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2023届高三化学一轮专题复习—工业流程题
1.(2022·北京海淀·北京市十一学校校考三模)铜矿石(主要成分、)的熔炼过程排放的烟气含有、等有害成分,水洗烟气形成污酸。工业上可以利用铁碳床处理污酸,将其中的S(Ⅳ)还原为,进而生成难溶于水的,除去污酸中S、及重金属元素。
(1)用化学用语表示烟气溶于水显酸性的原因________。
(2)采用铁碳床而非纯铁床的原因是________。
(3)①铁碳床中铁碳比为1∶1条件下处理污酸,的去除率及质量浓度随反应时间变化如图所示。内,砷去除平均速率是________。
②污酸经过铁碳床处理后,再加入或通入继续除砷,的去除率变化如图所示。
反应,砷去除率随质量的变化 通入,砷去除率随反应时间的变化
甲同学认为,加入相同物质的量的和,加入时的去除效率更好,相应的证据是________。
(4)处理后污酸中砷的残留量的测定:取处理后的污酸,将其中的全部转化为,加入过量溶液和几滴淀粉,用电极进行电解,阳极附近溶液变蓝时,停止电解。电解过程中,阴极产生氢气,阳极产物与反应,将其氧化为。
①电解时,阳极反应式为________。
②电解结束时,通过导线的电量为Q(单位C),处理后污酸中的残留量为________。(法拉第常数为F,表示每摩尔电子所带电量,单位)
2.(2022·山西·统考二模)学习小组在实验室中设计利用铬钒废水(主要成分为Na3VO4、Na2CrO4)制备新型光催化剂钒酸铁和颜料Cr2O3的流程如下。
已知:(NH4)2S2O8具有强氧化性,不稳定易分解。
回答下列问题:
(1)上述实验操作中无需用到的仪器或装置为_______
A. B. C. D.
(2)证明滤渣FeVO4洗涤干净的方法是_______。
(3)写出滤液A中CrO与Na2S2O3溶液反应的离子方程式_______。
(4)抽滤时常用到下列装置:
①与普通过滤相比,抽滤的优点为。_______
②抽滤完毕后,应先断开_______之间的橡皮管。
(5)为检测滤液B中Cr3+的浓度,学习小组取10.00mL浓缩1000倍的滤液B,酸化后加入过量(NH4)2S2O8溶液充分反应后再充分微热,冷却至室温,加入足量淀粉KI溶液,用0.010mol·L-lNa2S2O3溶液滴定(I2+2S2O→S4O+2I-)至终点,消耗Na2S2O3溶液30.00mL。
①微热目的是_______
②滴定终点现象是_______
③滤液B中c(Cr3+)=_______
3.(2022·山西·统考二模)四氧化三锰用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯。以工业硫酸锰为原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物质)制备Mn3O4的工艺流程如下:
已知:①氧化时鼓入空气使溶液的电位迅速上升;
②四氧化三锰中锰的化合价与四氧化三铁中铁的化合价类似。
回答下列问题:
(1)为提高“溶解”效率,可采取的措施有_______
(2)滤渣的主要成分是_______
(3)氧化时,生成Mn3O4的离子方程式为_______
(4)向母液可加入_______产生氨气以回收利用
A.CaO B.稀氢氧化钠溶液 C.氢氧化钙固体 D.(NH4)2CO3
(5)通过对上述“氧化”工艺进行数据收集及资料分析可知溶液电位与pH等关系如下图所示
氧化时N2H4·H2O的作用是_______
(6)四氧化三锰的其他制法:
①热还原法
在甲烷气体存在下,将Mn2O3还原成Mn3O4的化学方程式为_______
②电解法:
利用电解原理,制备四氧化三锰装置如图所示。(电极材料均为惰性电极,<代表电子流向)
电源正极为_______(填“a”或“b”),阳极的电极反应式为_______
4.(2022·安徽·安徽师范大学附属中学校考模拟预测)2030年全球新能源动力电池镍消费量将达到2020年全球镍产量的近40%。碱式碳酸镍[NiCO3·2Ni(OH)2·xH2O]在工业上可作为制备其他含镍化合物的原料。工业上由某含镍废渣精矿(主要成分为NiO、Fe2O3,CuO、SiO2)为原料制备碱式碳酸镍的流程如图1所示。
已知:①25℃时,相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
离子
Ni2+
Fe3+
Cu2+
开始沉淀时的pH
6.4
2.2
4.4
完全沉淀时的pH
8.4
3.5
6.7
②25℃时,Ksp(NiS)=1.0×10-27,Ksp(CuS)=8.0×10-35
回答下列问题:
(1)滤渣I的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“除杂1”时应利用加入的Na2CO3溶液调节溶液的pH范围为_______。
(3)“除杂2”时发生反应的离子方程式为NiS(s)+Cu2+