2023届高三化学一轮复习—工业流程题训练 (3)

2023届高三化学一轮复习—工业流程题 1．（2023·山西运城·统考二模）工厂的含砷废水必须经过一定的处理。 某厂用某含砷废水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Cu2+、Bi2+ )提取三氧化二砷(俗称砒霜，分子式：As2O3)的流程如下： 已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8 ×10-3920 ，Ksp[Cu(OH)2]=2.2 ×10-22，Ksp [Bi(OH)3]=4.4 ×10-31。 回答下列问题： (1)滤渣a的成分是___________(写化学式)。 (2)“沉淀”时，CuSO4溶液必须过量的原因是_________________。 (3)写出“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应的化学方程式：_____________。 (4)红色还原渣(不溶于水)“氧化”时反应的离子方程式为___________。 (5)“沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚铁)进一步去除，用石灰乳调节废水的pH值，通入空气，PFS用量[以表示]、终点pH值与砷去除率的关系如图所示。PFS除砷的最佳条件是_________。 (6) 当废水中砷质量浓度为5.0g·L-1时，若实验取75 L含砷废水，制得475.2 gAs2O3，则As元的素回收率为________。 (7)砷化镓(GaAs)为第三代半导体，其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数值为NA，则砷化镓晶体密度为____________g· cm-3。 2．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）为保护环境，充分利用钴资源，一种以废旧钴酸锂电池材料(正极材料主要含有LiCoO2、铝箔及金属钢壳)回收钴酸锂的工艺流程如下: 已知一定条件下，部分金属阳离子形成氢氧化物的pH如下表: 离子 Co3+ Fe3+ Co2+ Fe2+ Al3+ 开始沉淀的pH 0.3 2.7 7.2 7.6 3.6 完全沉淀的pH 1.1 3.2 9.2 9.6 5.2 请回答下列问题: (1)废旧钴酸锂电池需经放电、拆解、粉碎预处理。放电方式为电化学放电，可以将废旧电池浸泡在_________(填标号)中进行放电。粉碎的目的是_________。 A．Na2SO4溶液 B．98%的H2SO4溶液 C．酒精 (2)“酸浸”过程中，除加入H2SO4，还要加入H2O2。 ①H2O2的作用是_________(填标号)。 A．做氧化剂 B．做还原剂 C．既做氧化剂又做还原剂 ②H2O2促进了LiCoO2在H2SO4中转化为CoSO4，该反应的离子方程式为_________。 ③相同条件下，“酸浸”时钴的浸出率随温度变化如右图所示，此时温度控制在80°C左右的原因为_________。 (3)“调pH”时，溶液应控制的pH范围为_________，选用的最佳试剂是_________ (填标号)。 A．H2SO4 B．CoCO3 C．石灰乳      D．NaOH (4)高温时，CoC2O4和Li2CO3生成LiCoO2的同时放出CO2。此反应的化学方程式为_________。 3．（2023·安徽黄山·统考二模）某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如图： 已知：①含锌组分间的转化关系：Zn2+Zn(OH)2 ②ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃ 以下稳定。 请回答： (1)步骤I，初始滴入ZnSO4溶液时，反应的化学方程式___________。 (2)下列有关说法不正确的是___________  。 A．步骤I，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分 B．步骤I，若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε−Zn(OH)2， 可提高ZnSO4的利用率 C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用50°C的热水洗涤 (3)步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是___________。 (4)步骤Ⅲ中，实验室盛放样品的容器名称是___________。 (5)用(CH3COO)2Zn和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是___________。 (6)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。用________称量ZnO样品0.081g，在___________中用酸溶解样品，然后在________中配制一 定体积的Zn2+溶液，再用移液管量取一定体积的 Zn2+溶液，最后用滴定管盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器___________(按顺序填写且用字母作答)补全以上步骤。 仪器： a．烧杯        b．托盘天平       c．容量瓶