2023届高三化学一轮专题练习题—工业流程题

2023届高三化学一轮专题练习题—工业流程题 1．（2021·新疆·统考二模）硫酸锰可用于电池、催化剂等行业，是一种重要的化工原料。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如图。 已知：25℃时，此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54，金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)已知：“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。处理高硫锰矿时，若直接用H2SO4浸出，不经“混合焙烧”，其缺点为___________。 (2)“氧化“时，发生反应的离子方程式为___________。 (3)“中和除杂“时，生成沉淀的主要成分为___________。(填化学式) (4)“氟化除杂“时，若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全，需维持c(F﹣)不低于___________mol•L﹣1。已知Ksp(MgF2)=6.4×10﹣10，Ksp(CaF2)=3.6×10﹣12 (5)“碳化结晶”时，生成的含锰正盐是___________。(填化学式) (6)50.70gMnSO4•H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如图所示。 ①400℃时，所得固体的化学式为___________。 ②850℃时，发生反应的化学方程式为___________。 (7)用惰性电极电解MnSO4酸性溶液可制得MnO2，请写出电解法制备MnO2时阳极反应式___________。MnO2，可用做碱性锌锰电池电极材料，该电池的工作原理为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，电池放电时正极反应式为___________。 2．（2023·全国·高三专题练习）《自然》杂志公布最新科学研究成果：碘化镍(NiI2)在二锥形式上具有多铁性。某小组以废镍催化剂(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备碘化镍的流程如下： 已知：室温下，Ksp (CaF2)=1.6x10-10。 请回答下列问题： (1)滤渣1的成分是CaSO4、_______(填化学式)。滤渣2经过洗涤、干燥、_______(填操作名称)可制铁红。 (2)“除铁"中可通过先加入H2O2溶液再加入NiO替代NaClO溶液， H2O2的作用是_______ (用离子方程式表示)。 (3)“除钙”时，为了确保滤液中c(Ca2+)≤l x10-5 mol·L-1，溶液中c(F- )至少为_______mol·L-1。 (4)“萃取"中，萃取剂的密度小于1 g·cm-3，若在实验室中分离萃取液，具体操作是_______。 (5)“分解”过程中通入N2的作用是_______。 (6)在空气中加热一定量的 NiC2O4·2H2O晶体，测得固体失重率(固体失重率=×100%)与温度的关系如图所示，300℃发生反应的化学方程式为_______。 3．（2022·全国·高三专题练习）在实验室中从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)中回收钴、锂的操作流程如图： 回答下列问题： (1)拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为____。 (2)“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为____。 (3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为____；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生____(填化学式)污染环境。 (4)“沉钴”时，调pH所用的试剂是____；“沉钴”后溶液中c(Co2+)=____。已知：Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15。 (5)在空气中加热Co(OH)2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如图所示。290～500℃，发生反应的化学方程式为____。 (6)根据图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。 4．（2022·全国·高三专题练习）聚合硫酸铁(Ⅲ)[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一种新型，优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂，极易溶于水，广泛应用于饮用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。工业上用高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2)为原料制备聚合硫酸铁的部分工艺流程如下： (1)写出焙烧产生的SO2气体在工业上的一种用途_______。 (2)“滤液”中存在的阴离子主要为OH-及_______(填离子符号)。 (3)氧化过程中加入双氧水的目的为_______，实际生产过程中温度不宜过高且要控制H2O2的投加速度，其原因为_______。 (4)在