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·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考二模）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： 已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。 ②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 1.9 7.6 7.3 3.0 完全沉淀 3.2 9.6 9.3 5.2 ③离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全。 请回答： (1)为提高原料利用率“混合焙烧”时常采取的措施_______。 (2)氧化步骤发生反应的离子方程式为_______，若省略“氧化”步骤，造成的影响是_______。 (3)“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是_______。 (4)“氟化除杂”后，溶液中c(F-)浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值=_______(已知：Ksp(MgF2)=6.4×10-10；Ksp(CaF2)=3.6×10-12) (5)“碳化结晶”生成MnCO3沉淀时发生反应的离子方程式为_______，“碳化结晶”需选择合适的温度，温度不宜过高也不能过低的原因是_______。 2．（2022·广西·校联考模拟预测）以含锂电解铝废渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和浓硫酸为原料，制备电池级碳酸锂，同时得副产品冰晶石，其工艺流程如下： 已知：LiOH易溶于水，Li2CO3微溶于水。 回答下列问题： (1)电解铝废渣与浓硫酸的反应能否在玻璃仪器中进行：_______ ( 填“能”或“否”)。滤渣1的主要成分是_______(写化学式)。 (2)碱解反应中，同时得到气体和沉淀反应的离子方程式为_______。 (3)一般地说K>105时，该反应进行得就基本完全了。苛化反应中存在如下平衡：Li2CO3(s)+Ca2+ (aq) 2Li+ (aq) +CaCO3 (s) ，通过计算说明该反应是否进行完全：_______。[已知Ksp(Li2CO3)=8.64×10-4、Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]。 (4)从碳化反应后的溶液得到Li2CO3固体的具体实验操作中，第一步应在_______中(填一种主要仪器的名称)进行，该流程中可以循环使用的物质是_______。 (5)上述流程得到副产品冰晶石的化学方程式为_______。 3．（2022·四川泸州·统考模拟预测）三氧化二钴(Co2O3)常用于颜料、釉料及磁性材料。工业上以钴矿石(主要成分是CoO(OH)、CoCO3、CoO、Co2O3，及少量SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO2等)为原料制备Co2O3的工艺流程如图所示。 (1)“浸泡”过程中，为加快反应速率和提高矿石原料利用率，下列方法不可取的是____。 A．将钴矿石粉碎，搅拌 B．适当升高温度 C．适当降低溶液的pH D．使用过量的NaHSO3溶液 (2)“浸泡”时CoO(OH)参与反应的离子方程式为____。 (3)“除杂”时加入试剂①的作用是____；若溶液中c(Co2+)=0.1mol/L，根据表中数据计算，加入试剂②调节pH范围是6~____(忽略过程中溶液体积变化)。 沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2 沉淀完全的pH 5.2 3.2 9.4 9.5 10.1 (4)“萃取”时发生反应：Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+，则试剂③为____。设计萃取、反萃取的目的是____。 (5)“沉钴”时的离子方程式为____，证明Co2+已沉淀完全的实验操作和现象为____。 4．（2022·河南焦作·统考一模）工业上以钛铁矿(主要成分是FeTiO3，含少量SiO2、MnO2、Fe2O3、Sc2O3等)为原料制备TiO2和Sc2O3的工艺流程如下图所示。 已知：Ⅰ．25℃时，一些金属氢氧化物的Ksp如表所示。 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Sc(OH)3 Ksp 1.0×10-39 8.0×10-16 1.1×10-13 2.0×10-31 Ⅱ．25℃时，草酸的电离平衡常数为Ka1=6 ×10-2 ，Ka2=5×10-5。回答下列问题： (1)已知溶液1中，钛以TiO2+的形式存在则FeTiO3与硫酸发生主要反应的化学方程式是_______。 (2)获得FeSO4·7H2O晶体的操作是_______、过滤( 洗涤)。 (3)若流程省去步骤，则制备的产