2023届高三化学二轮复习题—工业流程题

2023届高三化学二轮复习题—工业流程题 1．（2023·全国·高三专题练习）锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含及少量)中提取铍的工艺如图所示： 已知：苯甲酸是一元弱酸，白色片状晶体，常温下微溶于水，温度升高，溶解度增大。 回答下列问题： (1)“微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔，目的是_______。 (2)由油酸铍制备的方法是_______。 2．（2023·全国·高三专题练习）以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备超细氧化铋的工艺流程如图： 已知：Bi3+易与Cl-形成BiCl，BiCl易发生水解，其反应的离子方程式为BiCl+H2OBiOCl↓+5Cl-+2H+。 (1)“联合焙烧”时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4。该反应的化学方程式为_____。 (2)“酸浸”时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH。 ①一般控制浸取液pH小于1.4，其目的是______。 ②为提高酸浸时金属元素的浸出率，除适当增加浓盐酸用量、加快搅拌速度外，还可采取的措施有_____。 (3)铋离子能被有机萃取剂(简称TBP)萃取，其萃取原理可表示为BiCl(水层)+2TBP(有机层)BiCl3•2TBP(有机层)+3Cl-(水层)。 ①“萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节Cl-浓度，萃取率随c(Cl-)变化关系如图1所示。c(Cl-)最佳为1.0mol•L-1的可能原因是______。 ②萃取后分液所得水相中的主要阳离子为_____(填化学式)。 (4)“沉淀反萃取”时生成草酸铋[Bi2(C2O4)3•7H2O]晶体。为得到含Cl-较少的草酸铋晶体，“萃取”后有机相与草酸溶液的混合方式为_____。 (5)在空气中加热分解草酸铋晶体，测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3•7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图2所示。400℃时制得超细氧化铋，其化学式为_____。(写出计算过程，M[Bi2(C2O4)3•7H2O]=808g•mol-1) 3．（2023·四川成都·成都七中校考二模）氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示： 已知：①稀土离子易与形成复盐沉淀，Ce3+和发生反应： Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓； ②硫脲：具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2； ③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+，两者均能形成氢氧化物沉淀； ④Ce2(CO3)3为白色粉末，难溶于水。 回答下列问题： (1)滤渣A的主要成分是___________(填写化学式)。 (2)在另一种生产工艺中，在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧，焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式___________。 (3)焙烧后加入稀硫酸浸出，为提高Ce的浸出率，需控制硫酸浓度不能太大的原因是___________。 (4)加入硫脲的目的是将还原为Ce3+，反应的离子方程式为___________。 (5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入另一种化学试剂X，根据题中信息推测，加入X的作用为___________。 (6)下列关于步骤④的说法正确的是___________(填字母)。 A．该步骤发生的反应是2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O B．可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，不影响产品纯度 C．过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率 D．过滤后的滤液中仍含有较多Ce3+，需要将滤液循环以提高产率 (7)若常温下，Ka2(H2CO3)=5.0×10−11，Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10−28，Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10−5 mol∙L−1，此时测得溶液的pH=5，则溶液中c()=___________mol∙L−1。 (8)取所得产品7.00g CeO2溶解后配成250mL溶液。取25.00mL该溶液用0.20 mol∙L−1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，滴定时发生反应Fe2+＋Ce4+=Fe3+＋Ce3+，达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液18.50mL，则该产品的纯度为___________。(保留三位有效数字)。 4．（2023春·山东青岛·高三专题练习）菱锰矿又称红纹石，其主要成分为，还含有等杂质。工业上用菱锰矿制取的流程如图甲所示： 已知：常温下，①； ②部分阳离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示： 金