2023届高三化学一轮复习题-工业流程题

2023届高三化学一轮复习题-工业流程题 1．（2022·云南保山·统考一模）高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定，是一种新型多功能水处理剂。其生产工艺如图1所示： 回答下列问题： (1)反应①应在温度较低的情况下进行，因温度较高时 NaOH 与Cl2反应生成NaClO3，取某温度下反应液，测得ClO-与的物质的量浓度之比是2∶1，则Cl2与氢氧化钠溶液反应时，被还原的氯原子与被氧化的氯原子的物质的量之比为_______。 (2)在溶液I中加入 NaOH 固体的目的是_______(填字母)。 A．使 NaClO3转化为 NaClO B．为下一步反应提供碱性的环境 C．NaOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 D．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的NaClO (3)反应③的离子方程式为_______，制备时，两溶液混合的操作为_______。 (4)往溶液II中加入饱和 KOH溶液得到湿产品的原因是_______。该工艺流程中可循环使用的物质是_______(填化学式)。 (5)高铁酸钾还可以通过电解法制备，其原理如图2所示： 阳极的电极反应式为_______。该方法操作简便，成功率高，易于实验室制备。缺点是产品纯度低，其原因是_______。 2．（2022·河南焦作·统考一模）工业上以钛铁矿(主要成分是FeTiO3，含少量SiO2、MnO2、Fe2O3、Sc2O3等)为原料制备TiO2和Sc2O3的工艺流程如下图所示。 已知：Ⅰ．25℃时，一些金属氢氧化物的Ksp如表所示。 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Sc(OH)3 Ksp 1.0×10-39 8.0×10-16 1.1×10-13 2.0×10-31 Ⅱ．25℃时，草酸的电离平衡常数为Ka1=6 ×10-2 ，Ka2=5×10-5。回答下列问题： (1)已知溶液1中，钛以TiO2+的形式存在则FeTiO3与硫酸发生主要反应的化学方程式是_______。 (2)获得FeSO4·7H2O晶体的操作是_______、过滤( 洗涤)。 (3)若流程省去步骤，则制备的产品TiO2中含有的杂质是_______(填化学式)。 (4)“有机相”需用洗涤液(93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成)洗涤，其作用除了除去其中剩余的钛离子外，还可使Fe2+转化为Fe3+，该转化的离子方程式是_______。 (5)用氨水调节溶液的pH分两步进行若溶液中c(Fe3+)=c(Se3+)=c(Mn2+)=0.1 mol·L-1，离子浓度为1×10-6mol·L-1时认为完全沉淀，则先加入氨水调节pH的范围是_______(保留一位小数，已知lg2=0.3)；过滤，继续加入氨水调节pH过滤得到的滤渣3是_______(填化学式)。 (6)25℃时用草酸“沉钪”得到Sc2(C2O4)3沉淀，溶液中c(H2C2O4)与c()的关系如图，此时溶液的pH=_______。 3．（2022·河南·校联考模拟预测）高纯硫化锂(Li2S)是一种潜在的锂离子电池电解质材料。一种制备Li2S的工艺流程如下： 已知Li2S易潮解，加热条件下易被氧化。 回答下列问题： (1)上述流程中多次用到Ar，其目的是___________。 (2)实验室常用FeS与稀硫酸反应制备H2S，该反应的离子方程式为___________，所用发生装置与制备___________(任写一种气体化学式)发生装置相同。 (3)“LiHS制备”过程所用实验装置(夹持仪器与加热装置均省略)如图： ①仪器X的名称为___________，冷却水从___________(填“a”或“b”)进入。 ②图中两个空锥形瓶的作用是___________。 ③试剂Y为___________。 (4)“热解”时反应的化学方程式为___________，适宜的加热方式为___________ (填“ 油浴”或“水浴”)加热。 (5)该工艺中，Li2S的产率为___________%(结果保留两位小数)。 4．（2022·广西玉林·统考一模）用废镍触媒(主要成分为Ni，含少量的NiO、Al2O3、Fe3O4及其他杂质)制备硫酸镍的过程如下图所示： 已知：①常温下，几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： 沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 Al(OH)3 3.8 5.2 Fe(OH)3 2.7 3.2 Fe(OH)2 7.6 9.7 Ni(OH)2 7.1 9.2 ②金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时，可以认为该金属离子已经沉淀完全。 ③Ni的常见化合价为+2、+3。 回答下列问题：