2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题

2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题 1．（2023·全国·模拟预测）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO2等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： 已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。 ②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25°C)： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀的pH 1.9 7.6 7.3 3.0 完全沉淀的pH 3.2 9.6 9.3 5.2 ③离子浓度≦10-5mol·L-1时，离子沉淀完全。 (1)“混合焙烧”的主要目的是___________。 (2)若试剂a为MnO2，则氧化步骤发生反应的离子方程式为___________，若省略“氧化”步骤，造成的影响是___________。 (3)“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是___________。 (4)“氟化除杂”后，若使溶液中Mg2+沉淀完全，需维持c(F-)不低于___________。(已知：Ksp(MgF2)=6.4×10-10) (5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为___________，最后一步系列操作主要是___________。 2．（2023·全国·模拟预测）金属钴(Co)是一种重要的战略金属，有着较为广泛的用途。如图是利用含钴废料(主要成分为Co2O3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SiO2等杂质)制备草酸钴的工艺流程。回答下面问题： (1)在“硫酸浸取”时，能提高“酸浸”速率的方法有_____(任写一种)。滤渣1的成分是_____(写化学式)。 (2)写出反应①的离子方程式：_____、_____。写出反应②的离子方程式：_____。 (3)操作1中加入NaHCO3的作用是_____。 (4)已知：Ksp(CaF2)=5.3×10-9，Ksp(MgF2)=5.2×10-12，若向溶液c中加入NaF溶液，当Mg2+恰好沉淀完全，即溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5mol•L-1，此时溶液中c(Ca2+)最大等于_____mol•L-1。 (5)若沉钴中得到二水合草酸钴CoC2O4·2H2O(M=183g/mol)热分解质量变化过程如图所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物，请写出从反应B点到C点的化学方程式_____。 (6)用乙醇燃料电池作电源电解含Co2+的水溶液制备金属钴，其装置如图甲、乙。 ①图乙中Co电极应连接乙醇燃料电池的_____极(填“a”或“b”)。 ②图甲中a极上发生的电极反应是______。 3．（2023·浙江金华·校联考模拟预测）具有强吸水性的MgBr2是制药和制取镁干电池的重要原料。某研究小组用镁粉与HgBr2粉末制取无水MgBr2，流程如图： 已知：①Hg不能透过滤纸，HgBr2不溶于苯和乙醚，微溶于水，易溶于热甲醇。 MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5。 请回答： (1)过滤时，需要在_____引流下，将混合液倒入漏斗中。 (2)下列有关说法不正确的是_____。 A．可用金属钠丝除去苯、乙醚中少量水 B．步骤①搅拌可加快反应速率和提高原料利用率 C．步骤③为控温蒸发，以获得MgBr2·3C2H5OC2H5固体 D．步骤②④，均可选用苯洗涤固体 (3)如果步骤⑤采用如图所示装置，则加热温度可_____160℃(选填“低于”“高于”或“等于”)。 (4)MgBr2·6H2O在HBr气流中脱水是制取MgBr2固体的常用方法。但本题所采用的方法制得的MgBr2纯度更高，原因是_____。 (5)步骤⑥是从反应残留物中分离回收Hg、HgBr2。下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“_____”上填写一件最关键仪器，“(    )”内填写一种操作，均用字母表示]。在通风橱中，将混合物倒入_____中，________→将混合液转入_____中，________→将剩余液体倒入_____中→加热，收集分离得到的液体及固体。 仪器：A．烧杯；B．分液漏斗；C．漏斗；D．蒸馏烧瓶；E.蒸发皿； 操作：F.放出下层液体；G.加热灼烧；H.加入热水充分搅拌；I.加入热甲醇充分搅拌； (6)Mg2+与7－碘－8－9基喳琳－5－磺酸反应生成能发出荧光的物质，当Mg2+含量在0~8μg/10mL时，离子浓度与荧光强度成线性关系。现称取0.2300gMgBr2样品，溶于水配成100mL样品溶液。取1mL样品溶液，加水配成10mL溶液A(称为一次1∶10)。取1mL溶液A，加水配成10mL溶液B(称为二次