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辽宁省丹东市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-综合、推断、流程题
一、工业流程题
1.(2020·辽宁丹东·统考二模)硫酸镍是电镀镍和化学镀镍时使用的主要镍盐。以废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,还含有少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍晶体的流程如图所示:
已知:Ni3+的氧化性比稀HNO3强。
回答下列问题:
(1)已知:Cr3++4OH-= CrO2-+2H2O。“一次碱析”时,需加入过量的NaOH溶液的目的是______________________。
(2)“氨解”的目的为_______________________。
(3)“净化”“过滤”后得到含有两种元素的不溶性化合物,该化合物的化学式为________,写出“氧化”中发生反应的离子方程式:____________________________________。
(4)从NiSO4溶液中得到硫酸镍晶体需经过“系列操作”为__________,__________,过滤,洗涤,干燥(填操作名称)。
(5)1844年,科学家发现金属镍可以用NaH2PO2将水溶液中的Ni2+还原出来,NaH2PO2将转化为H3PO3,这一原理现用于化学镀镍。写出化学镀镍原理的离子方程式___________。
(6)为测定硫酸镍晶体(NiSO4·n H2O)的组成,进行如下实验:称取2.63g样品,配成250.00mL溶液,准确量取配制的溶液25.00mL,用0.0400mol/L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液25.00mL。则硫酸镍晶体的化学式为_____________________________。
2.(2021·辽宁丹东·统考二模)As2O3在玻璃工业中常用作澄清剂和脱色剂,以增强玻璃制品的透光性,工业上用高浓度含砷废水(砷元素以+3价形式存在)提取As2O3的工艺流程如下:
(1)不同pH时,该含砷废水中各种含砷微粒的物质的量分数如下图所示:
①H3AsO3为_______元_______(填“强”或“弱”)酸。
②“调pH”时,控制溶液的pH=6,“沉砷”时会生成As2S3沉淀。写出“沉砷”时反应的离子方程式:_______。
(2)已知As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS(aq),则“沉砷"中加入FeSO4的作用是_______。
(3)“氧化”步骤除了可以加入氧化剂,还可通过电解反应将有毒的AsO可转化为无毒的AsO。用石墨为电极,在强碱性溶液中电解含AsO的溶液,阳极的电极反应式为_______。
(4)加H2SO4调节pH=0时,由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式为_______。
(5)已知As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示,为了提高As2O3的沉淀率,“一系列操作”过程中,冷却结晶时应控制的条件为_______。
3.(2022·辽宁丹东·统考二模)稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属,利用钛尾矿回收金属钪的工艺流程如图1所示。回答下列问题:
已知:xNH4Cl·yScF3·zH2O是“沉钪”过程中ScF3与氯化物形成的沉淀,在强酸中部分溶解。
(1)Sc元素在周期表中的位置_______。
(2)“焙烧”过程中使Sc2(C2O4)3充分氧化可采取的措施_______,_______。
(3)含钪元素的微粒与lgc(F-)、pH的关系如下图2所示,用氨水调节溶液的pH,控制pH的范围是3.5<pH<<4.2,pH不能过高的原因是_______。
(4)xNH4Cl·yScF3·zH2O中存在的化学键类型有_______。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.氢键
(5)“脱水除铵”是复盐沉淀(xNH4Cl·yScF3·zH2O)的热分解过程,其固体质量与温度的关系如图3所示。其中在380-400°C过程中会有白烟冒出,保温至无烟气产生,即得到ScF3。复盐沉淀(xNH4Cl·yScF3·zH2O)分解的总反应方程式为_______。
(6)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O沉淀,再高温脱水得ScF3,但通常含有ScOF杂质。流程中“沉钪”后“脱水除铵”可制得纯度很高的ScF3,其原因是_______。
二、原理综合题
4.(2020·辽宁丹东·统考二模)氨和甲烷等原料在工业生产中发挥着重要的作用。
Ⅰ.我国科学家以MoS2 为催化剂,通过调节催化剂/电解质的表界面相互作用,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程