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·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·统考二模）金属钴、镍作为重要的战略资源，有“工业味精”之称，工业上利用红土镍矿(主要成分为Ni、Co、Fe、Al、Si等元素的氧化物)生产中间品MSP(硫化钴镍)，并利用MSP进一步生产NiSO4的流程如图。 全属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Ni2+ Co2+ 开始沉淀的pH 2.3 7.0 3.1 6.9 7.1 沉淀完全的pH 3.7 9.0 4.5 8.9 9.1 ii.氧化前后，溶液中Ni、Co元素的化合价均为+2价。 回答下列问题： (1)“加压浸出”时，滤渣I的主要成分为______(填化学式)。 (2)“氧化”时，加入NaClO3的目的是______(用离子方程式表示)，NaClO3中阴离子的空间结构为______。 (3)“中和”时，应控制的pH范围是_____。 (4)Cyanex272(RH)是一种有机萃取剂，其作用原理为nRH+Mn2+RnM+nH+(Mn+表示金属阳离子)，从“含钴负载有机相”中重新获取Cyanex272的方法是_____。 (5)工业上利用电解NiSO4溶液制备Ni的同时可获得较浓的硫酸，电解装置如图所示，离子交换膜M为_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜，阳极反应式为_____。 (6)NiSO4在一定条件下分解可得到镍的某种氧化物，其晶胞如图所示。该晶体中与O距离最近且相等的Ni的个数为_____。已知晶胞内Ni和O的最短距离为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_____g•cm-3。 3．（2023·北京西城·统考模拟预测）对石油开采和炼制过程中产生的含硫废水(其中硫元素的主要化合价是﹣2价)进行处理，防止污染环境。 已知：i．﹣2价硫元素易被氧化为S或 ii．在25℃时，1体积水可溶解约2.6体积的气体 iii．、、在水溶液中的物质的量含物分数随pH的分布曲线如图 (1)沉淀法处理含硫废水 向pH≈10的含硫废水中加入适量溶液，产生黑色沉淀且溶液的pH降低。 ①pH≈10的含硫废水中含﹣2价硫元素的主要微粒是___________。 ②用化学平衡移动原理解释pH降低的原因：___________。 ③初始pH=10时，除硫效果好。初始pH<4，硫的沉淀率很低，原因是___________。 (2)氧化法处理含硫废水 向含硫废水中加入稀调节溶液的pH为6。 ①根据电离常数计算溶液中___________：1。 ②再加入0.15mol/L溶液，溶液的pH变化如图。结合离子方程式解释10min后pH减小的原因：___________。 (3)处理后的废水中残留﹣2价硫元素含量的测定 已知：、 ①处理后的废水中﹣2价硫元素的含量是___________mg/L。 ②加入溶液后，需控制溶液的pH为弱酸性。当溶液呈中性时，部分﹣2价硫元素被氧化为，使测得的﹣2价硫元素含量___________(填“偏大”或“偏小”)。 4．（2023·全国·模拟预测）现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下： 已知：Ksp(PbCO3)=7.5×1