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2023届高三化学一轮专题复习:工业流程题
1.(2023·河北·统考模拟预测)钛在医疗、航天等领域都有广泛用途,有“空间金属”之称。目前常用钠的冶炼方法是将钛铁矿(主要成分是,还含有少量、等杂质)制成的“高钛渣”(含左右)再还原为钛,同时得到在食品工业中用作营养增补剂的,工艺流程如下:
部分阳离子以氢氧化钠物形式沉淀时溶液的如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
9.2
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
11.1
(1)中的化合价为_______,“酸浸”时钛、铁浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示,则“酸浸”所用硫酸的质量分数约为_______最合适。
(2)“滤液1”中的钛元素以形式存在,则“酸浸”主要反应的离子方程式为_______。
(3)已知常压下的熔点为-25℃,沸点为136.4℃,由与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应生成的气体分离得到粗的方法是_______,再将粗进一步提纯的方法为_______。
(4)氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的和经吸收可得粗盐酸、溶液,则尾气的吸收液依次是_______。
(5)“滤液2”中加入溶液调的范围是_______。
(6)证明向“滤液3”中加入双氧水达到目的的方法是_______。
(7)已知和的分别为和。若“滤液3”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全,即溶液中,计算说明此时是否有沉淀生成_______。
2.(2023·河北·统考模拟预测)碘酸钙为白色结晶性粉末,主要用作防臭剂、药物和食品添加剂,不溶于乙醇,微溶于水。实验室用海带制备碘酸钙的实验流程如下:
(1)灼烧海带并获得溶浸后的溶液系列操作需要用到下列装置中的_______(填序号)。
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(3)“转化”的目的是_______,若实验在如下装置中加热进行,的溶液和水的体积为400mL,应选用三颈烧瓶的规格为_______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)已知几种盐在水中的溶解度(水):
温度/℃物质
0
10
20
40
60
80
128
137
147
向的溶液中加入获得粗产品应采取的措施是_______。
(5)洗涤粗产品应选用_______(填序号)。
A.冰水 B.酒精 C.溶液 D.溶液
(6)测定产品纯度
称取ag产品置于烧杯中,加入高氯酸微热溶解试样,再加入足量KI溶液(高氯酸不参与反应),转移到容量瓶中定容。取定容后的溶液于锥形瓶中,用溶液滴定,加入滴_______作指示剂,滴定终点的判断依据是_______;重复三次滴定,平均每次消耗溶液,则样品中碘酸钙的质量分数计算式为_______(已知:)。
3.(2023·辽宁辽阳·统考一模)介孔纳米晶可用作钠离子电池正极材料。一科研团队以某矿石(含55.2%、32%,其余为和)为原料开发的一种合成介孔的路线如图所出示。回答下列问题:
(1)基态原子价电子的轨道表示式为___________。
(2)“生物浸出”时,与铁盐溶液反应的离子方程式为___________。此时铁盐___________(填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既不是氧化剂,也不是还原剂”)。
(3)将“浸渣”溶于,再过滤、蒸馏,可从“浸渣”中分离出___________(填化学式)。
(4)实验室“萃取”时,用到的主要仪器是___________,若萃取剂为苯,“萃取”后得到的“水相”位于___________(填“上层”或“下层”)。
(5)利用如图1装置完成“抽滤”操作,抽滤的主要优点是过滤较快、固体较干燥,其中安全瓶的作用是___________。
(6)利用如图2装置制备去离子水,水中所含的阴离子在阳离子交换柱中发生反应的离子方程式为___________。
(7)某工厂用10吨该矿石合成介孔,已知整个流程中的损耗率为10%,,则最终可以得到___________。
4.(2023·江苏·统考二模)硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)可用于生产聚合硫酸铁。以钕铁硼二次废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4等)为原料制备硫酸亚铁晶体的实验流程如图:
(1)“酸浸”时,Fe3O4发生反应的离子方程式为_____。
(2)将“滤渣”返回“酸浸”工序,其目的是_____。
(3)与普通过滤相比,使用图1装置进行过滤的优点是_____。
(4)固定其他条件不变,反应温度、反应时间、铁粉过量系数[]分别对“滤液”中Fe3+还原率的影响如图2、图3、图4所示。
设计由100mL