2023届高三化学备考一轮复习：工业流程题

2023届高考化学备考一轮复习：工业流程题 1．（2023·重庆·统考模拟预测）四氧化三锰是一种重要的电子和新能源基础原材料，可以用于生产软磁锰锌铁氧体、锂电正极材料锰酸锂和负温度系数热敏电阻等。以软锰矿(主要成分为还含少量Fe、Si、Al等的氧化物)和硫铁矿(主要成分)为原料制备大颗粒的电池。 说明： Ⅰ.“浸取”：研究发现，酸浸时和颗粒反应的原理如图1所示(部分产物未标出)。                  图1 Ⅱ.通空气“氧化”：将“沉淀”步骤所得含少量的固体滤出，洗净，加水打成浆，浆液边加热边持续通入空气，制得。 Ⅲ.氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表： 沉淀物 开始沉淀的pH 3.4 2.2 6.3 8.1 完全沉淀的pH 5.2 3.2 9.7 10.4 (1)滤渣1中主要成分的化学式为_______。 (2)随硫铁矿的增加，锰的浸出率降低，可能的原因是_______。 (3)写出“浸取”时与反应的离子方程式为_______。 (4)加入“氧化”的目的是_______。 (5)检验“沉淀”已洗净的操作是_______。 (6)“沉淀”加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图2所示，其中pH先基本不变后迅速下降的原因是_______。 (7)一个立方体结构的晶胞如图3所示，距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗数值为，则的晶体密度为，则晶胞的边长为_______nm(用含ρ、的代数式表示)。 2．（2022·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）钛合金在国防、医用器材领域有重要应用，某研究小组利用钛铁矿[主要成分偏钛酸亚铁，含、杂质]制取，然后进一步制备金属钛，流程如下： 已知：a、发生的主要反应方程式如下： ； b、部分物质的性质： 常温下状态 液体 液体 固体 固体 沸点 136.4 57.6 315 / 其他性质 极易水解 / / 不溶于水 (1)步骤Ⅰ发生的是非氧化还原反应，写出钛铁矿与浓硫酸发生的主要化学反应方程式___________。 (2)步骤Ⅲ为了除去浸取液中的铁元素杂质并回收。往浸出液中加入铁粉至溶液中的完全转化，然后抽滤，滤液用冰盐水快速冷却至结晶析出，再次抽滤并洗涤。下列说法正确的是___________。A．可能是在实验过程中氧化生成的 B．再次抽滤获得的滤液中溶质是和 C．利用冰盐水快速冷却有利于形成较大的晶体颗粒 D．再次抽滤后的洗涤应选用蒸馏水进行多次洗涤 (3)步骤Ⅳ包括钛盐的水解、产物的的分离和物质的转化。操作步骤如下：取一部分步骤Ⅲ获得的滤液→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→抽滤得偏钛酸→将偏钛酸在坩埚中加热到二氧化钛。将下列操作按合理顺序填入以上空格___________。 a、静置沉降后，用倾析法除去上层水 b、逐滴加入到沸水中并不停搅拌，继续煮沸约 c、用热的稀硫酸洗涤沉淀2-3次，然后用热水洗涤沉淀 d、慢慢加入其余全部滤液，继续煮沸约(过程中适当补充水至原体积) (4)①另一种生产的方法是用天然晶体为原料，利用步骤Ⅴ的反应原理获得。产品中含有、、等杂质，可通过精馏的方法获得高纯，以下说法正确的是___________。 A．收集时，仪器a的温度应控制为136.4℃ B．若b处温度计水银球的位置偏下，则可能会获得低沸点的馏分 C．精馏结束时，留在圆底烧瓶中的主要成分是和 D．本实验宜用空气冷凝管代替直形冷凝管 ②装有碱石灰的干燥管的作用是___________。 3．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）工业上以镍铁硫化矿(主要成分为NiS、FeS、SiO2等)为原料制备兰尼镍(一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，具有优良的储氢性能) ，并获得副产品黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“煅烧过程中NiS、FeS分别转化为Ni2O3、Fe2O3，写出NiS转化为Ni2O3的化学方程式：___。 (2)已知Ni2O3具有强氧化性，则滤渣1的主要成分为____(填化学式，下同)，气体2是___。 (3)滤渣2的主要成分为黄钠铁矾，写出生成黄钠铁矾和气体的离子方程式：____。 (4)“高温熔融”阶段通入Ar的目的是_____。 (5)“高温熔融”后加浓NaOH溶液的目的是使镍铝合金产生多孔结构，其反应原理为_______(用离子方程式表示)。 (6)Ni(OH)2可用于制备镍钴锰三元电极材料。用NiSO4溶液制备Ni(OH)2时，若要使滤液中的c(Ni2+)≤1.0 ×10-6 mol·L-1，则滤液的pH不小于_______{已知：Ksp[Ni(OH)2] = 2.0 ×10-15，lg2 = 0.3}。 4．（20