2023届高三化学一轮专题复习——工业流程题训练 (3)

2023届高三化学一轮专题复习——工业流程题 1．（2023·辽宁阜新·校联考模拟预测）综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质]获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓()，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为；常温下，“浸出液”中金属离子的浓度、完全沉淀的pH及对应浓度下开始沉淀的pH见表。 金属离子 浓度 1.5 完全沉淀的pH(当离子浓度) 8.34 3.2 8.2 5.3 开始沉淀的pH 7.34 2.4 5.8 3.8 ②金属离子在该工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表。 金属离子 萃取率/% 0 99 0 97~98.5 ③在电解过程中，电位为正表现出氧化性，电位为负表现出还原性。以Ga的电位为参照，Fe、Cu的电位为正，Zn的电位为负；以的电位为参照，、的电位为正，的电位为负。 ④已知：“水层”中只含有一种金属阳离子。 回答下列问题： (1)基态铁原子的价层电子排布式为___________；“转化1”中加入的作用是___________。 (2)“转化2”中加入的固体X为___________ (填化学式)；Ga与Al同主族，化学性质相似，“反萃取”过程中发生反应的离子方程式为___________。 (3)“电解”过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。若将某工业粗镓(含少量Zn、Fe、Cu杂质)进行电解精炼制高纯镓，精炼时，以粗镓为阳极，以溶液为电解液，阴极的电极材料为___________(填名称)，阳极泥中含有的金属有___________(填化学式)。 (4)利用上述流程综合利用炼锌矿渣可获得的金属盐除镓盐、钠盐外、还有___________、___________(填化学式)。 (5)采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制备的，晶胞如图1，可看作金刚石晶胞内部的碳原子被Ga原子取代。 ①设晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为___________(填含a和的表达式)。 ②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，若沿z轴投影的晶胞中所有原子分布如图2，则3号原子的分数坐标为___________。 2．（2023·广东潮州·统考二模）镀镍生产过程中产生的酸性硫酸镍废液(含有等杂质离子)，通过精制提纯可制备高纯硫酸镍，部分流程如下： 资料1：时，，，易溶于水。 资料2：(二乙基己基磷酸)萃取金属离子的反应为： X+Mx+ M +xH+ (1)操作1、2的名称_________，操作3的所需要主要玻璃仪器名称是烧杯和_________。 (2)操作1中加入的主要目的是______。 (3)溶液参与反应的离子方程式是和_________，杂质离子沉淀完全时，溶液中_________(c(杂质离子)可视为沉淀完全)。 (4)滤液b中含有的金属阳离子主要有和_________。 (5)在硫酸盐溶液中对某些金属离子的萃取率与关系如图所示，在一定范围内，随着升高，萃取率升高的原因是___________。 (6)处理后母液再利用及含量测定： ①在母液中加入石灰乳可制备操作1中所需浆液，写出制备的化学方程式_________。 ②准确量取处理后的母液稀释液于锥形瓶中，加入溶液，充分反应后，滴加氨水调节溶液，用溶液滴定至终点，滴定反应为：，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液，计算处理后的母液稀释液中含量_________。 3．（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