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广东省广州市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-非选择题1
一、工业流程题
1.(2020·广东广州·统考二模)氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3的工艺流程如图,其中TBP和P507均为有机萃取剂。
回答下列问题:
(1)Sc2O3中Sc的化合价为___。
(2)“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是___。
(3)“滤渣”的主要成分是___。
(4)“萃取除铁”时铁和钪的萃取率与O/A比(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A比为___。
(5)有机萃取剂P507萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换:ScCl3+3HR=ScR3+3HCl(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是___。
(6)“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+、Ca2+外,还有___。
(7)Sc2(C2O4)3在空气中“煅烧”生成Sc2O3的化学方程式是___。
(8)某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3,最终得到Sc2O3306g,该矿中含钪的质量分数为___。
2.(2021·广东广州·统考二模)锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含BeO、、及少量、、FeO、、)中提取铍的工艺如图:
已知:苯甲酸是一元弱酸,白色片状晶体,常温下微溶于水,温度升高,溶解度增大。
回答下列问题:
(1)铍的化学性质与铝相似,写出BeO溶于NaOH溶液的化学方程式_______。
(2)“微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔,目的是_______。
(3)“浸出渣”的主要成分是_______。
(4)“除铁”中发生反应的离子方程式:、_______。
(5)“除铝”时,溶液的pH越小,铝的去除率_______(填“越高”、“越低”或“不变”)。利用“除铝”所得苯甲酸铝沉淀再生苯甲酸的方案为:将苯甲酸铝沉淀溶于热的稀硫酸中,_______。
(6)由油酸铍制备BeO的方法是_______。
3.(2022·广东广州·统考二模)金属镓拥有电子工业脊梁的美誉,镓与铝同族,化学性质相似。一种从高铝粉煤灰(主要成分是Al2O3,还含有少量Ga2O3和Fe2O3等)中回收镓的工艺如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,Ga2O3转化成NaGaO2的化学方程式为_______。
(2)“碱浸”所得浸出渣的主要成分是_______。
(3)“转化1”中通入过量CO2至溶液pH=8,过滤,所得滤渣的主要成分是Al(OH)3和Ga(OH)3,写出生成Al(OH)3的离子方程式_______。
(4)“溶镓”所得溶液中存在的阴离子主要有_______。
(5)“电解”所用装置如图所示,阴极的电极反应为_______。若电解获得1molGa,则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为_______L,电解后,阳极室所得溶液中的溶质经加热分解生成_______(填化学式)可循环利用。
二、原理综合题
4.(2020·广东广州·统考二模)甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化剂作用下反应得到C7H8、C8H10和副产物三甲苯(C9H12),发生的主要反应如下:
Ⅰ.C6H6(g)+CH3OH(g)⇌C7H8(g)+H2O(g)
Ⅱ.C7H8(g)+CH3OH(g)⇌C8H10(g)+H2O(g)
Ⅲ.C8H10(g)+CH3OH(g)⇌C9H12(g)+H2O(g)
(1)500℃、0.18Mpa条件下,反应达到平衡时,结果如图所示。
①由图分析,随着投料比增加,CH3OH的平衡转化率___,平衡时的值___。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②投料比为1.0时,C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量之比为6︰3︰1。CH3OH的平衡转化率为___,反应I的平衡常数K=___。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应I在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。
①反应I的∆H=___kJ·mol-1。
②吸附CH3OH的焓变___吸附C6H6的焓变(填“>”或“<”)。
③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为___。
④在固体酸(HB)催化作用下,测得反应I的速率方程为v=k∙p(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应I,关于反应I的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是__(填标号)。
A.升高温度,K和v均增大
B.增大p(C6H