2023届高三化学一轮专题训练-工业流程题

2023届高三化学一轮专题训练-工业流程题 1．（2022·云南昆明·统考模拟预测）从烟气脱硝催化剂(SCR)中回收金属元素可实现资源的循环利用。一种从废弃SCR(主要含TiO2、V2O5、WO3及SiO2、Al2O3)中回收金属钒和钨的工艺流程如下： 已知： ①Al元素及Si元素在水溶液中的主要存在形式与pH的关系为： ②V2O5为两性氧化物：在水溶液中存在：VO+2H+⇌VO+H2O；钒元素常见的化合价及其在水溶液中的存在形式如下： 价态 +5 +4 +3 +2 存在形式 VO/VO VO2+ V3+ V2+ 回答下列问题： (1)“碱浸”时，滤液中的金属含氧酸根离子除WO外还有_______。 (2)“调节pH”时，所调pH的范围是_______。 (3)“沉钒”过程中： ①沉钒率随溶液pH的变化如下图所示。沉钒率随溶液pH值的增加先升高后降低的原因可能是___。 ②已知25℃时，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Ksp(NH4VO3)=3.0×10-8。若25℃时控制“沉钒”的pH为8.0，当VO恰好完全沉淀时，溶液中的c(NH3·H2O)=_______mol·L-1。 (4)常温下，钨酸(H2WO4)是一种难溶于水的弱酸。“沉钨”过程中发生反应的离子方程式为_______；“沉钨”后需对滤渣2进行洗涤、干燥，判断滤渣2已洗涤干净的方法为_______。 (5)V2O5具有强氧化性，可与浓盐酸发生反应生成气体单质，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，则反应的化学方程式为_______。 2．（2022·湖北·房县第一中学校联考三模）稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属，利用钛尾矿回收金属钪和草酸的工艺流程如图1所示。 回答下列问题： 已知：①是“沉钪”过程中与氯化物形成的复盐沉淀，在强酸中部分溶解。 ②“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。 ③25℃时，部分物质的相关信息如下表所示： Ksp(PbSO4) Ksp(PbC2O4) Ka1(H2C2O4) Ka2(H2C2O4) 2.0×108 5.0×1010 6.0×102 6.25×105 回答下列问题： (1)“焙烧”过程生成的化学方程式为_______。 (2)含钪元素的微粒与、pH的关系如图2所示，用氨水调节溶液的pH值，控制pH的范围是的理由是_______。 (3)“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如图3所示，其中在380~400℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到，产生的白烟是_____(填化学式)，由图3中数据可得_____。 (4)已知水解生成ScOF.流程中“沉钪”后“脱水除铵”可制得纯度很高的，其原因是_______。 (5)“置换”过程需要在氩气做保护气、高温条件下进行，发生反应的化学方程式为_______。 (6)将1.8 mol 加到1L含有0.12 mol/L的废水中。发生反应的离子方程式为，25℃时，该反应的平衡常数K=_______，滤饼经浓硫酸处理后的“沉淀”是_______(填化学式)。 3．（2022·新疆·统考三模）从铜转炉烟灰(主要成分ZnO还有Pb、Cu、Cd、As、Cl、F等元素)中回收锌、铜、铅等元素进行资源综合利用，具有重要意义。以铜转炉烟灰制备重要化工原料活性氧化锌的工艺流程如图所示。 已知：活性炭净化主要是除去有机杂质。 请回答以下问题： (1)若浸出液中锌元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在，则浸取时ZnO发生反应的离子方程式为____。 (2)在反应温度为50℃，反应时间为1h时，测定各元素的浸出率与氯化铵溶液浓度的关系如图所示，结合流程图分析，氯化铵适宜的浓度为____mol·L-1。 (3)若浸出液中c(AsO)=6.0×10-3mol·L-1，现将8.0×10-3mol·L-1FeCl3溶液与浸出液等体积混合生成砷酸铁沉淀。若该温度时Ksp(FeAsO4)=2.0×10-22，则反应后溶液中c(AsO)=____mol·L-1。 (4)滤渣II的主要成分为____；除杂3主要除去的金属有____(填化学式)。 (5)沉锌得到的物质为Zn(NH3)2Cl2，请写出水解转化的化学方程式____。 (6)该流程中可以循环使用的物质的化学式为____。 (7)将Pb(OH)Cl溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式____。 ②电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向阴极室加入____(填化学式)。 4．（2022·山东临沂·统考二模）铜阳极泥(含有Cu