2023届高三化学一轮训练题——工业流程题

2023届高三化学一轮训练题——工业流程题 1．（2022·重庆·模拟预测）工业上以镍铁硫化矿(主要成分为NiS、FeS、SiO2等)为原料制备兰尼镍(一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，具有优良的储氢性能) ，并获得副产品黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“煆烧过程中NiS、FeS分别转化为Ni2O3、Fe2O3，写出NiS转化为Ni2O3的化学方程式：_______。 (2)已知Ni2O3具有强氧化性，则滤渣1的主要成分为_______(填化学式，下同)，气体2是_______。 (3)滤渣2的主要成分为黄钠铁矾，写出生成黄钠铁矾和气体的离子方程式：_______。 (4)在“还原”阶段，析出物中含镍物质的质量分数与NaOH溶液浓度的关系如下图所示： NaOH溶液浓度不同时，析出产物中Ni的质量分数不同，其原因可能为_______。 (5)“高温熔融”阶段通入Ar的目的是_______。 (6)“高温熔融”后加浓NaOH溶液的目的是使镍铝合金产生多孔结构，其反应原理为_______(用离子方程式表示)。 (7)Ni(OH)2可用于制备镍钴锰三元电极材料。用NiSO4溶液制备Ni(OH)2时，若要使滤液中的c(Ni2+)≤1.0 ×10-6 mol·L-1，则滤液的pH不小于_______{已知：Ksp[Ni(OH)2] =2.0 ×10-15，lg2=0.3}。 2．（2022·河南洛阳·校联考模拟预测）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)Na2S2O5分子中的硫元素的化合价为____。 (2)在反应II中： ①Na2CO3的俗名为____，其用途有____(填一种即可)。 ②从上述流程中，可推出Na2CO3溶液的pH___(填“>”、“<”或“=”)7。 (3)在反应III中，通入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液，“一系列操作”是____。 (4)发生反应I后的溶液中的溶质仅含NaHSO3(此时溶液的pH=4.1)，则反应后的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____。 (5)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量时，取80.00mL葡萄酒样品，往葡萄酒样品中滴入0.0100mol·L-1的碘标准液，反应完全后，共消耗12.00mL碘标准液。则该样品中Na2S2O5的残留量为____g•L-1(以SO2计)。 3．（2022·新疆·统考二模）综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2( Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓( GaN) ，部分工艺流程如下： 已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。 ②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。 表1金属离子浓度 及开始沉淀的pH 金属离子 浓度( mol· L-1) 开始沉淀pH Fe2+ 1.0×10-3 8.0 Fe3+ 4.0×10-2 1.7 Zn2+ 1.5 5.5 Ga3+ 3.0×10-3 3.0 表2金属离子的萃取率 金属离子 萃取率(%) Fe2+ 0 Fe3+ 99 Zn2+ 0 Ga3+ 97-98.5 (1)“浸出”时ZnFe2O4发生反应的化学方程式为___________。 (2)滤液1中可回收利用的物质是___________，滤 饼的主要成分是___________；萃取前加入的固体X为___________，加入X的目的是___________。 (3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为___________(填化学式)。 (4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为___________。 (5)GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为___________。 (6)滤液1中残余的Ga3+的浓度为___________mol·L-1。 4．（2022·辽宁·高三假期作业）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO2等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： 已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3 及少量FeO、Al2O3、 MgO。 ②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25