2023届高三化学一轮专题训练-工业流程题

2023届高三化学一轮专题训练-工业流程题 1．（2023·全国·模拟预测）金属镍及其化合物具有极高的实用价值，被广泛应用于石油化工、国防、冶金等多个行业。某科研小组以废镍催化剂(含金属Ni、Cu、Fe、Mg及其氧化物，还有少量其他不溶性物质)为原料，采用如图工艺流程制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)。 已知：室温下Ksp(NiS)=2.0×10-21，Ksp(CuS)=6.0×10-36，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Ka(HF)=6.3×10-3。 回答下列问题： (1)Ni的价层电子排布式为______。 (2)“除铜”中反应达到平衡后，溶液中c(Ni2+)：c(Cu2+)=_____。 (3)“焙烧”时常采用多层气固逆流操作，其目的是_____，该步涉及的主要反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____。 (4)NH4F溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____，滤渣3主要成分的电子式为_____。 (5)“沉镍”步骤中发生反应的离子方程式为_____。 (6)镍能形成多种氧化物，一种镍的氧化物的结构特征：氧离子形成面心立方结构，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙。图中的_____(填序号)是从该晶胞中分割出来的结构。 已知该晶体密度为ρg•cm-3，NA为阿佛加德罗常数的值，则晶胞中两个镍离子之间的最短距离为_____pm(用含ρ和NA的代数式表示)。 2．（2023·吉林延边·统考二模）三氧化钼(MoO3)和五氧化二钒(V2O5)是石油炼制中的重要催化剂，可利用炼油废催化剂(主要成分为V2O5、V2O4、 MoO3，还有少量的Al2O3、Fe2O3、有机物等)来制备。工艺流程图如图： 已知：①[Al(OH)4]-+H+Al(OH)3+H2O，K=1013.38 ②NH4VO3的溶解度( g/100g水)： 0.48(20℃)、 1.32(40℃)、 2.42(60℃) 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是 ___________。 (2)滤渣的主要成分是_ ___________(填化学式)。 (3)向滤液①中加H2O2的作用是___________(用离子方程式表示)。 (4)当滤液①的pH调控为___________时，铝元素恰好沉淀完全(通常认为溶液中离子浓度不大于10-5mol·L-1为沉淀完全)。 (5)NH4VO3的沉淀过程中，沉钒率受温度影响，关系如图得所示。温度高于80℃沉钒率降低的主要原因可能是___________(答出一点即可)。NH4VO3沉淀分解生成V2O5的化学方程式是___________。 (6)催化剂V2O5溶于NaOH溶液中，可得到钒酸钠或偏钒酸钠，偏钒酸钠的阴离子呈如图所示的无限链状结构，写出偏钒酸钠的化学式___________。 (7)仪器分析检测[Al(OH)4]-在水中带有结晶水，[Al(OH)4]-·xH2O中存在的作用力类型有___________(填字母)。 A．离子键 B．配位键 C．金属键 D．共价键 3．（2023·安徽安庆·校联考模拟预测）电解锰渣中含有很多重金属[主要含有MnSO4、PbSO4、CaSO4、Fe2(SO4)3、MnO2、SiO2]会造成环境污染。电解锰渣的资源化利用既能解决污染问题又能取得较好的经济效益。下面是某课题组研究的工艺流程： (1)“还原酸浸”时氧化产物是S， MnO2被还原的离子方程式为__________________。 (2)操作X的名称是____________。 (3)“沉铅”时若用同浓度的(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，会生成Pb2(OH)2CO3，原因是______。 (4)调pH所加的试剂Y，可选择____________(填标号)。 a．CaO       b．MnCO3  c．CaCO3 d．Al2O3  e．氨水 (5)写出“除钙”时发生反应的离子方程式：_____________；若“除钙”后溶液中c(Mn2+)=0.53 mol/L，则应控制溶液中c(F- )的范围为_________________________________________(当溶液中金属离子浓度小于10-5mol/L，可以认为该离子沉淀完全。已知：MnF2的Ksp=5.3×10-3；CaF2的Ksp=1.5×10-10，。 (6)硫酸锰晶体的溶解度曲线如图，则“系列操作”为_________、_______、洗涤、干燥。 4．（2023·安徽黄山·统考二模）某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如图： 已知：①含锌组分间的转化关系：Zn2+Zn(OH)2 ②ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃ 以下稳定。 请回答：