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·河北张家口·统考一模）氢镍电池适合大电流放电，常用作动力电池，其负极材料M为Ni、石墨粉和少量La、Mg、MnO2，放电时电池反应为NiOOH+MH=Ni(OH)2+M。实验室对废旧氢镍电池进行综合处理，回收部分金属资源的工艺流程如图： 已知：Ni2+可形成[Ni(NH3)6]2+配离子；Ksp(MgF2)=5.2×10-11；H2SO4第一步完全电离，Ka(HSO)=1.1×10-2。回答下列问题： (1)氢镍电池充电时，阴极反应式为______；“放电处理”的目的为______。 (2)“酸浸”所得浸渣中几乎不含MnO2的原因为______。 (3)“沉镧”工序中，溶液的pH与沉镧率的变化关系如图所示。pH＜2.0时，沉镧率降低的原因为______。 (4)“除镁”所得滤液1中c(F-)=1.0×10-2mol•L-1，则c(Mg2+)=_____；该工序不能使用玻璃仪器的原因为______。 (5)“沉锰”反应的离子方程式为______。 (6)“转化”所用试剂不宜选用氨水的原因为______；滤液3中可提取出的循环利用的物质为______(填化学式)。 2．（2023·甘肃·统考二模）硫酸锰是一种重要的化工原料，在农业、电化学和建筑等领域均有广泛应用。工业上由软锰矿(主要成分为MnO2，含Fe、Al、Si等氧化物杂质)和闪锌矿(主要为成分为ZnS，含有Fe、Mn等硫化物杂质)为原料制备MnSO4，其工艺如下图所示： 已知：①常温下Ksp(ZnS)=3.0×10-25，Ksp(MnS)=4.5×10-14. ②该工艺条件下，溶液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.5 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.3 回答下列问题： (1)“酸浸”后过滤洗涤滤渣1，通常要将洗涤液与滤液合并，其目的是___________。从“滤渣1”中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为___________。 (2)“沉锌”时转化反应的平衡常数K=___________，用沉淀溶解平衡原理解释选择MnS“沉锌”的原因___________。 (3)若将“沉锌”与“氧化”两步操作交换，导致的结果为___________。 (4)利用MnCO3将溶液的pH应调节在________之间，”滤渣2”的成分为_________。 (5)工业上用电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2，同时得到副产品，工作原理如下图所示，该电解池中的离子交换膜为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜，石墨电极发生的电极反应式为___________。 3．（2023·全国·模拟预测）现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下： 已知：Ksp(PbCO3)=7.5×10-14，Ksp(PbSO4)=2.5×10-8 (1)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为___________，滤液1中和的浓度比为___________(保留两位有效数字)。 (2)“酸浸”过程，产生的气体主要有NOx(氮氧化物)和___________(填化学式)；___________(填“可以”或“不可以”)使用[H2SO4+O2]替代HNO3。 (3)“沉铅”后循环利用的物质Y是___________(填化学式)。 (4)“除杂”中滤渣的主要成分为___________(填化学式)；在50~60°C“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为___________。 (5)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后___________、___________，洗涤后干燥。 4．（2023·上海·模拟预测）以废旧铜电路板为原料制备硫酸铜晶体可变废为宝，如图是某工厂的实际制备工艺流程。 资料1：流程中RH为有机化合物 (1)浸取前将废旧铜电路板粉碎的目的是_____。 (2)上述流程中需要用到分液操作步骤是(填序号)_____。 (3)浸取后得到的溶液铜元素主要以[Cu(NH3)4]2+形式存在，浸取时发生反应的离子方程式为_____。 (4)研究发现，加入H2O2后随温度升高，铜元素浸出率随温度变化的曲线如图。分析温度高于85℃，铜元素浸出率下降可能的原因_____。 (5)工艺流程中循环使用的物质有：NH3、_____、有机溶