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2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题
1.(2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模)钛被誉为“现代金属”和"战略金属”。TiO2、TiSi、BaTiO3均为重要的钛的化合物。
(1)以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下:
①已知:Na2TiO3难溶于碱性溶液;H2TiO3中的杂质Fe2+,比Fe3+更易水洗除去。NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500~550°C时生成Na2TiO3,该反应的化学方程式为___________。
②“酸溶”后获得的TiOSO4溶液经加热煮沸,生成难溶于水的H2TiO3,该反应的离子方程式为___________。
③“脱色"时H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影响TiO2产品的颜色,“脱色"步骤中Ti2(SO4)3的作用是___________。
(2)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图1.写出电极A的电极反应___________。
(3)钛酸钡(BaTiO3)被誉为“电子陶瓷工业的支柱”,其晶体结构如图2,在答题卡上用“△”标岀Ti4+的位置___________。
(4)TiO2可以催化降解甲醛、苯等有害物质,具有去除效率高,且无二次污染等优点,广泛应用于家居装潢等领域,根据图推导X的化学式___________,并描述步骤②、③的反应机理___________。
2.(2023·广东湛江·统考二模)固体电解质的化学式为,某研究人员以钛铁矿精粉(主要成分为,含少量、)为原料合成的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为___________。
(2)“粉碎”的目的是___________,为了达到这一目的,还可以采用的措施有___________(答一条即可)。
(3)“碱浸”的目的是除去___________(填化学式)。
(4)“碱浸”时加入适当过量的溶液,“酸浸”时加入适当过量的稀硫酸,且溶液和稀硫酸均不宜过量太多,其主要原因是___________。
(5)“沉钛”时生成的化学方程式为___________。
(6)本实验洗涤时采用如图所示装置,该装置为抽滤装置,其原理是用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,达到快速固液分离的目的。其中“安全瓶”的作用是___________。
(7)常温下,的,当溶液中时可认为沉淀完全,则“沉钛”时,溶液中最低为___________。
3.(2023·广东韶关·统考二模)铟(In)是制备酞菁铟、磷化铟等半导体的重要基础材料,广泛应用于军工、航天航空、平面显示、光电信息、太阳能电池等领域。从铅锌冶炼烟灰(主要含、、ZnO、PbO、)中提取金属铟的流程如图:
已知:氧化酸浸后铟以的形式存在。“萃取”过程中的萃取剂可用表示,其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。
回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”过程中的硫元素被氧化为,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________,滤渣除含过量外,还有___________(填化学式)。
(2)一个配体中有两个配位原子的配体叫双齿配体,就是一种双齿配体。“净化”时加入的主要作用是络合,的配位数是6,则“净化”时的离子方程式是___________。
(3)萃取过程的反应方程式为:,平衡常数为K。一定温度下萃取率(E%)与的关系如下:。当pH=2.30时,萃取率为50%;若将萃取率提升到95%,应调节溶液的pH=___________[已知。忽略萃取剂浓度在萃取过程中随pH的变化。结果保留小数点后两位]。
(4)锌可以从___________中进行回收(填字母)。
a.滤渣 b.水相 c.有机相 d.滤液
(5)酞菁铟是有机分子酞菁与铟原子形成的复杂分子,结构简式如图所示,该分子中不存在的化学键为___________(填字母)。
a.σ键 b.π键 c.离子键 d.配位键
(6)磷化铟的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,In的配位数为___________;与In原子间距离为的In原子有___________个。
4.(2023·山东东营·东营市第一中学校考二模)工业上从炼铜烟灰(主要成分为、、、及其硫酸盐)中回收金属元素,流程如下:
(1)酸浸过程中,金属元素均由氧化物转化为硫酸盐,其中生成的化学方程式为:、_______。
(2)“置换”工序需保持铁屑过量,否则生产过程中铜的产率会随时间延长而下降,可能原因为_______。
(3)利用溶液从“酸浸渣”中浸取铅元素。已知,25℃时,;;、,一定条件下,在不同浓度的溶液中,温度对铅浸出率的影响、的溶解度曲线分别如图