2023届高三化学一轮复习-工业流程题训练 (2)

2023届高三化学一轮复习-工业流程题 1．（2023·山东·高三统考专题练习）工业上以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含有SiO2、Fe3O4、MgO、CaO杂质)为原料制备金属钛，并得到副产品FeSO4•7H2O，其工艺流程如图： 已知：①TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中；高温下Ti易与N2，H2反应。 ②25℃时相关物质的Ksp见表： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 TiO(OH)2 Ksp 1.0×10-16.3 1.0×10-38.6 1.0×10-11.6 1.0×10-29 回答下列问题： (1)矿渣的主要成分是_____；试剂A为_____(填化学式)。 (2)“酸段”时，钛铁矿与浓硫酸在160～200℃反应，FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+，该工序主要反应的化学方程式为_____；加水浸取前需先冷却的目的是_____。 (3)“转化”工序，加入试剂B调节pH。 ①试剂B为_____(填标号)。 A．H2SO4      B．H2O2      C．Na2CO3      D．NH4Cl ②为沉钛完全[c(TiO2+)≤1.0×10-5mol•L-1]需要调节溶液的pH略大于_____。 (4)“沸腾氯化”中，氯气与矿料逆流而行，目的是_____，充分反应后，混合气体中各组分的分压如表： 物质 TiCl4 Cl2 CO CO2 分压MPa 4.59×10-2 4.98×10-9 1.84×10-2 3.70×10-2 该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为_____。 (5)高温下镁与TiCl4反应制备粗钛时需加保护气，下列可作为保护气的是_____(填标号)。 A．N2 B．H2 C．CO2 D．Ar 2．（2023·广东·校联考一模）某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe，一种综合回收的工艺流程如图所示： 已知：常温下，，，。 回答下列问题： (1)“氯化浸出”浸出液中金属阳离子主要有、、_______；浸渣的主要成分为_______(填化学式)。“氯化没出”时温度不宜过高或过低的原因是_______。 (2)写出“还原”中Fe与反应的化学方程式：_______。 (3)常温下，为使完全沉淀，“调pH”时应使溶液pH不低于_______(结果保留1位小数)。 (4)“氧化”时为检验是否已被充分氧化，可取样滴加_______(填化学式)溶液。 (5)写出“沉铁”时发生反应的离子反应方程式：_______。 (6)受热后可制得物质A，写出物质A的一种用途：_______。 3．（2023·河北衡水·校联考模拟预测）吹沙填海是在填海点的周围用吹沙的方式堆沙造地。海水流出目标圈外，沙留在圈内，渐渐地圈内的海面就被不断吹进的沙填成了陆地，再用强夯机压实松土。高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业的基础材料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示： 已知：SiHCl3极易水解，反应过程中会产生氢气。 回答下列问题： (1)二氧化硅和硅酸盐是构成地壳中大部分岩石、沙子和土壤的主要微粒，SiO2的晶体类型为_____，其属于______(填“酸性”或“碱性”)氧化物。化学上常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，例如青花瓷胎体的原料——高岭土[Al2Si2O5(OH)x]可表示为______。 (2)在硅酸盐中，SiO四面体(图甲为其俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成链状、环状等多种结构。如图乙所示为一种无限长单链结构的多硅酸根的一部分，其中Si原子的杂化方式为______，该多硅酸根的最简式为______。 (3)工业上用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造的粗硅中往往含有SiC，若粗硅中Si和SiC的物质的量之比为2∶1，则①的化学方程式为______。 (4)流程③提纯SiHCl3的操作名称为______。以上①~⑤的流程中，包含置换反应的是______(填序号)。整个操作流程都需隔绝空气，原因是_______、______(答出两条即可)。 (5)神舟十四号飞船成功发射标志着我国航天事业再上新台阶。氮化硼陶瓷基复合材料电推进系统及以SiC单晶制作器件，在航空航天特殊环境下具有广泛的应用前景。科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了SiC纳米棒，反应的化学方程式为______。 4．（2023·福建·统考模拟预测）FeOOH为一种不溶于水的黄色固体。某学校以废料(含少量、FeO等)为原料制备FeOOH，流程如图所示。 回答以下问题： (1)为提高“酸浸”的速率，可采取的措施有_______(填一种即可)。 (2)“废渣”的主要成分可用于_______(填一种即可)。 (3)“酸浸”时_______(填“能”或“不能”)使用稀，原因是