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2023届高三化学一轮专题复习—工业流程题
1.(2023·甘肃武威·校联考一模)中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为、,含少量)为原料冶炼钨的流程如图所示:
已知:钨酸酸性很弱,钨酸和均难溶于水;时,和开始沉淀的分别为10.3和7.3,完全沉淀的分别为8和5。
回答下列问题:
(1)“粉碎”的目的是_______;“粉碎”后的黑钨矿粒径约为,往其中加入浸取液后形成的分散系属于_______。
(2)同浓度的硅酸根离子比钨酸根离子结合质子的能力_______ (填“强”或“弱”)。
(3)写出在“焙烧"”条件下与纯碱、空气反应生成的化学方程式:_______。
(4)“滤液I”调节应选择的试剂为_______ (填标号),调节的范围为_______。
A.氨水 B. C.稀硫酸 D.
(5)常温下,,常温下,向溶液中不断加入石灰乳,当溶液的时,_______。
(6)目前,冶炼拉制钨丝的金属钨,都用组成为非整比的钨氧化物为原料,这种氧化钨中存在价和价两种价态的钨。试确定组成为的氧化钨中价和价的钨原子数之比等于_______。
2.(2023·广东·高三专题练习)电解金属锰阳极渣(主要成分,杂质为、、元素的化合物)和黄铁矿为原料可制备,其流程如图所示:
已知:、,回答下列问题:
(1)锰原子价层电子的轨道表示式为_______,它处于周期表的_______区,中的化合价为_______。
(2)“酸浸”时,所用的稀酸X是_______。
(3)“酸浸”过程中,、的质量浓度、浸出率与时间的关系如图1所示。
内,浸出元素的主要离子方程式为_______。
(4)若“净化”过程中的浓度为,则此时的浓度为_______。
(5)是一种两性氧化物,用软锰矿(主要成分为,含少量铁的氧化物)和可制备高纯。保持投料量不变,随与投料比增大,软锰矿还原率和氢氧化钡的产率的变化如图2所示。当时,产率减小的原因是_______。
(6)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物,称取碳酸锰(摩尔质量)加热,固体物质的质量随温度的变化如图3所示。
527.4℃时,生成相应固体物质的化学方程式为_______。
3.(2023·河北石家庄·高三专题练习)锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“亚硅”,高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料,其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO2、ZnS,另外含有少量的Fe2O3等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程:
已知:GeO2可溶于强碱溶液,生成锗酸盐;GeCl4的熔点为-49.5℃,沸点为84℃,在水中或酸的稀溶液中易水解。
(1)Ge在元素周期表中的位置是_____,GeCl4晶体所属类别是_____。
(2)步骤①NaOH溶液碱浸时发生的离子反应方程式为_____。
(3)步骤③沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为______(填“10-15”“15-20”或“20-25”)。
编号
加料量(CaCl2/Ge)
母液体积(mL)
过滤后滤液含锗(mg/L)
过滤后滤液pH
锗沉淀率(%)
1
10
500
76
8
93.67
2
15
500
20
8
98.15
3
20
500
2
11
99.78
4
25
500
1.5
12
99.85
(4)步骤⑤中选择浓盐酸而不选择稀盐酸的原因是_____。
(5)步骤⑥的化学反应方程式为_____。
(6)Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能,请回答下列问题:
①量子化学计算显示含锗化合物H5O2Ge(BH4)3具有良好的光电化学性能。CaPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型,CaPbI3的晶体结构如图所示,若设定图中体心钙离子的分数坐标为(,,),则分数坐标为(0,0,)的离子是_____。
②晶体Ge是优良的半导体,可作高频率电流的检波和交流电的整流用。如图为Ge单晶的晶胞,设Ge原子半径为rpm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该锗晶体的密度计算式为(不需化简)ρ=______g/cm3。
4.(2023春·河南·高三专题练习)硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)常用作动物饲料的添加剂。工业上以软锰矿(含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程如图:
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示:
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀的pH
2.7
7.6
4.0
7.7
完全沉淀的pH
3.7
9.6
5.2
9.8