2023届高三化学一轮练习题——工业流程题

2023届高三化学一轮练习题——工业流程题 1．（2022·山东临沂·统考三模）锌是一种重要的金属，在电镀电池等工业上具有广泛的应用。以废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO2)为原料制备锌的工艺流程如下。 已知：①“浸取”后溶液中的阳离子主要是[ Zn( NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+。 ②25 °C时Ksp(ZnS)= 1.6×10-24 ；深度除杂标准：溶液中回答下列问题： (1)滤渣①的主要成分是_______(填化学式)；“浸取”时，ZnO发生反应的离子方程式为_______。 (2)加入过量氨水的作用之一是使 ZnO、CuO溶解，另一个作用是_______；“萃取”时需要进行多次萃取且合并萃取液，其目的是_______。 (3)“深度除铜”时涉及的部分反应为： [Cu(NH3)4]2+ +4H2O Cu2+ + K1=a [Cu(NH3)4]2++S2- +4H2OCuS↓+ K2=b (NH4)2S的加入量对锌的回收率及铜锌比的影响如图所示。 ①当(NH4)2S加入量超过100%时，锌的回收率下降的可能原因是_______(用离子方程式表示)。 ②(NH4)2S较为合理的加入量约为120%，理由是_______。 ③室温下，向“浸取”液中加入一定量(NH4)2S固体，“深度除铜”后，测得溶液中 c(Cu2+)为1.0×10-8 mol·L-1，此时溶液中c(S2- )为_______mol·L-1(用含a、b的代数式表示，忽略S2-水解)。 (4)用惰性电极“电解”时，阴极存在竞争反应，该竞争反应的电极反应式为_______。 2．（2022·广西南宁·南宁三中校考一模）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，为亮绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇。以废铁屑(含C和SiO2)为原料制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的工艺流程如图所示。 已知：25℃时，[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O(aq) K=6.31×10-17。 (1)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中Fe的化合价为____。 (2)废铁屑需碱浸预处理，“碱浸”中加Na2CO3溶液的目的是____。 (3)“溶解、氧化”过程中除了生成K3[Fe(C2O4)3]外，还有Fe(OH)3生成，该反应的化学方程式为____，该过程中体系温度需保持在40℃的原因是____。 (4)“调pH”是为了获得更多的产品，此时发生反应的化学方程式为____。 (5)获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的“一系列操作”包括：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。其中洗涤的具体操作是____。 (6)该流程中可以循环使用的物质是____。 (7)某同学欲检验所制晶体中的铁元素，取少量晶体放入试管中，加蒸馏水使其充分溶解，再向试管中滴入几滴0.1mol·L-1KSCN溶液。判断上述实验方案是否可行并结合数据和原理说明理由：____。 3．（2022·河南·统考二模）氧化铈(CeO2)是一种应用非常广 泛的稀士氧化物。现以氟碳铺矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示： 已知： ①稀土离子易与形成复盐沉淀，Ce3+和发生反应：Ce2(SO4)3+ Na2SO4 +nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓； ②硫脲：具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2； ③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+，两者均能形成氢氧化物沉淀； ④Ce2(CO3)2为白色粉末，难溶于水。 回答下列问题： (1)滤渣A的主要成分是_______(填写化学式)。 (2)在另一种生产工艺中，在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧，焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式_______。 (3)焙烧后加入稀硫酸浸出，Ce的浸出率和稀硫酸浓度、温度有关，其关系如图所示，图示中H+浓度大于2.5mol·L-1时，浸出率降低的原因是_______。 (4)加入硫脲的目的是将还原为Ce3+，反应的 离子方程式为_______。 (5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入另一种化学试剂X，根据题中信息推测，加入X的作用为_______。 (6)下列关于步骤④的说法错误的是_______ (填字 母)。 A．该步骤发生的反应是2Ce3+ +6=Ce2(CO3)3↓ +3CO2↑+3H2O B．可以用(NH4)2CO3溶液代替NH4 HCO3溶液，不影响产品纯度 C．过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率 D．过滤后的滤液中仍含有较多Ce3+，需要将滤液循环以提高产率 (7