2023届高三化学一轮复习题—工业流程题训练

2023届高三化学一轮复习题—工业流程题 1．（2022·全国·高三专题练习）某低品位褐铁型红土镍矿的主要成分是Fe2O3、NiO、CoO、SiO2，氧化铁的含量高，镍钴处于氧化铁矿物晶体中。为实现铁、钴、镍等资源的综合利用和清洁生产，科研人员设计红土镍矿盐酸常压浸出工艺流程如图所示。 (1)写出“热水解操作”环节生成氧化铁的化学方程式____。对浸出液进行热水解操作，可回收利用的是____。 (2)剩余的固体物质经过水洗和液固分离后，可以得到较纯净的氧化铁，作为炼铁原料，写出炼铁高炉里生成铁的化学方程式：____。 (3)已知：Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。进行热水解操作时，NiCl2、CoCl2等物质没有发生明显的水解，最终水洗得到富含镍、钴的溶液，试解释NiCl2、CoCl2没有发生明显的水解的原因是____。 (4)硫酸和盐酸都是常用的工业用酸，而常压盐酸浸出是一种较好的选择。选用盐酸作为常压浸出液的合理解释是____(填字母)。 A．从工业生产成本角度分析，与硫酸相比，盐酸的价格偏低 B．盐酸可以通过金属氯化物的水解实现回收再生，而硫酸则比较困难 C．酸的循环使用大幅度降低了试剂消耗，有助于降低生产成本，减少废物排放，实现清洁生产 (5)氯化钴的制备：向所得CoCl2溶液加入氨水调至pH为8~9，静置3~5h，过滤出不溶物____(填化学式)，得到溶液；向获得的溶液中加入盐酸调节pH为3~3.5，在温度为170~190℃条件下浓缩，经浓缩至溶液比重为38~40°Be(°Be是波美度密度计浸入溶液后直接读出来的密度)，停止加热，____，得到优级纯CoCl2晶体。 (6)向NiCl2溶液中加入NaHCO3饱和溶液，同时通氨气充分反应。过滤，洗涤沉淀，得到NiCO3产品。写出生成NiCO3的离子方程式：____；不直接加入碳酸钠溶液沉淀Ni2+的原因是____。 2．（2022·全国·高三专题练习）钨酸()是一种重要的化工原料，用作媒染剂催化剂，制造防火材料等。一种以黑钨矿(主要成分是和，还含有Si、P、As等元素的杂质)为原料制备钨酸的工业流程如下图所示。 已知：①“滤渣1”的成分是和。 ②“水浸”后滤液中主要阴离子为、、、和。 ③。 回答下列问题： (1)基态Mn原子中未成对的电子数为___________。 (2)发生“焙烧"时的化学反应方程式为___________。 (3)“滤渣2”的主要成分是___________，加入盐酸“调节pH”要在加热煮沸条件下进行，煮沸的目的是___________。 (4)“除磷、砷”过程中P、As元素以和形式沉淀，则“氧化”过程中加入NaClO溶液的目的是___________。 (5)当“滤液1”中时，此时是否沉淀完全。列式计算说明___________。 (6)“沉钨”后需要过滤、洗涤，则洗涤的具体操作为___________。 3．（2022·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测）磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途。回答下列问题： (1)如图甲所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程I中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________，过程Ⅲ的化学方程式为___________。 (2)磷酸钒锂/碳复合材料[Li3V2(PO4)3/C]具有能量密度高，循环寿命长，稳定安全等优点，是一种十分具有商业潜力的电极材料，我国科学家研发的一种制备流程如图乙所示： ①向复合材料中加入碳单质的作用是___________。 ②A的主要成分为V2(C2O4)3，合成A反应的化学方程式为___________。 ③已知常温下，Li2CO3微溶于水，LiHCO3可溶于水。工业级Li2CO3中含有少量难溶于水且与CO2不反应的杂质。补全下列实验方案：将工业级Li2CO3与水混合，___________，得到LiHCO3溶液，控温加热使LiHCO3分解形成Li2CO3沉淀，过滤、洗涤、干燥得到Li2CO3纯品。 ④锂离子电池是一种二次电池。若用和Li3V2(PO4)3/C作电极，放电时的电池总反应为=Li3V2(PO4)3+C6，则电池放电时正极的电极反应式为___________。 4．（2022·全国·高三专题练习）钴是生产多种合金和钴盐的重要原料，水钴矿主要成分为CoOOH，同时含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他杂质。用水钴矿制取Co的工艺流程如图所示： 已知：①Ksp(MgF2)=7.5×10-11 mol3·L-3；Ksp(CaF2)=1.5×10-10 mol3·L-3。 ②部分阳离子以氢氧化物形成沉淀时，溶液的见下表： 沉淀物