专题10 工艺流程综合题 -学易金卷：2023年高考化学二模试题分项汇编（广东专用）

专题10 工艺流程综合题 一、非选择题：本题共13小题。 1．（2023·广东广州·统考二模）铬广泛应用于冶金、化工、航天等领域。工业上以铬铁矿(主要成分为，含有少量)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)中为价，的化合价为_______，“焙烧”中反应的化学方程式为_______。 (2)“沉铝”中所得滤渣的成分为_______，需控制的原因为_______。 (3)“酸化”中反应的离子方程式为_______，若该反应的平衡常数，已知：酸化”后溶液中，则溶液中_______。 (4)氧铬酸钙是一种常见含铬矿石，其立方晶胞如图所示。 ①氧铬酸钙的化学式为_______。 ②1个钙原子与_______个氧原子最近且等距离。 ③该晶体密度为_______(列出计算式即可。已知和O的最近距离为，代表阿伏加德罗常数) 2．（2023·广东肇庆·高要一中校考二模）辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下： 已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+ ②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3 ③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3～9.8 Cu2+：4.4~6.4。 (1)实验室配制250mL 4.8 mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______。 (2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一点)。 (3)酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式_______。 (4)调节浸出液pH=4的作用是_______。 (5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)_______。 (6)获得的MnSO4·H2O晶体后常用酒精洗涤，优点是_______。 (7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)其可能原因有_______(任写一种)。 3．（2023·广东茂名·统考二模）电镀废水中含有、、等离子，工业上利用分级沉淀法处理电镀废水回收利用铜和镍金属化合物，其工艺流程如下： 已知：①、、、 ②各离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示 开始沉淀 6.18 8.15 4.73 完全沉淀 7.13 9.67 5.95 回答下列问题： (1)基态铬原子的核外电子排布式为___________。 (2)还原过程常加入适量的稀硫酸，写出“还原”时与发生的离子反应方程式___________。还原得到的金属阳离子对应的硫酸盐可用作自行车钢圈的电镀液，电镀时自行车钢圈和惰性电极作为两电极，则“钢圈”连接电源的___________极，阳极的电极反应式为___________。 (3)“还原”后，第一次“调节pH”的范围为___________，滤渣1的主要成分是___________。 (4)“沉铜”需将浓度降为，已知溶液浓度超过会逸出，通过计算分析“沉铜”时是否会产生逸出___________(写出计算过程)。 (5)利用回收的物质可制备某含铜的硫化物，该物质可用作分析试剂，其晶胞如图，晶胞参数，则离Cu原子距离最近且相等的S原子有___________个，若阿伏加德罗常数的值为，晶胞边长为apm，则该晶胞的密度为___________(用含a、的代数式表示)。 4．（2023·广东广州·统考二模）氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌、]制备GaN的工艺流程如下： 已知： ①Ga与Al同主族，化学性质相似。 ②常温下，，，。 ③、在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。 盐酸浓度/ 反萃取率/% 2 86.9 9.4 4 69.1 52.1 6 17.5 71.3 回答下列问题： (1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为____。“酸溶”所得滤渣的主要成分是________(填化学式)。 (2)“酸浸”所得浸出液中、浓度分别为0.21、65。常温下，为尽可能多地提取并确保不混入，“调pH”时需用CaO调pH至_________(假设调pH时溶液体积不变)。 (3)“脱铁”和“反萃取”时，所用盐酸的浓度a＝________，b＝_______(选填上表中盐酸的浓度)。 (4)“沉镓”时，若加入NaOH的量过多，会导致的沉淀率降低，原因是___