2023届高三化学一轮复习——工业流程题训练

2023届高三化学一轮复习——工业流程题 1．（2023春·江西·高三校联考阶段练习）锌电解阳极泥(主要成分为、和ZnO，还有少量锰铅氧化物和Ag)是冶锌过程中产生的废渣，一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。回答下列问题： 已知：①易溶于水，不溶于乙醇。 ②葡萄糖的第五碳上羟基和醛基缩合可形成葡萄糖的半缩醛式。在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应： +HCOOH (1)已知中Pb为+2价，Mn为+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为_______。 (2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_______。 (3)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量，其原因是_______，为提高葡萄糖的有效利用率，除充分搅拌外还可采取的措施为_______。 (4)整个流程中可循环利用的物质是_______。获得晶体的一系列操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的具体操作是_______。 (5)加入溶液的目的是将转化为，溶液的最小浓浓度为_______(保留两位小数)。[已知：20℃时，，] 2．（2022秋·湖南株洲·高三株洲二中校考期中）MnSO4是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有Fe3O4、FeO、CoO等)为原料制备MnSO4的工艺流程如图。 资料：金属离子沉淀的pH 金属离子 Fe3+ Fe2+ Co2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.4 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 9.4 10.2 (1)写出酸浸前将菱锰矿石粉碎的目的是____。 (2)沉淀池1中，先加MnO2充分反应后再加氨水。写出加MnO2时发生反应的离子方程式：___。 (3)沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀剂，原因是____。 (4)如图为MnSO4和(NH4)2SO4的溶解度曲线。从“含MnSO4的溶液”中提取“MnSO4晶体”的操作为____，洗涤干燥。 (5)受实际条件限制，“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素，其含量测定方法如下。 i.称取10.0g废渣，加酸将锰元素全部溶出成Mn2+，过滤，将滤液定容于100mL容量瓶中。 ii.取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量(NH4)2S2O8(过氧硫酸铵)溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解。 iii.加入指示剂，用bmol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。滴定至终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为cmL， 重新变成Mn2+。 ①写出下面补全的步骤ⅱ中反应的离子方程式：____。 2Mn2++ +_____=+_____+_____。 ②废渣中锰元素的质量分数为____。 (6)废渣长期露置于空气，其中的锰元素逐渐转化为MnO2。研究者用如图装置提取MnO2中的锰元素。图中“H•”代表氢自由基。实验测得电解时间相同时，随外加电流的增大，溶液中的c(Mn2+)先增大后减小，减小的原因可能是____。(任写一点) 3．（2023·全国·高三专题练习）铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2，还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题： (1)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合价为____。 (2)“酸浸”时，Na2SO3的作用____。“滤渣”的主要成分有SiO2和____(填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示，“酸浸”的最佳条件是____。 (3)“除铁”的离子方程式为____。(提示：1molNaClO3参与反应，转移6mol电子) (4)从“滤液2”中可提取一种化肥，其电子式为____。 (5)“灼烧”时Ar的作用是____。 (6)某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4]，最终制得3636kgRu，则Ru的产率为____。(保留三位有效数字) 4．（2022·全国·高三专题练习）以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法制备硫酸的催化剂。利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣(主要含、、等)生产的工艺流程如下。 查资料知：①在时开始沉淀，时沉淀完全；在时开始沉淀，时沉淀完全； ②多钒酸盐在水中溶解度较小；微溶于冷水，可溶于热水，不溶于乙醇。 ③部分含钒物质在不同pH溶液中的主要存在形式如下： pH <1 1~4 4~6 6～8.5 8.5～13 >13 主要形式 多矾酸根 多矾酸根 回答下列问题： (1)“焙烧”包括氧化和钠化成盐两个过程，氧化的目的是获得，氧化过程中发生反应的化学方程式为_______；“焙烧”时钒渣