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2023届高考化学备考一轮训练——工业流程题
1.(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
6.0
95.2
97.6
2.20
备注:ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg)
ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是___________。
②沉钙反应的离子方程式为___________。
③“浸钙”过程不适宜选用的比例为___________。
④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是___________。
(3)“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的溶液混合,充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏,的浸出率随馏出液体积增大而增大,最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是___________。
(4)滤渣C中含有的物质是___________。
(5)该流程中可循环利用的物质是___________。
2.(2022春·山东临沂·高三统考期末)某工厂以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、FeO、Al2O3和不溶性杂质等)为原料制备翠矾(NiSO4•7H2O),其生产工艺如图。
该流程中几种金属离子生成对应氢氧化物沉淀的pH如表。
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
2.7
3.7
Fe2+
7.6
9.7
Ni2+
7.1
9.2
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生反应的化学方程式为____。
(2)检验“酸浸”后的溶液中含有Fe2+需要的试剂是____。
(3)“转化”过程中通入空气的目的是____。
(4)pH的取值范围是___;滤渣B的成分是____。
(5)设计实验确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去____。
(6)“系列操作”包括蒸发浓缩、____、过滤、洗涤、干燥。
3.(2022·上海·高三专题练习)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如图:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。
(1)欲除去粗盐溶解后形成溶液中的Ca2+、Mg2+、SO离子,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:____、____、____(只填化学式)。为检测SO离子是否沉淀完全,请你写出检验方法:____。
(2)上述流程中,甲、乙两个过程均要用到玻璃棒,玻璃棒的作用分别是甲____,乙____。
(3)饱和食盐水通过____可以得到的NaCl晶体。
(4)食盐是无机化工生产之母,电解饱和食盐水的装置如图所示。
写出电解饱和食盐水的化学方程式____;若在U形管中滴加酚酞溶液,电解一段时间后,U形管_____(填电极“X”或“Y”)边的溶液变红。检验电解食盐水X电极产物的方法是____;若电解时消耗了117克氯化钠,则理论上得到氯气的最大体积为____(标准状况)。
4.(2022·全国·高三专题练习)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂,纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。回答下列问题:
(1)Na2S2O4在潮湿空气中氧化,生成的两种常见酸式盐是_______(填化学式)。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①工业上常将锌块进行预处理得到锌粉-水悬浊液,其目的是_______。
②步骤I中发生反应的化学方程式为_______。
③在步骤III中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是_______,“后续处理”最终要加入少量的Na2CO3固体,其原因是_______。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙醇水溶液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的离子方程式是_______。
5.(2022·全国·高三专题练习)绿色化学在推动