2023届高考化学一轮训练—工业流程题

2023届高考化学一轮训练—工业流程题 1．（2022·陕西渭南·统考一模）高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量铁和铝的氧化物)、硫铁矿(主要成分为FeS2)、钛白废酸(主要成分为H2SO4)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图： (1)“酸浸”时，为提高锰的浸出率，可采取的措施是___，“酸浸”过程中钛白废酸不宜过量太多，原因是___。 (2)在“酸浸”过程中，FeS2和MnO2颗粒组成两个原电池，如图所示，其中，MnO2原电池反应迅速，而FeS2原电池由于生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率受阻变慢。 ①MnO2原电池中，MnO2为原电池的___(填“正极”或“负极”)，每消耗1molMnO2，生成___molFe3+。 ②FeS2原电池负极上的电极反应式为___。 (3)已知部分金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表： 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 1.9 3.2 Al3+ 3.4 4.7 Mn2+ 8.1 10.1 Fe2+ 7 9.5 ①要除去Fe3+和Al3+，需要调节溶液的pH的范围为___。 ②加入CaCO3也可以将滤液中的Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，该反应的化学方程式为___。 ③若石灰乳用量过大，则MnSO4·H2O的产量会___(填“增加”、“减少”或“无影响”)。 (4)“操作X”为蒸发浓缩、___、过滤、洗涤、烘干。 (5)某工厂用10t软锰矿(含87%MnO2)制备MnSO4·H2O，最终得到MnSO4·H2O13.52t，则MnSO4·H2O的产率为___。 2．（2022·吉林长春·统考一模）硼砂的化学式为。利用硼镁矿(主要成分为)制取金属镁及粗硼的工艺流程为： 回答下列有关问题： (1)硼镁矿加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣的主要成分为___________。 (2)硼砂中B的化合价为___________，溶于热水后，常用稀H2SO4调pH=2～3得到H3BO3，该反应的离子方程式为___________。 (3)需要在HCl氛围中加热，其目的是___________。 (4)Mg—H2O2酸性电池的反应机理为。则该电池的正极反应式为：___________；常温下，当电路中通过的电子的物质的量为0.08mol时，溶液的pH=6，此时___________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀析出。(已知①Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12；②电解质溶液的体积为1L，忽略电解前后溶液体积的变化) (5)制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol/LNa2S2O3(强碱弱酸盐)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液16.00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。该粗硼样品的纯度为___________(提示：)。 3．（2022·湖北武汉·汉阳一中校考二模）废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废旧蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一，具体化工流程如图： 已知：I.铅膏主要成分是PbO2、PbSO4； II.HBF4是强酸； III.KSP(PbSO4)=1.6×10-8、KSP(PbCO3)=7.4×10-14。 回答下列问题： (1)写出副产品M的化学式_______； (2)写出步骤①反应的化学方程式_______。 (3)步骤②中存在PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡，比较K1_______K2(填“<”，“=”，“>”)；检验PbCO3固体是否洗涤干净的操作是_______。 (4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌的目的是_______。 (5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时，若电路中转移0.5mol电子，阴极增重_______g，阳极产生气体_______L(标况)。 (6)已知焙烧PbCO3可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取5.34g PbCO3进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出350℃时所得铅的氧化物的化学式_______。 4．（2022·广西·南宁二中校考三模）氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示： 已知：①Ce3+易和SO形成复盐沉淀：Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓(复盐沉淀)； ②硫脲：(分子式为SCN2H4)，具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2； ③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4