2023届高三化学一轮专题训练：工业流程题

2023届高三化学一轮专题训练：工业流程题 1．（2023·山西运城·统考二模）工厂的含砷废水必须经过一定的处理。 某厂用某含砷废水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Cu2+、Bi2+ )提取三氧化二砷(俗称砒霜，分子式：As2O3)的流程如下： 已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8 ×10-3920 ，Ksp[Cu(OH)2]=2.2 ×10-22，Ksp [Bi(OH)3]=4.4 ×10-31。 回答下列问题： (1)滤渣a的成分是___________(写化学式)。 (2)“沉淀”时，CuSO4溶液必须过量的原因是_________________。 (3)写出“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应的化学方程式：_____________。 (4)红色还原渣(不溶于水)“氧化”时反应的离子方程式为___________。 (5)“沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚铁)进一步去除，用石灰乳调节废水的pH值，通入空气，PFS用量[以表示]、终点pH值与砷去除率的关系如图所示。PFS除砷的最佳条件是_________。 (6) 当废水中砷质量浓度为5.0g·L-1时，若实验取75 L含砷废水，制得475.2 gAs2O3，则As元的素回收率为________。 (7)砷化镓(GaAs)为第三代半导体，其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数值为NA，则砷化镓晶体密度为____________g· cm-3。 2．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）为保护环境，充分利用钴资源，一种以废旧钴酸锂电池材料(正极材料主要含有LiCoO2、铝箔及金属钢壳)回收钴酸锂的工艺流程如下: 已知一定条件下，部分金属阳离子形成氢氧化物的pH如下表: 离子 Co3+ Fe3+ Co2+ Fe2+ Al3+ 开始沉淀的pH 0.3 2.7 7.2 7.6 3.6 完全沉淀的pH 1.1 3.2 9.2 9.6 5.2 请回答下列问题: (1)废旧钴酸锂电池需经放电、拆解、粉碎预处理。放电方式为电化学放电，可以将废旧电池浸泡在_________(填标号)中进行放电。粉碎的目的是_________。 A．Na2SO4溶液 B．98%的H2SO4溶液 C．酒精 (2)“酸浸”过程中，除加入H2SO4，还要加入H2O2。 ①H2O2的作用是_________(填标号)。 A．做氧化剂 B．做还原剂 C．既做氧化剂又做还原剂 ②H2O2促进了LiCoO2在H2SO4中转化为CoSO4，该反应的离子方程式为_________。 ③相同条件下，“酸浸”时钴的浸出率随温度变化如右图所示，此时温度控制在80°C左右的原因为_________。 (3)“调pH”时，溶液应控制的pH范围为_________，选用的最佳试剂是_________ (填标号)。 A．H2SO4 B．CoCO3 C．石灰乳      D．NaOH (4)高温时，CoC2O4和Li2CO3生成LiCoO2的同时放出CO2。此反应的化学方程式为_________。 3．（2023·河北邯郸·统考二模）Be被主要用于原子能反应堆材料、宇航工程材料等，有“超级金属、尖端金属、空间金属”之称。硫酸法是现代工业用绿柱石(主要成分为，还含有铁等杂质)生产氧化铍的方法之一，其简化的工艺流程如下： 已知几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表： 金属阳离子 开始沉淀时pH 1.5 3.3 6.5 5.2 沉淀完全时pH 3.7 5.0 9.7 — (1)步骤②中还可以采取什么措施提高反应速率___________(除粉碎外，任写一点)。 (2)滤渣1成分的化学式为___________。 (3)步骤③中加入的目的是___________。 (4)步骤④不宜使用溶液来沉淀，原因是___________(用必要的文字和离子方程式说明)；已知，则沉淀完全时，溶液中___________(通常认为溶液中离子浓度小于时为沉淀完全)。 (5)绿柱石因含有不同杂质而产生不同的颜色。各种绿柱石中最名贵的是祖母绿，这是由铬、钒元素的存在造成的。 ①基态的最高能层中成对电子与未成对电子的数目之比为___________。 ②重铬酸铵常用作有机合成催化剂，的结构如图。中键数目为___________。 4．（2023·重庆·重庆八中校联考模拟预测）开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级。用锆石(含少量、、和)制备纳米级的流程设计如图： 回答下列问题： (1)锆石杂质中含铁元素，则基态Fe的价电子排布式为________，易被氧化为的原因是_____