专项19 工艺流程综合题-备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训（新高考专用）（3月期）

备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训（新高考专用） 专项19 工艺流程综合题 1．（2023·山东枣庄·统考二模）钯(Pd)是一种贵金属，性质类似铂(Pt)。活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图： 已知：I．阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、(表示树脂的有机成分)。 II．“沉钯”时得到氯钯酸铵固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。 (1)温度、固液比对浸取率的影响如图，则“浸取”的最佳条件为___________。 (2)“浸取”时，加入试剂A的目的为___________。 (3)“浸取”时，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合钯(Ⅱ)酸()为二元强酸。加入浓盐酸和后主要反应的离子方程式：___________。 (4)“离子交换除杂”应使用___________(填“阳离子”或“阴离子”)树脂，“洗脱”时应使用的洗脱液为___________(填标号)。 A．硫酸    　　　　B．盐酸　　　　C．无水乙醇 (5)“还原”过程转化为，在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成，该过程还产生的副产物为___________，且该产物可循环利用至___________环节(填环节名称)。 (6)以上流程污染性较强且复杂，通常适用电解法回收钯。将“浸取”后的溶液与钯离子脱附试剂MH混合，形成配离子，电解可得高纯度钯，装置如图。电解时，当浓缩室里共得到的较浓盐酸时(体积变化忽略不计)，理论上能得到Pd___________g，但实际生产中得不到相应质量的Pd，原因是___________。 2．（2023·江苏·统考一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。 已知：萃取时发生的反应为。 (1)除Fe、Al：先加入溶液，再加入溶液调节pH。写出氧化的离子方程式：_______。 (2)除Ca、Mg：当某离子浓度时，认为该离子已除尽。 ①为使、除尽，必须保持溶液中_______。 ②若调节溶液的pH偏低、将会导致、沉淀不完全，其原因是_______。 [，，]。 (3)萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂，实验测得萃取率随pH的变化如图所示。向萃取所得有机相中加入，反萃取得到水相。 ①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。 ②萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是_______。 (4)热分解：向反萃取所得水相中加入溶液，充分反应后，得到。将在空气中加热可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。 ①B点剩余固体产物为_______(写出计算过程)。 ②钴的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_______个。 3．（2023·河北邯郸·统考一模）钴是生产电池材料、高温合金、磁性材料及催化剂的重要原料。一种以湿法炼锌净化渣(含有Co、Zn、Fe、Cu、Pb等金属及其氧化物)为原料提取钴的工艺流程如图所示： 已知：①常温下，Ksp(CuS)=8.9×10-36，Ksp(CoS)=1.8×10-22。 ②溶液的氧化还原电位为正表示该溶液显示出一定的氧化性。氧化还原电位越高，氧化性越强；电位越低，氧化性越弱。 回答下列问题： (1)基态Co原子的价层电子轨道表示式为______。 (2)“浸出渣”的主要成分为______(填化学式)。工业上，在“浸出”过程中，常选用硫酸浸取，而不用盐酸，原因是_____。 (3)Na2S常用作沉淀剂，在“铜渣”中检测不到Co2+，“除铜液”中Co2+浓度为0.18mol•L-1，则此时溶液的pH＜______[已知常温下，饱和H2S水溶液中存在关系式：c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22(mol•L-1)3]。 (4)“氧化”过程中，Na2S2O8与Fe2+发生反应的离子方程式为______。 (5)“沉铁”过程中，Na2CO3的作用是______。 (6)Co元素的存在形式的稳定区域与溶液pH的关系如图(E－pH图)所示，在溶液pH=5时，Na2S2O8能将Co2+氧化，写出该反应的离子方程式：______；以1吨湿法炼锌净化渣(Co的质量分数为w%)为原料提取出mkgCo(OH)3。在提取过程中钴的损失率为______(填含w、m的表达式)%。 4．（2023·北京石景山·统考模拟预测）一种利用低品位铜矿(、CuS、FeO和等)为原料制取CuCl的工艺流程如下： 已知：i.水溶液中不存在碳酸铜，碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。 ii.室温时，的溶度积常数。 (1