2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题训练

2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题 1．（2023·福建·校联考三模）金属镓被称为“电子工业脊梁”，与铝同族，性质与铝相似。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为、、，还有少量等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下： 常温下，相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数与pH的关系如下图所示，当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。 回答下列问题： (1)“焙烧”过程中变为，则与纯碱反应的化学方程式为___________。 (2)“碱浸”后滤渣的主要成分为___________(写化学式)。用惰性电极电解含的溶液可得到金属Ga，阴极的电极反应式为___________。 (3)常温下，反应的平衡常数___________。 (4)“碱浸”后溶液的主要成分为、、。请补充完整流程中“操作”过程的步骤(在方框内填入试剂的化学式或pH值)：___________。                                (实验中须使用的试剂：0.1 溶液、0.1 NaOH溶液) (5)用石墨为电极电解熔融得到Ga单质，电极材料需要定期补充的是___________极(填“阴”或“阳”)。 2．（2023·上海·模拟预测）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70 %Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：      一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Cu(OH)2 开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 4.4 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 6.4 完成下列填空： (1)写出第①步中Cu与酸反应生成NO的离子方程式________________；第②步中使用H2O2做氧化剂的优点是__________，NaOH调节溶液pH的目的是使____________生成沉淀。 (2)第③步的操作为：滤液2加热蒸发、_______、_______、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾。 (3)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，探究小组设计了三种方案： 上述三种方案中，____方案不可行，原因是________；从原子利用率角度考虑，_____方案更合理。 (4)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol ·L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2+ + H2Y2-= CuY2- + 2H+ 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ ________________________________ 。 下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_________。 a．未干燥锥形瓶      b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡    c．未除净可与EDTA反应的干扰离子 3．（2023·辽宁·模拟预测）铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素，铈的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①铈的常见化合价为、。四价铈不易进入溶液，而三价铈易进入溶液 ②能与结合成，能被萃取剂萃取。 (1)焙烧后铈元素转化成和，焙烧氟碳铈矿的目的是_________。 (2)“酸浸II”过程中转化为，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和替换就不会造成环境污染。则稀硫酸、与反应的离子方程式为______________。 (3)“操作I”的名称是_________。 (4)“浸出液”中含有少量及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时与萃取剂存在反应：。用D表示分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比：，其他条件不变，在浸出液中加入不同量的，以改变水层中的，D随浸出液中增大而减小的原因是__________。 (5)取上述流程中得到的，加酸溶解后，向其中加入含的硫酸亚铁溶液使全部被还原成，再用的酸性标准溶液滴定至终点时，消耗标准溶液。则的质量分数为_________(已知氧化性：；的相对分子质量为208)。 (6)科研人员提出催化合成碳酸二甲酯(DMC)，从而实现的综合利用。晶胞结构如图所示。 ①在该晶体中，铈离子的配位数为_________。 ②阿伏加德罗常数的值为，相对分子质量为M，晶体密度为，其晶胞边长的计量表达式为__________nm。 4．（2023·山东聊城·统考二模）一种利用废催化剂(含TiO2，