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2023届高三化学二轮专题训练-工业流程题
1.(2022·河北·校联考模拟预测)传统方法制备会产生大量副产物,研究者通过更环保的电解法,使用空气和水制备,并用其处理有机废水,过程如下。
(1)受热易分解,写出反应的化学方程式_______。在制备的过程中,需要控制电解槽的温度。
(2)电解制备,装置如图所示。
①a极的电极反应式为_______。
②通过管道将b极产生的气体送至a极,目的是_______。
③pH过高时会分解。但电解一段时间后,a极附近溶液pH基本不变,原因是_______。
④测定生成的浓度。取溶液,用溶液滴定,完全反应转化为时,消耗溶液。则溶液的浓度为_______。
(3)用氧化含有机物RhB的废水,将其降解为无机物,结果如图所示。溶液中的总有机碳(TOC)去除率越高,降解效果越好。
①20min时,RhB残留量已接近0。这段时间内RhB的平均降解速率=_______。
②降解过程中,随着TOC去除率接近100%,溶液的pH降至5.6,请结合化学用语解释原因:_______。
2.(2022·江西景德镇·统考二模)某废钯催化剂主要含Pd、活性炭、SiO2、Al2O3、Fe3O4、CuO、ZnO。其一种回收利用工艺如图所示。回答相关问题。
(1)焙烧的目的_______。
(2)浸出后Pd以PdCl形式存在,写出对应的离子方程式_______。
(3)已知Cu2+和Zn2+易与氨水形成Cu(NH3)和Z(NH3),则滤渣2的化学式为_______。
(4)除杂后Pd以Pd(NH3)形式存在,沉钯时得到的是(NH4)2PdCl4, 写出沉钯时对应的离子方程式_______。
(5)若还原时生成1mol Pd,则理论上需要消耗N2H4的质量为_______。
(6)工业上制备乙醛是在PdCI2—CuCl2催化下用氧气氧化乙烯制备。写出该反应的化学方程式_______。 该反应过程复杂,可简单用下列3个反应表示,将反应②补齐。
①C2H4+ PdCl2+ H2O= CH3CHO+ Pd+2HCl
②_______;
③4CuCl+O2+4HCl=4CuCl2+2H2O
3.(2022·安徽池州·统考模拟预测)利用铝锂钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量铝箔、LiCoO2等杂质,Co3O4具有较强氧化性)制备CoO的工艺流程如图所示。
已知:I.不同浸出剂“酸溶”结果
浸出剂
浸出液化学成分/(g·L-1)
钴浸出率/%
Co
Al
HCl
80.84
5.68
98.4
H2SO4+Na2S2O3
84.91
5.96
98.0
II.Al3+在pH为5.2时沉淀完全。
III.LiF的Ksp为1.8×10-3。
回答下列问题:
(1)“碱溶”时为提高浸出率可采取的措施是_______(写出一种即可),并写出主要的离子方程式:_______。
(2)“酸溶”时最佳的浸出剂应该选择_______,并说明理由:_______。
(3)“净化”时,加NaF目的是将Li+转化为沉淀,当滤液③中c(F-)=4.0×10-3mol·L-1时计算“净化”后残余c(Li+)=_______mol·L-1。
(4)写出滤渣②“酸溶”后与草酸铵反应的离子方程式_______。
4.(2022·新疆·校考一模)利用“铁脱络-化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。
已知:①废水中镍主要以NiR2络合物形式存在,其在水溶液中存在平衡:NiR2(aq)⇌Ni2+(aq)+2R-(aq,有机配体)K=1.6×10-14。
②常温下,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-15。
③“脱络”(指NiR2转化成Ni2+)过程中,反应历程如下:
i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH
ii.R-+·OH=OH-+·R
iii.H2O2+2·OH=O2↑+2H2O
(1)·OH的电子式为_______,其中氧元素的化合价为_______价。
(2)①根据·OH与H2O2的反应历程,分析“脱络”时加入的Fe2+的作用机制:_______。
②实验测得H2O2加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示。由图可知,当加入H2O2的量为_______g·L-1时,镍回收效果最好;当加入H2O2的量较大时,镍回收回率下降,可能的原因是_______。
(3)常温下,若“脱络”后的废水中c(Ni2+)=0.01mol·L-1,“沉淀”时先加入NaOH至溶液的pH=_______,使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+浓度为10-6mol·L-1,忽略溶液体积变化),此时_______(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。
(4)取100mL某电镀废水利用上述流程回收镍,得