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·山东济宁·统考二模）钪(Sc)元素在国防、航天、激光、核能、医疗等方面有广泛应用。赤泥含有、、、等，以赤泥为原料提取氧化钪的流程如下： 已知：①，易水解；②常温下，“浸出液”中，。 回答下列问题： (1)操作A是___________。 (2)“溶解”中作用有将转化成、作溶剂和___________。 (3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂(P507)、苯乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取剂，P507质量分数(w)对萃取率的影响如表所示、料液温度对分离系数(β)的影响如图1所示，萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为___________、___________。“萃取”过程中应控制pH小于___________。 [分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数，如％] w(P507) 分相情况 钪萃取率(％) 铁萃取率(％) 1％ 分相容易 90.74 14.89 2％ 分相容易 91.74 19.88 3％ 分相容易 92.14 13.30 5％ 有第三相 90.59 28.47 8％ 轻微乳化 90.59 34.85 (4)已知，，。“沉钪”时，发生反应：，此反应的平衡常数___________(用含m、n、p的代数式表示)。 (5)草酸钪晶体隔绝空气加热，随温度的变化情况如图所示。 550℃时，晶体的成分是___________(填化学式)，550～850℃，生成气体的物质的量之比为___________(已知的摩尔质量为)。 2．（2023·山东聊城·统考二模）氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体｛(NH4)5［CVO)6(CO3)4(OH)9］•10H2O｝是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。 已知：①氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇； ②VO2+有较强还原性，易被氧化。 实验室以V2O5为原料制备该晶体的流程如图： 请回答下列问题： (1)“浸渍”时反应的化学方程式为___________。 (2)“转化”时需要在CO2氛围中进行的原因是___________。 (3)“转化”可在下图装置中进行： ①上述装置连接的合理顺序为e→___________(按气流方向，用小写字母表示)。 ②写出装置D中生成氧钮(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式___________。 (4)“抽滤”装置如图所示，抽滤原理是___________。 (5)“洗涤”时用饱和NH4HCO3溶液洗涤晶体，检验晶体已洗涤干净的操作是___________。 (6)为测定粗产品中钒元素的含量，称取l.0g粗产品于锥形瓶中，用20mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后加入0.01mol/LKMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续滴加2%的NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量的NaNO2，滴入几滴铁氰化钾K3［Fe(CN)6］溶液，最后用0.2mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为20.00mL。(已知粗产品中杂质不含钒，也不参与反应；滴定反应为) ①滴定终点时的现象为___________。 ②粗产品中钒元素的质量分数为___________%。 3．（2023·广东广州·统考二模）氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌、]制备GaN的工艺流程如下： 已知： ①Ga与Al同主族，化学性质相似。 ②常温下，，，。 ③、在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。 盐酸浓度/ 反萃取率/% 2 86.9 9.4 4 69.1 52.1 6 17.5 71.3 回答下列问题： (1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为____。“酸溶”所得滤渣的主要成分是________(填化学式)。 (2)“酸浸”所得浸出液中、浓度分别为0.21、65。常温下，为尽可能多地提取并确保不混入，“调pH”时需用CaO调pH至_________(假设调pH时溶液体积不变)。 (3)“脱铁”和“反萃取”时，所用盐酸的浓度a＝________，b＝_______(选填上表中盐酸的浓度)。 (4)“沉镓”时，若加入NaOH的量过多，会导致的沉淀率降低，原因是_____________(用离子方程式表示)。 (5)利用CVD(化学气相沉积)技术，将热分解得到的与在高温下反应可制得GaN，同时生成另一种产物，该反应化学方程式为__________________。 (6)①GaN的熔点为1700℃，的熔点为77.9℃，它们的晶体类型依次为_________、_________。 ②GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与