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·山西忻州·统考一模）从铜电解液(主要含、Ni2+、、、、Zn2+等)中提纯得到粗硫酸镍晶体，为了进一步纯化并回收胆矾晶体，某课题小组设计了如图流程： 已知：相关离子浓度为0.1mol/L时，形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Ca2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 4.2 6.3 1.5 11.8 6.2 6.9 沉淀完全的uH 6.7 8.3 2.8 13.8 8.2 8.9 (1)为加快“水浸”时的浸出率，可采取的措施有_______(任写一点)。 (2)为了使“溶液1”中的反应充分进行，需要通入稍过量的H2S，写出Fe3+与H2S发生反应的离子方程式：_______。 (3)请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因_______。 (4)“操作X”为在_______(填仪器名称)中加热至_______，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到结晶水合物晶体。 (5)若“溶液3”中Ca2+的浓度为0.001mol/L，取等体积的NiF2溶液与该溶液混合，要使反应结束时c(Ca2+)<10-5mol/L，则所加NiF2溶液的浓度至少为_______mol/L。[已知室温下Ksp(CaF2)=4×10-11] (6)室温下选择萃取剂P204(二乙基已基磷酸，用HR表示)，其萃取原理为nHR+Mn+⇌MRn+nH+，试剂a为_______(填化学式)。溶液pH对几种离子的萃取率的影响如图，则萃取锌时，应控制pH的范围为3~4，请解释原因：_______。 2．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）水系锌离子电池，为正极、Zn箔为负极、溶液作电解质溶液。实验室以含矾废料(含、CuO、MnO、、、有机物等)为原料制备的一种流程如图所示： 已知：25℃时，相关难溶电解质的溶度积常数如下表所示： 难溶电解质 CuS 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的为_____________________________。 (2)“酸溶”后，若溶液中，开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH分别为__________、__________(溶液中离子浓度，认为该离子沉淀完全；)。 (3)某学习小组为探究在溶液中存在着微弱的电离平衡，进行下面的实验。 ①向溶液中逐滴加入氨水至过量，反应的现象为__________。 ②将①得到的溶液均分在两只试管中，第一支试管中，滴加适量的溶液，无现象；第二支试管中，滴加溶液，有黑色的沉淀生成。分析这两种实验现象，得出的结论是__________。 ③在②的第二支试管中，继续滴加足量的溶液，并过滤，得到无色滤液，说明的问题及解释是______________________________。 (4)写出“沉锰”反应的离子方程式：____________________。 (5)水系锌离子电池工作时出现容量衰减，是由于作为电池正极，材料通过的和质子共嵌入实现的，已知的嵌入生成了，用电极反应式表示为__________。 3．（2023·江苏·统考一模）锶的化合物应用广泛，SrSO4可用于陶瓷工业，SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。 (1)以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下： ①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式：_____ ②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是_____ ③该工艺流程中，可循环利用物质是_______ (填化学式) 。 (2)工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO4。 ①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____ ②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后，SrSO4转化率下降的可能原因是_______。 (3)SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。 ①由图可知，每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。 ②已知 =3.2×10-8，若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg，口腔中溶液体积为5mL，刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。 4．（2023·安徽黄山·统考一模）硼氢化钠在化工等领域具有重要的应用价值，工业上可用硼镁矿(生要成分为，含少量杂质)制取，其工艺流程如下： 已知：硼氢化钠常温下能与水反应，易溶于异丙胺(沸点为)。 (1)和都是硼酸盐，请写出一元弱酸硼酸在水中的电离方程式_______。 (