2023届高三化学一轮专题训练：工业流程题

2023届高三化学一轮专题训练：工业流程题 1．（2023春·安徽·高三统考专题练习）四氧化三锰是一种重要的电子和新能源基础原材料，可以用于生产软磁锰锌铁氧体、锂电正极材料锰酸锂和负温度系数热敏电阻等。以软锰矿(主要成分为还含少量Fe、Si、Al等的氧化物)和硫铁矿(主要成分)为原料制备大颗粒的电池。 说明： Ⅰ.“浸取”：研究发现，酸浸时和颗粒反应的原理如图1所示(部分产物未标出)。                  图1 Ⅱ.通空气“氧化”：将“沉淀”步骤所得含少量的固体滤出，洗净，加水打成浆，浆液边加热边持续通入空气，制得。 Ⅲ.氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表： 沉淀物 开始沉淀的pH 3.4 2.2 6.3 8.1 完全沉淀的pH 5.2 3.2 9.7 10.4 (1)滤渣1中主要成分的化学式为_______。 (2)随硫铁矿的增加，锰的浸出率降低，可能的原因是_______。 (3)写出“浸取”时与反应的离子方程式为_______。 (4)加入“氧化”的目的是_______。 (5)检验“沉淀”已洗净的操作是_______。 (6)“沉淀”加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图2所示，其中pH先基本不变后迅速下降的原因是_______。 (7)一个立方体结构的晶胞如图3所示，距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗数值为，则的晶体密度为，则晶胞的边长为_______nm(用含ρ、的代数式表示)。 2．（2022·浙江·统考一模）利用富锗ZnO烟尘(还含有CuO、CaO、PbO2、FeO、MnO2等)生产锗精矿和碱式碳酸锌[aZnCO3·bZn(OH)2]。其流程如下： 已知：酸浸时，锰与铅元素被还原为+2价，锗以Ge4+存在。 请回答： (1)酸浸得到的浸渣主要含有的两种物质是______(填化学式)。 (2)为了提高锗的浸出率，可以采取______(填两种方法)。 (3)流程Ⅱ除Fe、Mn的过程中控制pH不宜过低，除防止锰的形态发生变化外，其原因还可能是______。 (4)沉锌中得到沉淀的化学式表示为aZnCO3·bZn(OH)2，为了确定其组成，称取34.9g该沉淀充分灼烧，最终获得24.3g氧化锌，计算确定aZnCO3·bZn(OH)2中a与b之比为______，则沉锌的化学方程式为______。 3．（2022春·河北石家庄·高三统考专题练习）铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含FeS、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下图： 已知： i.Bi3+易水解；NaBiO3难溶于冷水 ii.“氧化浸取”时，铋元素转化为Bi3+，硫元素转化为硫单质 iii.Cu(OH)2(s)+4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq) K=4.4×10-7 iv.该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Bi3+ 开始沉淀的pH 7.6 2.7 4.8 4.5 沉淀完全的pH 9.6 3.7 6.4 5.5 回答下列问题： (1)为抑制“氧化浸取”时Bi3+水解，可采取的措施是_______。 (2)“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。 (3)“氧化浸取”时，FeS转化为Fe3+的离子方程式是_______。 (4)“除铁”时，调节溶液pH值的范围是_______。 (5)“除铜”时发生反应：Cu2+(aq)+4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+(aq) K=2×1013，则Ksp[Cu(OH)2]=_______。 (6)“转化”时，生成NaBiO3的离子方程式是_______。“转化”后应冷却至室温再过滤，原因是_______。 4．（2022·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学校考模拟预测）高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效且多功能的新型绿色净水剂，一种以及制备高铁酸钾和重要的催化剂的流程如图所示： 已知： ①相同情况下高铁酸钠在水中的溶解度大，而高铁酸钾在水中的溶解度很小。 ②部分金属离子在溶液中沉淀的如下表： 金属离子 开始沉淀的 1.9 7.0 8.1 完全沉淀的 3.2 9.0 10.1 回答下列问题： (1)不溶于稀硫酸，加入过量的的目的是在酸性条件下将还原成稳定的，写出该反应的离子方程式：_______。 (2)加入双氧水的目的是_______，调节pH的范围是_______，“滤渣”的主要成分是_______。 (3)当温度高于时，沉锰速率随温度升高而减慢的原因是_______。 (4)高铁酸钾作为高效多功能净水剂的原理是_______