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2023届高三化学一轮训练题:工业流程题
1.(2022·全国·模拟预测)稀土有工业“黄金”之称,我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:
(1)选矿是整个矿产品生产过程中的重要环节。一般可采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等方法,将有用矿物与脉石矿物(无用矿物)分离。氟碳铈矿浮选过程中采用不同捕收剂BHA和SHA(浓度均为2×10-4mol/L)时,pH值对氟碳铈矿浮选回收率的影响如图所示。浮选时应选择的最佳捕收剂是_______(填“BHA”或“SHA”),其对应的最佳pH值为_______。
(2)在空气中进行氧化焙烧时由于水蒸气的参与,可产生一种有毒并对陶瓷设备有腐蚀作用的气体,其化学式为_______。
(3)氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为_______。
(4)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但若温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_______。
(5)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到Ce(OH)4的化学方程式:_______。
(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2⇌CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。利用CeO2消除CO尾气后,CeO2(1-x)中Ce的化合价为+3价、+4价。若x=0.2,则Ce(III)与Ce(IV)的原子个数比为_______。
2.(2022·全国·高三专题练习)钼(Mo)广泛应用于钢铁、石油、化工、电气和电子技术、医药和农业等领域。某化学兴趣小组利用废钼催化剂(主要成分为MoS2,含少量Cu2S,FeS2)回收Mo并制备钼酸钠晶体,其主要流程如图1所示:
回答下列问题:
(1)空气焙烧的过程中采用如图2所示的“多层逆流焙烧”,其焙烧的优点是____(任答一点)。
(2)气体1主要成分为____,工业上常用____吸收。操作1为____。
(3)结合图3,判断固体1的成分主要有____,CuO、Fe2O3。
(4)钼酸钠是一种新型水处理剂,可以和重金属盐沉淀,则与硫酸铜反应的离子方程式____。
(5)还原法制备钼,若利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3,所消耗还原剂的物质的量之比为____。
(6)已知Na2MoO4溶液中c(MoO)=0.48mol•L-1,c(CO)=0.040mol•L-1。钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)2固体以除去CO,当BaMoO4开始沉淀时,CO的去除率为95.0%,则Ksp(BaMoO4)=____。(已知Ksp(BaCO3)=1.0×10-10,过程中溶液体积变化忽略不计)
(7)钼酸盐的氧化性很弱,只有用强还原剂才能还原,如:在浓盐酸溶液中,用锌做还原剂和钼酸盐溶液反应,最后生成棕色难溶物MoCl3,写出该反应的离子方程式____。
3.(2023·全国·高三专题练习)从某工业废料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)中回收Sc2O3的工艺流程如下:
已知:①“熔炼”过程中,单质硅和大部分单质铁转化为熔融物,与熔炼固渣分离;
②Sc2O3和TiO2性质较稳定,不易被还原,且TiO2难溶于盐酸;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物,如[Fe(C2O4)3]3-、[Sc(C2O4)3]3-等;
④常温下,部分氢氧化物的溶度积常数如表所示:
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Sc(OH)3
Ksp
1×10-38
1×10-16
1×10-30
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”反应速率,“酸浸”前对熔炼固渣的处理方式为_______。
(2)“氧化”中加入H2O2的目的是_______(用离子方程式表示)。
(3)常温下“调pH”时,若溶液中c(Sc3+)=0.001mol/L,为除去杂质离子,应控制pH范围是_______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol/L时,可认为该离子沉淀完全)。
(4)已知25℃时Ka1(H2C2O4)=a,Ka2(H2C2O4)=b,pH=2的草酸溶液中=_______(用含a、b的代数式表示,下同)。
(5)“沉钪”过程中,测得钪的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时,钪的沉淀率下降的原因是_______。
(6)草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。250℃时固体的主要成分是_______(填化学式),550~850℃时反应的化学方程式为_______。{M[Sc2(C2O4)3·6H2O]=462g/mol}
4.(2023·湖北·高三统考专题练习)一种银铟矿主要成分为Au、Ag2S、CuS