计算值
实测值
2.1∶1
98.4
1.1
99.1
99.7
——
2.2∶1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4∶1
99.1