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2023届高三化学一轮训练题—工业流程题
1.(2022·福建厦门·统考二模)软锰矿-硫铁矿制取电池级二氧化锰的工艺流程如下图:
回答下列问题:
(1)“浸取”过程主要反应,则氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
(2)“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是_______。
(3)“除铁”后溶液中残留的_______。(25℃时,的为)
(4)“沉锰”过程转化为的离子方程式为_______。
(5)“焙烧”过程转化为的化学方程式为_______。
(6)“氧化ⅱ”过程中,将Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)的最适宜氧化剂是_______(填标号)。
a. b. c.
(7)将制备获得的电池级二氧化锰用于构建水系锌锰电池,其工作原理为:,放电时正极的电极反应式为_______。
2.(2023·全国·高三专题练习)铼(Re)是熔点和沸点较高的金属单质之一,用于制造高效能喷射引擎和火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰(主要成分有Re2O7、ReS2、ReO3、PbO、MoO3、CuO、Fe3O4)中提取铼粉的流程如图所示。
已知:
Ⅰ. Re2O7易溶于水,高铼酸钾(KReO4)在水中的溶解度随温度变化较大;
Ⅱ.RCl阴离子交换树脂,对铼具有良好的选择性,在酸性体系中能够有效的吸附铼。
回答下列问题:
(1)“氧化浸出”过程,ReS2、ReO3被氧化为ReO,ReO3被氧化的离子方程式是___________。浸出过程中,在浸出时间相同的条件下改变液固比,实验结果如图所示,则实际生产中应选择的液固比是___________(填序号)。
a.2:1 b.3:1 c.4:1 d.5:1
(2)“水解中和”过程,加NH4HCO3调溶液pH至6左右,过滤后得到滤渣1中除钼的化合物还有___________(写化学式)。
(3)“硫化沉淀”过程,先加入硫化铵,与溶液中的MoO反应生成MoS,再加入H2SO4调pH使MoS转化为更难溶的MoS3,则生成沉淀的离子方程式是___________。
(4)“解吸”后的离子交换树脂用___________ (填化学式)溶液再生处理后可循环使用。
(5)“提纯”所用的方法是___________ (填操作名称),“氢还原”过程是在管式电炉中,800℃时通入氢气,反应的化学方程式是___________。
3.(2022·全国·高三专题练习)工业上以碳酸锰矿(主要成分为,含少量、、、、等杂质)为主要原料制备高锰酸钾的流程如图1所示。
已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀pH
1.5
3.3
6.5
4.2
8.0
8.3
完全沉淀pH
3.7
5.2
9.7
6.7
8.8
9.8
②;。
(1)常温下,“酸浸”工序中,向粉碎的碳酸锰矿中加入一定体积的水,在搅拌下缓慢加入质量分数高于的硫酸。锰元素的浸出率与反应条件的关系如图2、3、4所示。
杂质中的熔点较高的原因为_____;根据上述图象可知“酸浸”选择的最佳条件为_____。
(2)“除杂”工序中具体步骤如下:
①先加入将氧化,该反应的离子方程式为___________。
②为除去铁元素和铝元素,加入调节溶液的不小于___________。
③再加入除去、后,最后加入溶液,除去___________,此步骤中再次除铅的原因为由可知,溶液中仍含有。
(3)“沉锰”工序中反应的化学方程式为___________。
(4)“焙烧”工序中反应的化学方程式为___________。
(5)若在实验室模拟图1中由二氧化锰制备高锰酸钾的过程,称量样品,经多次循环氧化,最终得到的产品质量为,则高锰酸钾的产率是___________。
4.(2022·江苏·模拟预测)实验室用氨法浸出氧化锌烟尘制备活性ZnO,其主要实验流程如图:
(1)浸出。用一定浓度的氨水和NH4HCO3配成的混合液浸取氧化锌烟尘,得到锌氨[Zn(NH3)4CO3]浸出液。
①烟尘中的主要成分ZnO发生反应的化学方程式为_______。
②锌元素的浸出率随浸出液初始pH的变化关系如图所示。当浸出液初始pH大于10时,浸出率随pH增大而减小的原因是_______。
(2)除杂。Cu2+、Pb2+等杂质也与氨水形成配合物存在于浸出后的滤液中,加入Zn粉可将它们置换除去。写出Zn粉和铜氨配合物反应的离子方程式 _______。
(3)蒸氨。加热时溶液中过量的氨和铵被蒸出,锌氨配合物最终以2ZnCO3·3Zn(OH)2沉淀形式从溶液中析出。该过程需保持恒温8