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2023届高三化学一轮专题训练—工业流程题
1.(2022·重庆·统考模拟预测)氯化亚锡和锡酸钠都可在印染行业用作媒染剂。校化学小组从电镀锡渣(主要成分为Sn、SnO,含有砷和难溶于酸碱的杂质)中制取二水合氯化亚锡和锡酸钠,工艺流程如图所示:
已知:
①Sn(II)具有还原性,可与Cl-形成[SnCl3]-
②As在碱溶时转化为Na3AsO4溶液
③20℃时,Ksp[Ba3(AsO4)2]=2.7×10-10
回答下列问题:
(1)Sn元素在周期表中的位置为_______。
(2)SnCl2溶液可用作电镀锡的电解液,阴极的电极反应式为_______。
(3)“酸溶”时SnO发生反应的离子方程式为_______。
(4)“碱溶”时的还原产物是空气的主要成分之一,写出Sn发生反应的化学方程式_______。
(5)“滤液I”中,需加入少量单质Sn,原因是_______。
(6)“除砷”时,若溶液中c(AsO)=2mol/L,加入等体积的Ba(OH)2溶液后,“滤液II”中c(Ba2+)=3×10-3mol/L,则沉淀中的As元素占原As元素总量的_______。
(7)蒸发浓缩“滤液II”前,可往体系中加入适量的NaOH溶液,目的是________。
2.(2022·全国·高三专题练习)硫酸锰(MnSO4·H2O)是一种粉色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一、工业上由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
(1)“滤渣1”中含有S和_______;“溶浸”时两种含锰化合物与H2SO4反应的化学方程式_______。
(2)加入H2O2的主要目的是_______。
(3)利用氨水调节溶液的pH范围在_______之间,“滤渣2”的成分为_______。
(4)“除杂”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_______。
(5)“沉锰”反应的离子方程式_______。
(6)由图象可知,从“操作A”所得溶液中得到MnSO4·H2O晶体需进行的操作是_______、洗涤、干燥。若称取一定质量的MnSO4·H2O用标准BaCl2溶液滴定(操作过程产生的误差很小可忽略),计算所得样品质量分数大于100%,分析可能的原因是_______。
3.(2022·吉林延边·统考一模)废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为Culn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图:
已知:①镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表ⅢA族,镓与铝元素相邻。
②硒(Se)位于元素周期表ⅥA族。
回答下列问题:
(1)镓(Ga)原子结构示意图为____。
(2)“酸浸氧化”时发生的主要氧化还原反应的离子方程式为____。
(3)滤液Ⅰ中所含金属元素名称为_____。
(4)“滤渣Ⅰ”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥,检验滤渣Ⅰ中SO是否洗净的操作:____;SOCl2与一定量的水反应能产生两种气体,其中一种气体能使品红溶液褪色,写出SOCl2水解的化学方程式____;“加热回流”中SOCl2的作用:一种是将氢氧化物转化为氯化物,另一种是____。
(5)浓缩结晶后所得的GaCl3在“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为____。
(6)如图表示氮化镓与铜组装成的人工光合系统的电池工作原理。电池工作时H+向_____(填“左”或“右”)池移动;当电路中转移1.6mol电子时,电池中液体质量_____(填“增重”还是“减轻”)_____g。
4.(2022·湖南·校联考二模)锌是人体必须的一种微量元素,素有“生命之花”的美誉。工业上利用废锌铁合金(主要为Zn,含少量Fe、ZnO、Fe2O3等)和葡萄糖酸钙[ Ca(C6H11O7)2]为原料制备并测定葡萄糖酸锌纯度的流程如下:
I.葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7))2]的制备
(1)加过量ZnO的目的是_______(用离子方程式表示)。。
(2)已知ZnSO4的溶解度随温度变化如图所示,“步骤I”的操作是:在100℃蒸发溶剂;_______;_______;_______;冷却至室温;过滤。
(3)“趁热抽滤”的目的是_______。
(4)已知相关物质的溶解性如下表:
物质名称
葡萄糖酸钙
葡萄糖酸锌
硫酸锌
硫酸钙
水中的溶解性
易溶于热水