2023届高三化学一轮复习 专题训练：工业流程题

2023届高考化学一轮专题训练：工业流程题 1．（2022·河南·校联考二模）锗是一种重要的半导体材料，同时在航空航天测控、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。实验室模拟生产锗的实验过程如图所示： 已知：GeCl4的熔点：-49.5℃，沸点：82℃，密度：1.9g·cm-3。 回答下列问题： (1)在实验室中，若焙烧锗石矿，应将样品放在____中灼烧。产生的气体可以用下列____方式处理(填标号)。 a．氢氧化钠溶液       b．酸性高锰酸钾溶液 c．苯和水的分层液     d．碱石灰 (2)步骤2：将烧渣放入三颈烧瓶中，分批加入浓盐酸并搅拌，控制温度为40℃反应30分钟，反应装置如图所示： ①仪器a的名称是____，仪器b的作用是____，加热采用的方式为____。 ②用浓盐酸而不用稀盐酸处理GeO2粗品的原因是____。 (3)写出“步骤4”生成GeO2·nH2O反应的化学方程式___。 (4)查阅资料得知：“步骤4”生成的GeO2·nH2O实为GeO2·H2O，其在5.0mol·L-1的盐酸中溶解度最小。取10.0mLGeCl4和高纯水反应，欲使GeO2·H2O的产率最高，加入高纯水的体积约为____mL(忽略混合及反应前后液体体积的变化，保留一位小数)。 2．（2022·四川成都·统考一模）碳酸锶是重要的无机化工产品。利用锶渣(主要成分SrSO4，含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3杂质)制备超细碳酸锶的工艺如图： 已知：25℃时溶液中金属离子物质的量浓度c与pH的关系如图甲所示： 回答下列问题： (1)原料预处理的目的是加快煅烧反应速率，提高原料利用率。预处理方式可以是____。 (2)“高温煅烧”得到的主要产物为锶的硫化物和一种可燃性气体。则“高温煅烧”的主要反应化学方程式为____。 (3)气体2为____。步骤1的目的为____，不设置步骤1带来的后果是____。 (4)“除铁铝”过程维持温度在75℃的好处是____。“除铁铝”后溶液温度降至室温(25℃)，溶液中c(Fe3+)为____mol/L。(100.9=7.9) (5)①写出“沉锶”的离子反应方程式：____。 ②反应温度对锶转化率的影响如图乙，温度高于60℃时，锶转化率降低的原因为____。 3．（2022·北京海淀·北京市十一学校校考三模）废旧锂离子电池正极材料主要由活性材料与铝箔构成，采用碱浸法分离回收正极活性材料流程如图所示。 (1)碱浸 ①碱浸过程中的离子方程式、___________。 ②保持碱浸液固比为5∶1、浸出温度为不变，测量碱浓度对浸出率的影响如图，最终确定最优浓度为，解释原因________。 (2)还原焙烧 在碱浸除去后的正极材料中添加褐煤(含碳量90%)，在进行还原焙烧，所得产物用水和处理(碳化水浸)，将元素转移到水相。 ①补全还原焙烧的方程式：________。 ②固相反应一般反应速率较慢，写出可以加快还原焙烧反应速率的方法________。 (3)碳化水浸 ①碳酸锂溶浸过程的反应，该反应的和随温度的变化如图，根据化学热力学知识，判断该反应自发进行的温度范围为________。 ②升高温度可以实现碳化结晶，从平衡的角度解释其原理________。 4．（2022·北京海淀·北京市十一学校校考三模）铜矿石(主要成分、)的熔炼过程排放的烟气含有、等有害成分，水洗烟气形成污酸。工业上可以利用铁碳床处理污酸，将其中的S(Ⅳ)还原为，进而生成难溶于水的，除去污酸中S、及重金属元素。 (1)用化学用语表示烟气溶于水显酸性的原因________。 (2)采用铁碳床而非纯铁床的原因是________。 (3)①铁碳床中铁碳比为1∶1条件下处理污酸，的去除率及质量浓度随反应时间变化如图所示。内，砷去除平均速率是________。 ②污酸经过铁碳床处理后，再加入或通入继续除砷，的去除率变化如图所示。 反应，砷去除率随质量的变化                通入，砷去除率随反应时间的变化 甲同学认为，加入相同物质的量的和，加入时的去除效率更好，相应的证据是________。 (4)处理后污酸中砷的残留量的测定：取处理后的污酸，将其中的全部转化为，加入过量溶液和几滴淀粉，用电极进行电解，阳极附近溶液变蓝时，停止电解。电解过程中，阴极产生氢气，阳极产物与反应，将其氧化为。 ①电解时，阳极反应式为________。 ②电解结束时，通过导线的电量为Q(单位C)，处理后污酸中的残留量为________。(法拉第常数为F，表示每摩尔电子所带电量，单位) 5．（2022·山西·统考二模）四氧化三锰用于电子工业生产软磁铁氧体，用作电子计算机中存储信息的磁芯。以工业硫酸锰为原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物质)制