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2023届高考化学一轮专题复习——工业流程题
1.(2023秋·天津河北·高三统考期末)硝酸铈铵、二氧化铈()均是常见的强氧化剂,可以以为原料进行制取。
(1)“沉淀1”时,溶液中转化为沉淀。写出沉淀1反应的化学方程式:_______。
(2)“酸溶2”时,控制反应温度为80℃,硝酸与分解产生的反应生成,反应过程中有少量红棕色气体逸出。“酸溶2”时需控制硝酸的温度为80℃,同时将分批加入硝酸中,原因是_______。
(3)“沉淀2”时,控制其他条件一定,改变加入固体的量,测得沉淀的收率如图所示。“沉淀2”时,不是采用反应计量数之比,而是控制加入的目的是_______。
(4)实验小组以为原料制取,请补充完整实验方案:将完全溶解于盐酸中,_______,得固体。[已知:(白色沉淀)(黄色沉淀),受热分解时失重百分比与温度的关系如图所示。可选用的仪器和试剂:氨水、、、溶液、马弗炉(可用于固体的高温加热)]
(5)实验制得的硝酸铈铵(摩尔质量为)含量可用如下方法测定:准确称取16.0g硝酸铈铵样品,加水充分溶解,并转移至100mL容量瓶中定容、摇匀,得硝酸铈铵溶液试样。准确量取5mL的硝酸铈铵溶液试样,移入250mL锥形瓶中,加入适量硫酸和磷酸,并加入2滴0.25%邻二氮杂菲指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为),消耗标准溶液24.00mL。计算该样品中硝酸铈铵的质量分数______。
2.(2023秋·天津河北·高三统考期末)磷酸铁()主要用于制造磷酸铁锂电池材料。以硫铁矿烧渣(主要成分是,含少量、和)为原料制备磷酸铁的工艺流程如下:
(1)焙烧。将硫铁矿烧渣与蔗糖()一起焙烧,可生成FeO与。写出焙烧时所发生反应的化学方程式:_______。
(2)还原。将焙烧后的固体用稀硫酸浸取,所得溶液主要含,还含少量和。向酸浸后所得溶液中加入固体,充分搅拌至溶液中全部被还原并生成。理论上完全反应需要消耗的_______。
(3)制备。向溶液中加入足量的30%溶液与溶液,控制溶液的pH约为1.5,充分反应可得沉淀。
①写出生成反应的化学方程式:_______。
②反应的平衡常数_______。[已知:,,
,]
(4)其他条件一定,制备时测得Fe的有效转化率与溶液pH的关系如图所示。
①pH<1.5时,pH越大,Fe的有效转化率越大的原因是_______。
②pH>1.5时,pH越大,Fe的有效转化率越低的原因是_______。
3.(2023秋·重庆南岸·高三重庆市第十一中学校校考期末)碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如图:(提示:Cu2S中Cu为+1价,S为-2价)
回答下列问题:
(1)滤渣可能含SiO2、___________(填化学式)。
(2)①“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施有___________(填2条)。
②某小组测得Cu浸取率随H2O2浓度及温度影响的变化曲线如图:
浸取时Fe2(SO4)3也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为___________;
③图2中高于85℃时Cu浸取率下降的原因是___________
(3)常温下,“过滤”后的滤液中C(Cu2+)=2.2mol/L,则“除铁”步骤调pH应小于___________(已知:常温下Ksp(Cu(OH)2)=2.2×10-20)。
(4)工业上也可设计钾离子电池,其工作原理如图所示。K0.5MnO2+6xCK0.5-xMnO2+xKC6
①放电时K+通过阳离子交换膜向___________电极移动(填“石墨”或“K0.5MnO2”)。
②充电时,阳极的电极反应式为:___________。
(5)工业上也可用葡萄糖(C6H12O6)构成燃料电池。
①写出以葡萄糖(C6H12O6)为燃料,酸性溶液做电解质,该电池的负极电极反应式:___________
②该电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体体积为___________
4.(2022秋·四川成都·高三校联考期末)磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种高效磷钾复合肥,以氟磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3F,还含有少量Fe3O4]为原料制备KH2PO4的一种工艺流程如图所示:
(1)酸浸前需将氟磷灰石粉碎成粉末,其目的是_____。
(2)“酸浸”时发生反应的化学方程式有Ca5(PO4)3F+5H2SO4=5CaSO4+3H3PO4+HF↑,该反应体现了硫酸的_____性和难挥发性,酸浸时_____(填“能”或“不能”)使用玻璃容器。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为_____。
(4)利用平衡移动原理和相关化学用语解释加入CaCO3调节pH形成Fe