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2023届高考化学一轮训练题—工业流程题
1.(2022春·湖南岳阳·高三湖南省岳阳县第一中学校考期末)工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2,还有少量Fe2O3,A12O3等杂质)制备PbSO4和MnCO3的工艺流程如图:
已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
②PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌ PbCl(aq) ΔH>0
③Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Mn(OH)2]=1.6×10-13
(1)“浸取”时,工业上选择的温度为80℃,选择此温度的目的有_______。(只答一条)
(2)“浸取”充分反应后,写出盐酸、NaCl与、PbS发生反应生成、和S的离子方程式_______.
(3)若上述酸浸液中 Mn2+的浓度为 0.16 mol·L-1,加物质A调节 pH,使酸浸液中 Fe3+、Al3+完全沉淀(离子浓度小于 10-5 mol·L-1)与 Mn2+分离,则调节pH的物质A可以是_______,调节溶液 pH 范围为_______(不考虑体积的变化)。
(4)“趁热过滤”的目的是_______,“加入冰水冷却过滤”的目的是_______。
(5)经“沉淀转化”后得到PbSO4,若转化后溶液中时,_______。
(6)制取MnCO3时往滤液2中加NH4HCO3溶液而不是Na2CO3溶液的原因是_______
2.(2022·宁夏银川·银川一中校考三模)一种以钛白水解工业废酸(含Sc3+、TiO2+、Mn2+、H+、SO等离子,Sc3+质量浓度为18mg∙L-1)为原料,提取用于电子工业、激光及超导材料、合金添加剂、各种阴极涂层添加剂等的主要成分氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)在萃取时,加入H2O2可生成难萃取的[TiO(H2O2)]2+,其中钛的化合价为____。
(2)酸洗时,93%的硫酸、27.5%H2O2溶液和H2O按一定比例混合成酸洗试剂,来除去油相中少量的钛。实验室中三种液体在烧杯中混合时加入的先后顺序是____。
(3)反萃取步骤中,加入NaOH溶液后生成Sc(OH)3和MnO2沉淀。写出H2O2氧化Mn2+的离子方程式____。若沉淀后溶液的pH=8(常温下),则残留的Sc3+的质量浓度是____mg/L。(Ksp[Sc(OH)3]=8×10-31)。
(4)沉钪步骤生成Sc2(C2O4)3灼烧时生成Sc2O3和CO2,氧化剂是____,反应的化学方程式是____。
(5)该流程从1m3的钛白水解工业废酸中提取出24.4gSc2O3,则Sc的提取率是____%(保留三位有效数字)。
3.(2022秋·黑龙江双鸭山·高三双鸭山一中校考开学考试)三氧化二铬(Cr2O3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。一种利用铬铁矿(主要成分为FeO、Cr2O3,还含有Al2O3、SiO2等杂质)清洁生产Cr2O3的工艺流程如下:
已知:①铬铁矿的成分及含量(以氧化物形式表示):
成分
Cr2O3
FeO
SiO2
Al2O3
其他
质量分数
45.0%
32.5%
11.5%
10.8%
0.2%
②金属离子开始沉淀与完全沉淀的pH如下:
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
开始沉淀的pH
2.7
3.4
5.0
7.5
完全沉淀的pH
3.7
4.9
5.9
9.7
③铬酸酐(CrO3)常用作氧化剂;
④铁铵矾的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O,在pH =3时完全沉淀。回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”前,常将铬铁矿粉碎,目的是___________ , 滤渣1的成分是___________。
(2)铬酸酐的作用是___________,“氧化酸浸”时FeO·Cr2O3反应的化学方程式是___________。
(3)“沉淀”时,应调节pH不低于___________,滤液1的成分主要是______ (填化学式)
(4)“除铝”一步的离子方程式是___________。
(5)若处理1kg铬铁矿,至少需要消耗铬酸酐的质量是___________g。(保留一位小数)
4.(2022·辽宁·校联考模拟预测)高铁酸钾()是一种暗紫色固体,在低温碱性条件下比较稳定,微溶于KOH浓溶液。工业上湿法制备的流程如图:
(1)基态Fe原子的价层电子的运动状态有_______种。
(2)请比较工业上湿法制备的条件下和的溶解度大小:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将粗品[含有、NaCl等杂质]转化为的