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2023届高考化学一轮专题复习——工业流程题
1.(2022·吉林长春·吉林省实验校考二模)高纯硫酸锶(SrSO4)作为锶铁氧体的主要原料广泛应用于磁性材料行业,添加到玻璃中可吸收紫外线和X射线,是用作阴极射线管面板的理想材料。以天青石精矿(主要成分为SrSO4、含有少量SiO2、BaSO4等)为原料制备高纯硫酸锶的工艺流程如图所示:
已知: Ksp(SrSO4)=3.2×10 -7、Ksp(SrCO3)=1.6 ×10 -9。请回答下列问题:
(1)“转化”工序实施前要将天青石粉碎研磨,其目的是___________。
(2)“转化”时,维持反应温度为70°C,温度不宜过高或过低的原因是___________。
(3)写出“转化”过程反应的化学方程式:___________。
(4)浸渣的主要成分有___________(填化学式);浸液中溶质的碱性___________(填“>”“<”或“=”)Ca(OH)2。
(5)“沉淀”过程反应的离子方程式为___________。
(6)气体1和气体2与水经过化合反应后的生成物可以返回___________ 工序循环利用。
(7)将天青石粉末与Na2CO3溶液混合,经一系列操作也可以得到SrCO3。将含有0.50 mol SrSO4的天青石粉末置于盛有100mL蒸馏水的烧杯中,再加入Na2CO3粉末并充分搅拌(忽略溶液体积的变化),若使SrSO4全部转化为SrCO3,则最少需要加入Na2CO3的物质的量为___________(保留四位有效数字)。
2.(2022·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)废铅蓄电池是发展循环铅产业的重要二次资源,对其进行资源化处理和清洁回收是铅工业可持续发展的一条重要途径,某课题组进行了如下处理:
已知:①废铅膏的主要成分为,还含有等;
②为一元强酸。
回答下列问题:
(1)铅与碳同主族,且位于第六周期,则铅的价电子排布图为_______。
(2)脱硫废液的成分为,在“盐浸脱硫”实验中,脱硫率随时间的变化如下图所示,当脱硫率为80%时,可采用的实验条件为_______,若温度过高(高于90℃)时,单位时间内脱硫率降低,可能的原因是_______。
(3)“盐浸脱硫”过程需要严格控制的用量,过量易生成,该反应的化学方程式为_______。
(4)浸出液的主要成分为,溶解反应的离子方程式为_______。
(5)“电解”操作中,应该以_______作为阳极电极材料,电解废液经加热浓缩得到_______(填化学式),可进行循环利用。若在实验室中进行浓缩操作,应该用_______(填仪器名称)进行。
3.(2022·全国·高三专题练习)硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有_______。
a.容量瓶b.烧杯c.烧瓶d.玻璃棒
(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是_______。
a.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比b.确定下一步还原所需铁的量
c.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量d.确保铁的氧化物酸溶完全
用NaClO3氧化时反应方程式:6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O
若改用HNO3氧化,反应方程式:6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NO↑+4H2O
(3)已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊,利是_______,弊是_______。
聚合硫酸铁溶液中SO与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO与Fe3+物质的量之比。
(4)测定时所需的试剂_______。
a.NaOHb.FeSO4c.BaCl2d.NaClO3
(5)需要测定_______和_______的质量(填写化合物的化学式)。
(6)选出测定过程中所需的基本操作_______(按操作先后顺序列出)。
a.萃取、分液b.过滤、洗涤c.蒸发、结晶d.冷却、称量e.烘干或灼烧
4.(2022·陕西西安·西北工业大学附属中学校考模拟预测)铈的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳酸铈(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如下:
已知:①CeO2具有较强的氧化性,难溶于一般的酸或碱。
②F-能和很多金属离子形成较为稳定的配合物,如Ce4+能与F-结合成CeF3+,Al3+也能与F-结合