2023届高三化学一轮专题训练题——工业流程题

2023届高三化学一轮专题训练题——工业流程题 1．（2022·广东深圳·深圳市光明区高级中学校考模拟预测）一种以转炉钒渣(主要成分为V2O3、FeO、SiO2及少量MgO、CaO、Al2O3)为原料实现低成本回收钒资源的生产工艺如下： 表一：相关金属离子[c0(Mn+)=0.01mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 7.5 2.2 3.7 9.4 沉淀完全的pH 9.0 3.2 4.7 10.9 表二：部分含钒物质在水溶液中主要存在形式如下： pH <1 1~4 6~8.5 >13 主要形式 VO V2O5 VO VO 备注 多钒酸盐在水中溶解度较小 已知：①“焙烧”的主要反应为：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)； ②在焙烧过程中产生Ca2V2O7；其中，Ca2V2O7在水中的溶解度小，易溶于稀硫酸和碱溶液。 回答下列问题： (1)Ca2V2O7中V的化合价为_______，写出流程中氧化“钒”的化学方程式_______。 (2)“酸浸”后钒元素主要以VO存在，生成VO的离子方程式为_______。 (3)“滤渣2”的主要成分是_______。 (4)“调pH”中一般控制温度不超过40℃，原因是_______。 (5)利用上述表格数据，计算Fe(OH)3的Ksp=_______。 (6)已知“沉钒”得到NH4VO3，该环节通常需要加入过量(NH4)2SO4，其原因是_______。 (7)滤液经浓缩后，经电解后得到高纯度的氢氧化物，该反应阴极电极反应式为_______。 2．（2022·湖南张家界·慈利县第一中学校考二模）雷尼镍是有机合成中常用的一种加氢催化剂，使用一定周期后会失活。现欲利用如下工艺流程回收某废雷尼镍催化剂(主要为铝镍合金，还含有NiO、、FeO、及有机物等)中的金属资源： 已知金属离子沉淀的pH： 开始沉淀的pH 6.9 6.3 1.5 3.4 沉淀完全的pH 8.9 8.3 2.8 4.7 回答下列问题： (1)“破碎”的目的为_______；“滤渣1”的成分为_______。 (2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_______。 (3)调节2的范围为_______；试剂M可选用_______(填序号)。 a.FeO    b.    c.    d. NiO (4)“沉降”后所得沉淀在空气中热分解时，固体残留率(固体残留率=)与温度(T)的关系如图所示(已知当加热至300 ℃ 时已完全失去碳元素)。 ①加热至A点过程中反应的化学方程式为_______。 ②在700 ℃ 时，剩余固体的成分为_______(填化学式)。 (5)该回收工艺中可回收的金属化合物有_______。 3．（2022·广东揭阳·普宁市华侨中学校考二模）某化工厂产生的废渣中含有PbSO4和Ag，为了回收这两种物质，某同学设计了如下流程： 已知：“浸出”过程发生可逆反应，AgCl+2⇌Ag(SO3)+Cl-，回答问题： (1)将废渣“氧化”的化学方程式为_______，“氧化”阶段需在80℃条件下进行，最适合的加热方式为_______。操作I所需的玻璃仪器有_______。 (2)研究发现：其他条件不变时，该反应在敞口容器中进行，浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低，可能原因是_______(用离子方程式表示)。 (3)研究发现：浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图。 ①pH=10时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是_______；解释①中变化趋势的原因：_______。 ②pH=5时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同，原因是_______。 (4)“还原”过程中氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 4．（2022·广东广州·校联考模拟预测）五氟化锑(SbF5)是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为Sb2O3，含有少量CuO、PbO、As2O3 等杂质)为原料制备SbF5的工艺流程如图。 已知：Ⅰ.CuS、PbS的Ksp分别为6.0×10-36、9.0×10-29； Ⅱ.As2O3微溶于水、Sb2O3难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOCl难溶于水。 回答下列问题： (1)为提高锑矿浸出率可采取的措施有_______。(填一种) (2)“滤渣Ⅰ”中存在少量的SbOCl，可加入氨水对其“除氯”转化为Sb2O3回收，不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为_______。 (3)已知：浸出液中：c(Cu2+