2023届高三化学高考备考一轮复习专题训练—工业流程题

2023届高考化学一轮专题复习—工业流程题 1．（2022·广东东莞·东莞市东华高级中学校考模拟预测）稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持+3价不变；(C11H23COO)2Mg的，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+ 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2～7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / (1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______，画出该元素基态原子价电子的轨道表示式_______。 (2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______的范围内，该过程中Al3+发生反应的离子方程式为_______。 (3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2+浓度为2.7g·L-1。为尽可能多地提取RE3+，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO- )低于_______mol·L-1(保留两位有效数字)。 (4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+ 溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 (5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。 ①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1mol Pt3Y转移_______mol电子。 ②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应为_______。 2．（2022秋·福建龙岩·高三福建省龙岩第一中学校考阶段练习）碳酸锂是制取各种精细锂化合物、金属锂等的基础锂盐。一种用锂辉矿烧渣(主要成分为，还含有少量及等杂质)制备的工艺流程如下： 已知： 开始沉淀 完全沉淀 开始溶解 2.2 3.5 4.1 5.4 7.8 回答下列问题： (1)步骤Ⅱ加粉末的作用是_______。 (2)步骤Ⅳ加入发生反应的离子方程式为_______；步骤Ⅴ“过滤”前需调整溶液的范围为_______。 (3)步骤Ⅶ“过滤”时得到的滤渣的主要成分是_______(填化学式)。 (4)可用作锂离子电池的电解质，可用(氟硼酸)与在水溶液中制取，该反应的化学方程式为_______。 (5)某工厂用a吨锂辉矿烧渣(含)制得b吨，锂的转化率为_______。 3．（2022秋·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）某化工厂产生的废渣中含有和Ag，为了回收这两种物质，某同学设计了如下流程： 已知：“浸出"”过程发生可逆反应：。 回答下列问题： (1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行，最适合的加热方式为_______。将废渣“氧化”的化学方程式为_______。 (2)其他条件不变，在敞口容器中进行“浸出”时，浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始废渣中银的质量的百分比)降低，可能原因是_______(用离子方程式表示)。 (3)研究发现：浸出液中含银化合物总浓度、含硫化合物总浓度与浸出液pH的关系如下图所示： ①pH=10时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是_______。 ②pH=5时含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同，原因是_______。 (4)“还原”过程中还原剂与氧化剂物质的量之比为_______。 (5)工业上，粗银电解精炼时，电流为，若用8A的电流电解60min后，得到，则该电解池的电解效率为_______。(保留小数点后一位。通过一定电荷量时阴极上实际沉积的金属质量与理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为) 4．（2022·吉林长春·长春十一高校考模拟预测）纳米氧化锌可作为一些催化剂的载体，二氧化锰也常作催化剂、氧化剂与去极化剂，用途非常广泛。工业上由软锰矿(主要成分为MnO2)与锌精矿(主要成分为ZnS)酸性共溶法制备MnO2，及纳米ZnO，工艺流程如图： 已知：P5O7(酸性磷酸酯)可作萃取剂分离锌、锰离子，它是一种不溶于水的淡黄色透明油状液体，属于酸性萃取剂。 请回答下列问题： (1)为了提高酸浸效果，可采取的措施有____。(答出一条即可) (2)写出步骤①酸浸时ZnS与MnO2发生的主要反应的离子方程式：____。(无单质硫生成)，若软锰矿的比例较低，可能产生的后果是____。 (3)实验室完