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．（2023·广东汕头·金山中学校考一模）锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“类铝”，其与硅同族，高纯度的锗己成为目前重要的半导体材料，其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO2、ZnS，另外含有少量的Fe2O3等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程： 已知：GeCl4的熔点为-49.5℃，沸点为84℃，在水中或酸的稀溶液中易水解。 回答下列问题： (1)滤渣l的主要成分为___________。 (2)步骤③沉锗过程中，当温度为90℃，pH为14时，加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示，选择最佳加料量为___________(填“10-15”“15-20”或“20-25”)。 编号 加料量(CaCl2/Ge) 母液体积(mL) 过滤后滤液含锗(mg/L) 过滤后滤液pH 锗沉淀率(%) l 10 500 76 8 93.67 2 15 500 20 8 98.15 3 20 500 2 11 99.78 4 25 500 1.5 12 99.85 (3)步骤⑤获得的GeCl4为___________晶体，该步骤的分离方法所需的装置为___________。 根据选择，提出改进的方法：___________(若不需要改进，此空填“不需要”)。 (4)步骤⑥的化学方程式___________。 (5)Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能，请回答下列问题：量子化学计算显示含锗化合物H5O2Ge(BH4)3具有良好的光电化学性能。CaPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型，CaPbI3的晶体结构如图所示，若设定图中体心钙离子的分数坐标为，则分数坐标为的离子是___________ 。 2．（2023·四川自贡·统考二模）现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下： 已知：Ksp(PbCO3)=7.5×10-14，Ksp(PbSO4)=2.5×10-8 (1)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为___________，滤液1中和的浓度比为___________(保留两位有效数字)。 (2)“酸浸”过程，产生的气体主要有NOx(氮氧化物)和___________(填化学式)；___________(填“可以”或“不可以”)使用[H2SO4+O2]替代HNO3。 (3)“沉铅”后循环利用的物质Y是___________(填化学式)。 (4)“除杂”中滤渣的主要成分为___________(填化学式)；在50~60°C“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为___________。 (5)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后___________、___________，洗涤后干燥。 3．（2023·河南·统考模拟预测）以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂，由富钒废渣(含V2O3、Na2O·Al2O3·4SiO2、FeO)制备V2O5的一种流程如下： 已知：①部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 开始沉淀pH 7.0 1.9 3.2 沉淀完全pH 9.0 3.2 4.7 ②NH4VO3可溶于热水，不溶于乙醇； ③部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式： pH <1 1~4 4~6 6~8.5 8.5~13 >13 主要存在形式 V2O5 多矾酸根 多矾酸根 备注 多矾酸盐在水中溶解度较小 回答下列问题： (1)“酸浸”时含V物质中V的化合价为___________。 (2)“转化II”需要调整的pH范围为___________， “转化III”中含V物质发生反应的离子方程式为___________。 (3)铝元素在“___________”(填操作单元名称)过程中被除去；“滤渣2”的主要成分为___________。 (4)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等，洗涤时最好选用的试剂为___________(填字母)。 A．冷水         B．热水          C．乙醇            D．NaOH溶液 “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)，若“沉钒”前溶液中c( )=0.2 mol· L-1，不考虑溶液体积变化，为使钒元素的沉降率