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．（2022·安徽·安徽师范大学附属中学校考模拟预测）2030年全球新能源动力电池镍消费量将达到2020年全球镍产量的近40%。碱式碳酸镍[NiCO3·2Ni(OH)2·xH2O]在工业上可作为制备其他含镍化合物的原料。工业上由某含镍废渣精矿(主要成分为NiO、Fe2O3，CuO、SiO2)为原料制备碱式碳酸镍的流程如图1所示。 已知：①25℃时，相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。 离子 Ni2+ Fe3+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 6.4 2.2 4.4 完全沉淀时的pH 8.4 3.5 6.7 ②25℃时，Ksp(NiS)=1.0×10-27，Ksp(CuS)=8.0×10-35 回答下列问题： (1)滤渣I的主要成分为_______(填化学式)。 (2)“除杂1”时应利用加入的Na2CO3溶液调节溶液的pH范围为_______。 (3)“除杂2”时发生反应的离子方程式为NiS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Ni2+(aq)。25℃时，该反应的化学平衡常数为_______；实验测得此工序中加入NiS的物质的量与“除杂1”所得溶液中Cu2+的物质的量之比、反应温度对“除杂2”所得滤渣中铜镍比的关系分别如图2和图3所示。 则最佳的加入NiS的物质的量与“除杂1”所得溶液中Cu2+的物质的量之比和反应温度分别为_______。 (4)“萃取”和“反萃取”的最终目的是富集获得含有_______(填化学式)的水溶液。 (5)“沉镍”时应控制温度为95℃，反应除生成NiCO3·2Ni(OH)2·xH2O外，还有一种无色气体生成。该气体为_______分子(填“极性”或“非极性”)。 (6)碱式碳酸镍可进一步转化制得镍氢电池。镍氢电池充电的工作原理为：Ni(OH)2+M=NiOOH+MH(M表示储氢金属或合金)。该电池充电过程中阴极的电极反应式为_______。 2．（2022·浙江·三模）硫酸锆[Zr(SO4)2•4H2O]，是制取原子能级锆及其它锆化合物的中间原料，并大量用作皮革鞣剂、羊毛处理剂、催化剂等。下面是以锆英砂(主要成分为ZrO2，伴有杂质SiO2)为原料，利用碱熔法再进行酸浸制备硫酸锆的工艺过程。 已知：①Na2ZrO3、ZrOCl2、Zr(SO4)2均易溶于水，难溶于酒精及其他有机溶剂 ②ZrOCl2 ZrO2++2Cl-；ZrO2++SOZrOSO4 ③ZrO2++2H2OZrO(OH)2+2H+ (1)步骤1中用到的仪器有泥三角、____(填“铁”或“瓷”)坩埚、坩埚钳等。 (2)下列说法正确的是____。 A．副产物1为H2SiO3、副产物2为NaCl、副产物3为HClO B．步骤3加入HCl作用是与Na2ZrO3反应生成ZrOCl2，还能降低ZrOCl2的溶解度 C．操作1为蒸发结晶、趁热过滤；操作2为重结晶 D．制备的Zr(SO4)2•4H2O溶于水溶液呈酸性 (3)如图装置，经过一系列操作完成操作2中的抽滤和洗涤。 请选择合适的编号，按正确的操作顺序补充完整：____。 开抽气泵→a→d→b→_____→_____→_____→_____→b→e→关抽气泵。 a.转移固液混合物；b.确认抽干；c.加浓盐酸洗涤；d.关闭活塞A；e.打开活塞A；f.加无水乙醇洗涤 (4)ZrOCl2•8H2O洗涤后，在800℃下灼烧可得一种用于制备压电陶瓷的原料ZrO2，写出该灼烧过程的化学方程式____。 (5)实验室可以用络合滴定法测定锆含量。已知：ZrO2+与二甲酚橙生成红色络合物，ZrO2+能与EDTA发生络合反应(1∶1)生成无色络合物，且络合能力更强。 ①样品溶解时，需要加入盐酸溶解，原因是：____。 ②产品中锆的含量是____(用含c、V、m的代数式表达) ③下列有关上述滴定操作的说法正确的是____。 A．滴定管活塞涂凡士林：用手指蘸取少量凡士林涂抹一薄层在活塞a、c(如图)处的四周，平行插入活塞槽中，然后朝同一个方向转动 B．滴定开始时可以将液体成线状快速流下，接近终点时减慢滴加速度，必要时采用半滴操作 C．读数时可将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直 D．第一次滴定终点时，若测得消耗标准液体积小于5.00mL，则第二次滴定时可稀释待测液后重新滴定来减小误差 3．（2022·北京房山·统考二模）工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)，低温硫酸化焙烧—水浸工艺制备V2O5，其流程如图： 资料： ⅰ.VOSO4高温易分解 ⅱ.含磷有机试剂对溶液中离子萃取能力为Fe(III)>V(IV)>V(V)>Fe(II) ⅲ.含磷有机试剂萃取过程中溶液的H+浓度越高