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2023届高三化学一轮专题复习:工业流程题
1.(2023·广东汕头·统考二模)红矾钠(重铬酸钠:)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂,在化学工业和制药工业中也用作氧化剂,应用领域十分广泛。
实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:)利用以下过程来制取。
(1)基态Cr原子的价电子排布式是____,这样排布使整个体系能量最低,原因是________。
(2)步骤Ⅱ中所得溶液显碱性,其中除含有外,还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是_____、____。
(3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为_______;反应完成的标志是________。
(4)利用下面的复分解反应,将红矾钠与固体按物质的量比混合溶于水后经适当操作可得到晶体:(已知:温度对的溶解度影响很小,对的溶解度影响较大)。获得晶体的基本实验步骤为:①溶解、②________、③________、④冷却结晶,最后过滤。
(5)也有一定毒性,会污染水体,常温下要除去废液中多余的,调节pH至少为__________,才能使铬离子沉淀完全。(已知溶液中离子浓度小于,则认为离子完全沉淀;的溶度积常数为)。
(6)可用于测定废水的化学耗氧量(即COD,指每升水样中还原性物质被氧化所需要的质量)。现有某水样,酸化后加入的溶液,使水中的还原性物质完全被氧化(还原为);再用的溶液滴定剩余的,结果消耗溶液。该水样的COD为_____________mg/L。
2.(2023·山东潍坊·统考二模)钛及其合金具有密度小、比强度高、耐热、耐低温等特性,是制造飞机、火箭等的优异材料。工业上以钛铁矿(主要成分为,含的氧化物等杂质)制备钛和的工艺流程如图:
已知:①时相关物质的见下表:
物质
②I.,
Ⅱ.,
回答下列问题:
(1)“酸浸”时元素转化为,发生反应的离子方程式为___________。
(2)“还原”操作单元加入过量铁粉的两个作用是___________,___________。
(3)通过计算说明“高温、氯化”操作单元加入碳粉的理由___________。
(4)该工艺流程中可以循环利用的物质是___________(填化学式)。
(5)用氨水调溶液的时,的理论最小值是___________;“沉铁”操作单元发生反应的化学方程式为________。
3.(2023·全国·模拟预测)主要用作颜料、釉料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含Co、Fe,还含有少量的CoO、FeO、、CaO、)制备氧化钴()的工艺流程如图所示。
已知:i.黄钠铁矾的化学式为;
ii.金属钴与铁具有相似的化学性质;
iii.氧化性。
回答下列问题:
(1)酸浸前将含钴催化剂废料粉碎的目的是___________。
(2)酸浸时滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)除铁时先加入NaClO溶液,主要反应的离子方程式为___________,再加入溶液调节pH为2.5~3.0,生成黄钠铁矾沉淀。检验铁元素的离子已被完全沉淀的实验操作及现象为取少量待测液于试管中,___________。
(4)常温下,,,向溶液中加入足量固体,能否生成沉淀?___________(通过计算说明)。
(5)在空气中加热煅烧得到的化学方程式是___________。
(6)金属钴的晶胞结构如图所示。该晶胞中Co原子的配位数为___________,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数如图所示,则该晶体的密度为___________。
4.(2023·河北张家口·统考二模)碲在冶金工业中用途广泛。某精炼铜的阳极泥经过处理后的主要成分为Cu2Te、TeO2、CuO等,从中回收碲和胆矾的工艺如下:
已知:①高温焙烧后的产物为TeO2和Cu2O;
②Cu2O在酸性条件下会发生歧化反应;
③Te元素在酸化和碱浸后分别转化为TeOSO4和Na2TeO3两种易溶于水的盐。
回答下列问题:
(1)“高温焙烧”时,Cu2Te发生反应的化学方程式为___________;从结构的角度分析此时产物是Cu2O而不是CuO的原因为___________。
(2)“酸化”时需要加入一定量的H2O2,其目的为___________。
(3)“还原”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)胆矾中存在的化学键有___________(填标号)。
a.离子键 b.配位键 c.氢键 d.σ键
(5)“电解”制Te的原理如图。其中N与电源的___________(填“正极”或“负极”)相连;与M相连的惰性电极上的电极反应式为___________。
(6)Cu2Te的立方晶胞结构如图。其中Te的配位数为___________;已知晶胞参数为apm,NA为阿伏加