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2023届高考化学一轮复习——工业流程题
1.(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)。
2.(2022·辽宁沈阳·沈阳市法库县高级中学校考模拟预测)废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2.某探究小组回收处理流程如图:
回答下列问题:
(1)硒(Se)为第四周期与硫为同族元素,Se的原子序数为_______;镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族,CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为_______。
(2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的离子方程式为_______。
(3)已知:25°C,Kb(NH3·H2O)≈2.0×10−5,Kp[Ga(OH)3]≈1.0×10−35,Ksp[In(OH)3]=1.0×10−33。当金属阳离子浓度小于1.0×10−5 mol∙L−1时沉淀完全,In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为_______(保留一位小数);为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解,计算反应Ga(OH)3(s)+NH3·H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K=_______。(已知:Ga3++4OH-[Ga(OH)4]-,K'=≈1.0×1034)
(4)“回流过滤”中加入的SOCl2是一种液态化合物,极易与水反应,写出SOCl2与水反应的化学反应方程式_______;SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和_______。
(5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为_______。
3.(2022·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考二模)硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃):
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
1.9
7.6
7.3
3.0
完全沉淀
3.2
9.6
9.3
5.2
③离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
请回答:
(1)为提高原料利用率“混合焙烧”时常采取的措施_______。
(2)氧化步骤发生反应的离子方程式为_______,若省略“氧化”步骤,造成的影响是_______。
(3)“中和除杂”时,应控制溶液的pH范围是_______。
(4)“氟化除杂”后,溶液中c(F-)浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值=_______(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)
(5)“碳化结晶”生成MnCO3沉淀时发生反应的离子方程式为_______,“碳化结晶”需选择合适的温度,温度不宜过高也不能过低的原因是_______。
4.(2022春·北京西城·高三北京师大附中校考期末)软锰矿是重要的工业原料。
(1)过程I:软锰矿的酸浸处理
①酸浸过程中的主要反应(将方程式补充完整,已知FeS2中硫的化合价为-1价):_____
2FeS2+MnO2+_______=Mn2++2Fe3++4S+_______。
②生成的硫附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻,此时加入H2O2,利用其迅速分解产生的大量气体破除附着的硫。导致H2O2迅速分解的因素是_______。
③矿粉颗粒表面附着的硫被破除后,H2O2可以继续与MnO2反应,从而提高锰元素的浸出率,该反应的离子方程式是_______。
(2)过程Ⅱ:电解法制备金属锰
在该过程中锰元素