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·全国·高三专题练习）某硫铅矿的主要成分为PbS，含有杂质Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等，利用粉碎过的硫铅矿粉制备高纯铅的流程如图： 已知：①PbS不溶于强碱溶液； ②25℃时，Ksp(PbSO4)=1.5×10-8，Ksp(PbCO3)=8.0×10-14，Ksp(PbS)=1.0×10-28； ③H2SiF6、PbSiF6均为强电解质。 请回答下列问题： (1)“碱浸”的目的是为了除去某些杂质，为了能使除杂更完全，可采取的有效措施有____(写两条)。 (2)向滤液I中通入足量的CO2，有白色沉淀产生，则白色沉淀的主要成分为____(填化学式)。 (3)“氧化、酸浸”过程中，双氧水的实际用量远高于理论用量，其原因可能是____；写出PbS转化为PbSO4的化学方程式：____。 (4)“转化”是为了使PbSO4转化为PbCO3若滤液III中c(SO)=1.5 mol·L-1、c(CO)=4.0×10-5 mol·L-1，试通过计算判断“转化”过程中所得PbCO3固体中是否含有PbSO4：____(简要写出重要计算过程)。 (5)写出“溶解”过程中反应的离子方程式：____。 (6)研究发现，电解“H2SiF6、PbSiF6混合液”时，适当提高c(H2SiF6)有利于提高铅的产率，但若c(H2SiF6)太大，铅的产率反而下降，其下降的原因可能是____。 2．（2022·全国·高三专题练习）五氧化二氮(N2O5)是一种绿色硝化剂，在军用炸药、火箭推进剂、医药等工业中得到广泛应用。常温下N2O5为白色固体，可溶于二氯甲烷等氯代烃溶剂，微溶于水且与水反应生成硝酸，高于室温时不稳定。回答下列问题： (1)1840年，Devill将干燥的氯气通入无水硝酸银中，首次制得了固体N2O5。该反应的氧化产物为空气中的主要成分之一，写出反应的化学方程式：_______。 (2)某化学兴趣小组设计用臭氧(O3)氧化法制备N2O5，反应原理为 N2O4+O3→N2O5+O2。实验装置如下图： 装置B的仪器名称是_______；装置E的作用是_______。实验时，先将三口烧瓶C浸入_______ (填字母编号)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，随即关闭。一段时间后C中液体变为红棕色。然后打开活塞K，通过臭氧发生器向三口烧瓶中通入含有臭氧的氧气。 a.热水     b.冰水     c.自来水     d.饱和食盐水 (3)C中二氯甲烷(CH2Cl2)的作用是_______ (填字母编号)。判断C中反应已结束的简单方法是_______。 a.溶解反应物NO2     b.充分混合反应物使其反应更加充分    c.控制O3的通入速度     d.溶解生成物N2O5 (4)该装置存在一处明显缺陷，请指出_______。 (5)N2O5粗产品中常含有N2O4。该兴趣小组用滴定法测定N2O5粗产品的纯度。取2.0g粗产品，加入20.00mL 0.1250mol·L-1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后，用0.1000mol·L-1 H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾，达到滴定终点时，消耗H2O2溶液17.50mL。已知：N2O4与KMnO4发生反应的离子方程式为5N2O4+2MnO+2H2O→Mn2++10NO+4H+，H2O2与KMnO4发生反应的离子方程式为5H2O2+2MnO+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O，H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解。判断滴定到达终点的方法是_______。粗产品的纯度为_______(结果保留三位有效数字)。 3．（2022·全国·高三专题练习）“铝渣”是铝工业的副产品，主要成分为Al、AlF3、LiF、CaO。利用“铝渣”制备Li2CO3的工业流程如下图所示： 已知：LiHCO3易溶于水；Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表： 温度/°C 0 10 20 50 75 100 溶解度/g/100gH2O 1.593 1.406 1.329 1.181 0.866 0.740 回答下列问题： (1)“酸浸”过程不能在玻璃反应釜中进行，其主要原因是_______。 (2)“沉淀”反应得到沉淀中其成分有CaCO3、_______。 (3)“转化”步骤的目的是_______。 (4)“除钙”时温度不能太高，否则会影响Li2CO3的产率，其原因是_______(用化学方程式表示)。 (5)从“热分解”后的溶液中获得Li2CO3晶体的操作是蒸发结晶_______洗涤、干燥。 (6)利用表中数据计算100°C时Li2CO3的Ksp近似值为_______。 (7)利用Li2CO3为原料采用固相法可制备锂离子电池的正极材料LiMn2O4，