2023届高三化学一轮复习——工业流程题训练

2023届高三化学一轮复习——工业流程题 1．（2023·内蒙古呼和浩特·二模）纳米氧化锌具有颗粒微小，比表面积大，分散性好，疏松多孔等物理特性和极强的化学活性，目前已广泛用于橡胶、陶瓷、催化剂、涂料和磁性材料的辅助生产。以铜转炉烟灰为原料，采用浸取、均相沉淀、干燥煅烧等工艺制备纳米氧化锌的工艺方法过程简单，生产成本低。具体流程如下：    已知某铜转炉烟灰化学成分百分含量分析如下表： 铜转炉烟灰主要化学成分分析结果  % Cu Zn Pb Fe( Ⅱ) As 10.30 8.75 19.07 2.51 4.68 以上金属元素在铜转炉烟灰中均以硫酸盐和氧化物形式存在，砷以砷酸盐形式存在。 流程中涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 Cu2+ Zn2+ Fe2+ Fe3+ Ksp 2.2× 10-20 6.7×10-17 8.0×10-16 4.0×10-38 请回答下列问题： (1)“浸取”温度应选择40℃左右为宜。温度高于40℃ ，浸出率随温度升高而降低的原因可能是___________； (2)若“浸取”所得滤液中锌元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在，则浸取时ZnO发生反应的离子方程式为___________。 (3)在“沉降”过程中，FeCl3做沉淀剂可起到两点作用，一是与砷酸根结合生成FeAsO4沉淀，二是___________，缩短沉降时间； (4)用酸性高锰酸钾溶液“氧化沉降”时，需调整溶液pH=5 ，使还原产物为MnO2，滤渣2主要成分为___________； (5)“还原沉降”选用的“试剂a”为___________(填化学式)； (6)“沉锌”反应的离子方程式为___________，整个流程中可以循环利用的副产品是___________(填化学式)； (7)若想通过“干燥煅烧”得到更多活性较高的纳米氧化锌，应在“沉锌”时注意调整和Zn2+的浓度，以保证最终沉淀物粒径在1um 以下，通过下表可判断，当Zn2+的浓度恒定在0.8 mol·L-1时， 的浓度为___________沉淀物的粒径最佳。 n( )/n(Zn2+) 粒度分布质量分数1% 0.0-0.1um 0.1~0.5um 0.5~1.0um 1.0~5.0um 5.0um以上 2 25.3 38.41 34.55 1.74 0.001 2.5 40.82 50.35 8.37 0.46 0.001 3 35.2 55.37 8.2 1.23 0.001 2．（2023·辽宁·校联考模拟预测）利用主要成分为等的废料制备某三元锂电池正极材料。    酸浸之后的部分离子的数据如下表所示 离子 浓度(mol/L) 氢氧化物 1.00 1.00 1.40 回答下列问题： (1)“酸浸”中难溶物发生反应的离子方程式为：___________；“酸浸”中的作用：___________。“酸浸”中双氧水消耗量较大程度地超过理论用量，其可能原因：___________。 (2)“调pH”过程，pH不应超过___________。 (3)“调浓度”过程需要向溶液中添加的物质X为___________(填标号，可多选)。 a．     b．    c．    d． (4)沉锂反应能发生，说明___________。 (5)一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图，1mol该配合物形成的配位键有___________mol，配位原子是___________。    3．（2023·安徽淮南·统考一模）锌的用途广泛，主要用于镀锌板及精密铸造等行业。以粗氧化锌(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示： 已知：①“浸取”时。ZnO、 CuO转化为[ Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液： ②25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36， Ksp(ZnS)=1.6 ×10-24； ③沉淀除铜标准：溶液中≤2.0×10-6 回答下列问题： (1)“滤渣1”的主要成分为Fe(OH)3、Mn(OH)2和___________(填化学式)，“ 操作3”的名称为___________。 (2)“氧化除锰”时，H2O2将Mn2+转化为难溶的MnO2，该反应的离子方程式为___________。 (3)“沉淀除铜”时，锌的最终回收率、除铜效果[除铜效果以反应后溶液中铜锌比表示] 与“(NH4)2 S加入量”[以表示]的关系曲线如图所示。 ①当(NH4)2S加入量≥100%时，锌的最终回收率下降的原因是___________(用离子方程式表示)，该反应的平衡常数为____