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2023届高考化学一轮训练—工业流程题
1.(2022秋·黑龙江鹤岗·高三鹤岗一中校考期末)Ⅰ.钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:
已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:
物质
TiCl4
VOCl3
SiCl4
AlCl3
沸点/℃
136
127
57
180
回答下列问题:
(1)TiO2与C、Cl2,在600℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
TiCl4
CO
CO2
Cl2
分压MPa
①该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为_______;
②随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是_______。
(2)“除钒”过程中的化学方程式为_______;“除硅、铝”过程中,分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是_______。
(3)“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换,理由是_______。
(4)在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下,用镁与TiCl4反应可得到Ti,金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是_______。A.氧化汞分解制汞 B.高炉炼铁
C.铝热反应制锰 D.电解熔融氯化钠制钠
Ⅱ.完成下列问题
(5)在一定条件下,工业上也可用CO2合成甲醇(CH3OH),其化学方程式为。将amolCO2与bmolH2充入容积为2L的密闭容器中发生上述反应,tmin时测得甲醇的物质的量为cmol。计算0~tmin内CO2的反应速率为_______。
(6)下列说法不正确的是(选填序号字母)_______。
a.氮气可用作保护气
b.向鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4溶液,出现浑浊,分离沉淀后加足量水,沉淀不溶解,蛋白质发生了盐析
c.硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d.某浓硝酸中含有溶质2mol,该浓硝酸与足量的铜充分反应生成1molNO2
2.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三校联考期末)践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,就要做好大气污染和水污染防治。回答下列问题:
(1)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
①气体1中主要含有____。
②过量石灰乳吸收SO2的化学方程式为____;NaNO2溶液综合处理含NH废水时,发生反应的离子方程式为____;捕获剂所捕获的气体成分主要是____。
(2)为了提高汽车尾气中NOx的去除率,有效降低NOx的排放,可以采用NSR(NOx储存还原)处理。其工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是____。
②研究表明,用H2催化还原Ba(NO3)2过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应的化学方程式为____。
③有人根据上述模拟过程认为,使用了催化反应器虽然能将NOx转化为N2,但从环保角度汽车仍然需要限行。请简述限行的理由:____。
3.(2022秋·四川成都·高三树德中学校考期末)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量和,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体()和胆矾晶体()。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为_______,涉及到的分离操作是_______。
(2)试剂X是_______;溶液D是_______。
(3)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化_______。
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少,可采取的改进措施是_______。
(5)从溶液中获得胆矾的操作是_______。
(6)工业上常用溶液E制取净水剂,流程如图:
写出由制取的离子方程式_______。
4.(2022·青海·统考模拟预测)磷化镉(Cd3P2)常用作杀虫剂,湿法炼锌产生的铜镉渣(主要含铜、铁、镉等单质)用于生产磷化镉的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”前粉碎铜镉渣的目的是 _______。
(2)“酸浸”产生的滤渣主要成分为 _______(填化学式)。
(3)“沉铁”中先加入适量 H2O2,发生反应的离子方程式为 _______,再加入 CdO 的作用是:_______。
(4)常温下,电解 200mLCdSO4溶液,当阴极上析出 0.