2023届高三化学一轮专题复习——工业流程题训练

2023届高三化学一轮专题复习——工业流程题 1．（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达到98%，至少应调节c( )为___________mol·L-1.[已知：Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3] (5)全钒氧化还原液流电池是一种新型绿色的二次电池，其工作原理如图所示。 ①充电时，X电极反应式为___________。 ②充电时，每转移1 mol电子，左池溶液中n(H+)的变化量为___________mol。 2．（2023·广东广州·广州市第二中学校考模拟预测）硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下： 己知：某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH Mg(OH)2 9.3 10.8 Fe(OH)2 7.6 9.6 Fe(OH)3 2.7 3.7 Al(OH)3 3.7 4.7 根据题意回答第(1)～(5)题： (1)在酸解过程中，欲加快酸解时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：___________、___________。 (2)加入的NaClO可与Mn2+反应：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为___________。 (3)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3，Al(OH)3、MnO2外，还有___________。 (4)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表： 温度(℃) 40 50 60 70 MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9 CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193 “除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤是___________，___________。 (5)实验中提供的硼镁泥共100g，得到的MgSO4·7H2O为172.2g，计算MgSO4·7H2O的产率为___________。 3．（2023·广东肇庆·高要一中校考二模）辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下： 已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+ ②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3 ③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3～9.8 Cu2+：4.4~6.4。 (1)实验室配制250mL 4.8 mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______。 (2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一点)。 (3)酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等