2023届高考化学备考一轮训练题：工业流程题

2023届高考化学备考一轮训练题：工业流程题 1．（2022·山东淄博·校联考二模）从某工业废料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)中回收Sc2O3的工艺流程如下： 已知：①“熔炼”过程中，单质硅和大部分单质铁转化为熔融物，与熔炼固渣分离； ②Sc2O3和TiO2性质较稳定，不易被还原，且TiO2难溶于盐酸； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物，如[Fe(C2O4)3]3-、[Sc(C2O4)3]3-等； ④常温下，部分氢氧化物的溶度积常数如表所示： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Sc(OH)3 Ksp 1×10-38 1×10-16 1×10-30 回答下列问题： (1)为提高“酸浸”反应速率，“酸浸”前对熔炼固渣的处理方式为_______。 (2)“氧化”中加入H2O2的目的是_______(用离子方程式表示)。 (3)常温下“调pH”时，若溶液中c(Sc3+)=0.001mol/L，为除去杂质离子，应控制pH范围是_______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol/L时，可认为该离子沉淀完全)。 (4)已知25℃时Ka1(H2C2O4)=a，Ka2(H2C2O4)=b，pH=2的草酸溶液中=_______(用含a、b的代数式表示，下同)。 (5)“沉钪”过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是_______。 (6)草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]在空气中加热，随温度的变化情况如图所示。250℃时固体的主要成分是_______(填化学式)，550～850℃时反应的化学方程式为_______。{M[Sc2(C2O4)3·6H2O]=462g/mol} 2．（2022·江西南昌·南昌市八一中学校考三模）一种银铟矿主要成分为Au、Ag2S、CuS、ZnS、PbS、FeS、In2O3、Ga2O3等物质，从该矿获得稀有金属的工艺流程如图所示： 该工艺条件下，金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表： 金属离子 Fe3+ In3+ Ga3+ Cu2+ Zn2+ Pb2+ 开始沉淀的pH 2.2 2.1 2.6 4.6 6.24 7.1 完全沉淀(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 3.2 3.4 4.3 6.6 8.24 9.1 (1)“浸出”过程中金、银分别转化为AuCl、AgCl进入溶液，同时生成硫，写出Ag2S发生反应的离子方程式____。 (2)高温水蒸气除铁利用了FeCl3易水解的性质，写出该反应的化学方程式____。 (3)“二次还原”得到的滤液中主要的阳离子有H+、Na+、Ca2+、Zn2+、Pb3+、In3+、____。 (4)“二次中和”得到的滤渣除少量Fe(OH)3外，主要成分还有____(写化学式)。 (5)“分铅锌”步骤中，维持H2S饱和水溶液的浓度为0.1mol·L-1，为使Zn2+沉淀完全，需控制溶液的pH不小于____已知：lg3≈0.48；Ksp(ZnS)=3.0×10-25，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.0×10-13]。 (6)已知：氧化还原反应可看成由两个半反应组成，每个半反应具有一定的电极电势(用“φ”表示)，φ越大则该物质的氧化性越强，φ越低则该物质的还原性越强。浸出步骤中金反应的两个半反应如下： HClO+H++2e-=C1-+H2O φ=1.49+lg AuCl4-+3e-=4C1-+Au φ=0.994+lg (φ与半反应式的系数无关，仅与浓度有关，cθ=1mol·L-1) 如图是Au的浸出率与NaCl溶液浓度的关系，请解释A点以后，金浸出率减小的原因是____。 3．（2021·新疆·统考二模）硫酸锰可用于电池、催化剂等行业，是一种重要的化工原料。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如图。 已知：25℃时，此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54，金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)已知：“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。处理高硫锰矿时，若直接用H2SO4浸出，不经“混合焙烧”，其缺点为___________。 (2)“氧化“时，发生反应的离子方程式为___________。 (3)“中和除杂“时，生成沉淀的主要成分为___________。(填化学式) (4)“氟化除杂“时，若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全，需维持c(F﹣)不低于___________mol•L﹣1。已知Ksp(MgF2)=6.4×10﹣10，Ksp(CaF2)=3.6×10﹣12 (5)“碳化结晶