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2023届高三化学一轮专题复习——工业流程题
1.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考一模)一种废镍催化剂中含有Ni、 Al、Cr。、Cu、FeS及碳粉,以其为原料制备环烷酸镍[(C10H8COO)2Ni,常温下为难溶于水的液体]的工艺流程如图所示:
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Ni2+
Cu2+
开始沉淀的pH
1.9
7.0
6.4
5.4
完全沉淀的pH
3.2
9.0
8.4
6.7
回答下列问题:
(1)充分“灼烧”后,产生废气中的有毒气体的化学式为_______。
(2)“灼烧”后Cr转化为Cr2O3已知Cr2O3与Al2O3性质相似,则滤液中阴离子有OH-、_______。基态Cr原子的价层电子排布式为_______。
(3)“酸溶”时,先加入一定量的水,然后分次加入浓硫酸,与直接用稀硫酸溶解相比,其优点是_____。
(4)“调pH”时,溶液pH的范围为_______。
(5)常温下,CuS的Ksp极小,用S2-可将Cu2+完全沉淀。CuS晶胞中S2-的位置如图1所示,Cu2+位于S2-所构成的四面体中心,晶胞侧视图如图2所示。
①与S2-距离最近的S2-数目为_______。
②CuS的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则CuS晶体的密度为_______g·cm-3。
(6)环烷酸的化学式为C10H8COOH,写出“合成”反应的化学方程式: _______。
(7)测定样品纯度:已知环烷酸镍样品中含有环烷酸杂质。取1.000g环烷酸镍样品,加入足量稀硫酸[发生反应:(C10H8COO)2Ni+H2SO4=2C10H8COOH+ NiSO4]后,用氨水调节溶液pH为9~10时,加入紫脲酸胺作指示剂,用0.1000mol· L-1 EDTA标准溶液滴定(Ni2+与EDTA反应的化学计量数之比为1:1),消耗EDTA标准溶液20.00mL。则环烷酸镍样品纯度为_______%。
2.(2023·河南·统考一模)冶金工业的钒渣含有V2O3、Cr2O3、SiO2、Fe2O3、FeO等,一种利用钒渣提钒并进行钒、铬分离的工艺流程如图所示:
已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10,Ksp(CaCrO4)=2.3×10-2;“净化液”中溶质只含有NaVO3、Na2CrO4。
请回答下列问题:
(1)在“氧化焙烧”中被氧化的元素是_______(填元素符号)。
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有_______(答出两条)。
(3)H2SO4“酸浸”得到的副产品①是_______,它的一种用途是_______。
(4)“调pH=2”,最适宜使用的酸是_______。
(5)“沉铬”反应的离子方程式为_______,“沉铬”反应的理论转化率为_______(保留3位有效数字)。
(6)由于母液①最终返回到_______工序循环使用,因此,即使“沉铬”转化率低于理论值也不会对铬的回收产生多大的影响。
(7)用NaHSO4“浸出”时发生反应的化学方程式为_______。
3.(2023·天津·统考一模)某煤化工厂废水含有大量有机物、氨氮、氰化物、悬浮颗粒等有害物质。处理流程如图所示。
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.3
8.3
Fe3+
2.7
3.7
(1)萃取塔中经过_______(填写操作名称)可将含酚有机层分离出来。
(2)蒸氨塔中需要连续加入碱液并保持较高温度。请从化学平衡角度解释回答下列问题。
①写出蒸氨塔中主要的化学平衡的离子方程式:_______。
②加入碱液以及保持较高温度的原因:_______。
(3)缺氧池中含有及CN-,其中CN-(C为+2价)可被回流硝化液中的氧化为无毒气体。请预测CN-反应后的产物为_______和_______。请分析由蒸氨塔到缺氧池工序酸化的目的:_______。
(4)好氧池中富含O2与反应后的产物为,写出该反应的离子方程式:_______。
(5)下列关于混凝沉淀池中的说法合理的是_______(填写序号)。
a.混凝沉淀池溶液的pH控制在8.3左右
b.FeSO4水解产生Fe(OH)2胶体,吸附水中的悬浮颗粒
c.相同条件下,使用Fe2(SO4)3可获得相同的混凝效果
(6)出水检测
甲醛法可以测定水样中的含量,其反应原理为,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸[滴定时,与1molH+相当]。
实验步骤:
i.移取VmL出水样品,以酚酞为指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,中和样品中的酸。消耗NaOH溶液的体积为V1mL;
ii.另取同样体积的样品,加入足量的中性甲醛溶液,