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2023届高三化学一轮专题训练—工业流程题
1.(2023·重庆·统考模拟预测)高纯度六氟磷酸锂()是锂离子电池的常用电解液锂盐。HF合成高纯的绿色低温工艺如下。
(1)中基态的电子排布式为___________,中P原子上的孤电子对数为___________。
(2)反应釜1中生成的在反应釜2中转化为LiF沉淀,其反应的离子方程式为___________。本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是___________。
(3)为提高原料的利用率,本工艺将反应釜4与5串联。向反应釜4和5中加入LiF溶液后,将反应釜3中生成的气体通入反应釜5中,发生反应得到,其化学反应方程式为___________;再将剩余的气体通入反应釜4中发生反应,尾气经水吸收得到的主要副产品是___________。
(4)遇水易发生水解反应,生成等,其化学反应方程式为___________。
(5)某温度下,,不考虑水解,饱和水溶液中的浓度为___________mol/L。
2.(2023·全国·模拟预测)钪是一种稀土金属元素,在国防、航天、核能等领域具有重要应用。工业上利用固体废料“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图。
已知:TiO2难溶于盐酸;Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,对“赤泥”的处理方式为___________;滤渣I的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“氧化”时加入足量H2O2的目的是___________;氧化后溶液中Fe3+浓度为0.001 mol∙L−1,常温下“调pH”时,若控制pH=3,则Fe3+的去除率为___________(忽略调pH前后溶液的体积变化)。
(3)已知25℃时,Kh1(C2O)=a,Kh2(C2O)=b,Ksp[Sc2(C2O4)3]=c。“沉钪”时,发生反应:2Sc3++3H2C2O4Sc2(C2O4)3↓+6H+,该反应的平衡常数K=___________(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)Sc2(C2O4)3·6H2O在空气中加热至550℃时生成Sc2O3、CO2和H2O,写出反应的化学方程式___________。
3.(2023·山东潍坊·统考模拟预测)氧化铈()是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含、等)为原料制备氧化铈,其工艺流程如图所示:
已知:
①在空气中易被氧化,易与形成复盐沉淀;
②硫脲()具有还原性,酸性条件下易被氧化为;
③在硫酸体系中能被萃取剂[]萃取,而不能。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”中氧化的目的是___________。
(2)步骤①中加入硫脲的目的是将四价铈还原为三价铈,写出硫脲与反应生成的离子方程式___________。
(3)步骤③反应的离子方程式为___________。
(4)步骤④萃取时存在反应:。分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比称为分配比()。取20mL含四价铈总浓度为0.1的酸浸液,向其中加入10mL萃取剂,充分振荡,静置,若,则水层中_______________。(计算结果保留二位有效数字)。
(5)步骤⑤“反萃取”时双氧水的作用是___________。
(6)产品是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂,催化机理如图所示。写出过程①发生反应的化学方程式___________。
4.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)钼酸锂()主要用于溴化锂中央空调的缓冲剂。以精选钼矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备并回收副产品的工艺流程图如下所示:
回答下列问题:
(1)酸C是___________(填化学式,下同),盐B是___________。
(2)溶液4可循环用于“酸浸、氧化”,通入氯气的目的是___________(用离子方程式表示)。
(3)“灼烧”制备钼酸锂的化学方程式为___________。
如果在实验室里完成“灼烧”,宜选择___________(填字母)。
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.陶瓷坩埚 D.蒸发皿
(4)溶液1主要含、、、、等,“电解”中阴极最先发生的电极反应式为___________。下列试剂不能检验洗涤干净的是___________(填序号)。
①铁氰化钾溶液 ②酚酞溶液 ③溶液 ④溶液
(5)钼矿粉在一定量浓度的盐酸、氯化铁混合液中的“浸取率”与温度的关系如图所示。
简述温度高于时“浸取率”急剧下降的主要原因:___________(答两点)。
(6)已知常温下,,,若溶液1中,。向溶液1中滴加稀溶液使时,此时是否有生成?___________(通过计算说明)。
5.(2023