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．（2022·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料以及精细化工产品3PbO·PbSO4·H2O(三盐)等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS，含有FeS2等杂质)制备PbSO4的工艺流程如下： 已知：i)PbCl2难溶于冷水，易溶于热水 ii)PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl(aq) iii)， (1)“浸取”时需要加热，该过程中盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为_______；该步骤中FeS2和MnO2颗粒可以组成两个原电池，如图所示。其中MnO2原电池反应迅速，而FeS2原电池由于生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率变慢。 ①MnO2原电池中，每消耗3 mol MnO2，生成_______ mol Fe3+，该电池正极上的电极反应式为_______。 ②FeS2原电池负极上的电极反应式为_______。 (2)“调pH”的目的是_______。 (3)“沉降”中获得PbCl2采取的措施是_______。(答出一条即可) (4)“滤液a”经过处理后可以返回到_______工序循环使用。 (5)用硫酸铅与氢氧化钠溶液在50℃~60℃反应可以制备三盐，该反应的离子方程式为_____。 (6)海绵铅具有优良的储氢功能，其储氢原理为2Pb(s)+H2(g)=2PbH(s)。假设海绵钯的密度为ρ g·cm-3，摩尔质量为M g·mol-1，其吸附的氢气是其体积的n倍(标准状况)，则此条件下，1 g海绵铅的储氢容量R_______mL，氢气的浓度r_______mol(储氢容量R即1 g铅吸附氢气的体积；氢气的浓度r为1 mol Pb吸附氢气的物质的量) (7)若H2O2代替二氧化锰作氧化剂，因生成Fe3+催化分解H2O2，会使H2O2的利用率明显降低。反应的机理为： ①Fe3++H2O2=Fe2++H++·OOH ②H2O2+X=Y+Z+W(已配平) ③Fe2++·OH=Fe3++OH- ④H++OH-=H2O 根据上述机理推导步骤②中的化学方程式为_______。 2．（2022·江苏苏州·统考模拟预测）以软锰矿(主要成分为MnO2，还含少量Fe、Si、Al、Ca、Mg等的氧化物)和硫铁矿(主要成分FeS2)为原料，两矿联合浸取可制备大颗粒的电池用Mn3O4。 (1)浸取：将软锰矿与硫铁矿粉碎混合，用硫酸浸取。研究发现，酸浸时，FeS2和MnO2颗粒构成两个原电池反应，其原理如图所示(部分产物未标出)。 ①若FeS2原电池中生成单质S，其电池总反应的离子方程式为___________。 ②随硫铁矿的增加，锰的浸出率降低，可能的原因是___________。 (2)除钙镁：向已除去Fe、Al、Si元素的MnSO4溶液中(pH约为5)加入NH4F溶液，将Ca2＋、Mg2＋转化为氟化物沉淀。则 =___________。 [已知Ksp(MgF2)=5×10-11，Ksp(CaF2)=5×10-9] (3)氧化：将“沉淀”步骤所得含少量Mn2(OH)2SO4的Mn(OH)2固体滤出，洗净，加水打成浆，浆液边加热边持续通空气，制得Mn3O4。 ①写出由Mn(OH)2反应得到Mn3O4的化学方程式___________。 ②沉淀加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图所示，其中pH先基本不变后迅速下降的原因是___________。 ③所得产物中锰元素含量随通入空气时间的变化如图所示，当通空气时间超8小时，产物中锰元素含量减小的原因是___________。 3．（2022·湖北孝感·应城市第一高级中学校考模拟预测）六氟锑酸钠(NaSbF6)是一种新开发的锑的精细化工产品，主要用于有机合成、光化学反应、半导体刻蚀等。中南大学的杨天足教授提出了一种在水溶液中由锑白(主要含Sb2O3、Sb2S3和Sb2O5、Fe2O3、CuO等)合成六氟锑酸钠的工艺流程如图所示： 已知：①Sb2O3的性质与Al2O3类似；    ②Sb2S3可溶于NaOH溶液； ③NaSbO3·3H2O晶体难溶于水。请回答下列问题： (1)51Sb在元素周期表中属于_______区元素。 (2)“碱浸、还原”时，Sb2O3发生反应的离子方程式为_______；若Sb2O5与Na2S2O3反应计量关系为2∶1，则氧化产物为_______。 (3)“除杂”时，当溶液中出现蓝色沉淀，立即停止加入CuSO4溶液，测得此时溶液的pH=12，则此时溶液中残留的c(S2-)=_______mol·L-1[结果保留两位有效数字，常温下，Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp[Cu(OH)2]=2.1×10-20]。 (4)“转化”时控温约的原因是_____