2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题训练

2023届高三化学一轮专题复习：工业流程题 1．（2023·四川攀枝花·统考三模）从铜电解液分离出的粗硫酸镍晶体中含有大量的杂质元素(Cu、Fe、As、Ca、Zn等)，我国科学家对粗硫酸镍进行精制提纯，其工艺流程如下。          已知：i．含镍溶液中的主要离子有：Ni2+、、Cu2+、Fe2+、、Ca2+和Zn2+ ii．部分物质的电离常数和溶度积常数如下表 物质 电离常数 物质 溶度积常数 物质 溶度积常数 H2S Ka1=1.1×10-7Ka2=1.3×10-13 CuS 6.3×10-36 CaF2 4.0×10-11 NiS 3.2×10-19 NiF2 2.6×10-4 FeS 6.3×10-18 Fe(OH)3 2.8×10-39 Ni(OH)2 5.5×10-16 回答下列问题： (1)将粗硫酸镍溶液的pH调小至0.5，加入的试剂是___________。 (2)滤渣1中除CuS外，还含有As2S3和S。反应生成As2S3和S的离子方程式是________。 (3)解释“氧化除杂”时，加入Cl2和Ni(OH)2能析出Fe(OH)3的原因___________。 (4)用沉淀溶解平衡原理解释用NiF2能够“氟化除杂”的原因___________。 (5)结合下图分析，“P204萃取”时，应调整水溶液的pH为___________(填选项字母)。    A．1.2 B．2.1 C．3.3 D．4.5 (6)“硫化除杂”之后，若溶液pH=0.5，溶液中c(H2S)=0.1mol/L，理论上溶液中c(Cu2+)=_______mol/L[计算结果保留两位有效数字]。 (7)精制硫酸镍溶液得到硫酸镍晶体后，一种综合利用“母液”的方法是：___________。 2．（2023·陕西安康·统考三模）以菱锌矿(主要含有ZnCO3，另含有少量CaO、Fe2O3、FeO、CoO、CuO、SiO2等)为原料电解制Zn的流程如图：    相关难溶物溶度积常数如下表： 物质 Fe(OH)3 Zn(OH)2 MgF2 CaF2 Ksp 2.7×10−39 1.3× 10−17 5.2×10−11 3.9×10−9 (1)“酸浸”时为提高锌的浸出率，可采取的措施有___________(写出一种即可)。 (2)“调pH过滤”中，物质X最适宜选择___________(填标号)。 A．NaOH          B．Ca(OH)2 C．NH3·H2O (3)“氧化过滤”中，Fe2+转化为Fe(OH)3的离子方程式为___________。若反应结束时，溶液pH为5，则残留的c(Fe3+)＝___________mol·L−1。 (4)H2O2是常见的氧化剂，其电子式为___________， “氧化过滤”时H2O2需稍多加，其原因是_______。 (5)“脱钙镁过滤”后，溶液中＝___________。 (6)“电解”装置示意如图。      开始通电时，阳极表面形成PbO2，保护阳极不被酸性电解液腐蚀，相应的电极反应式为___________。 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___________。(已知) [ Zn(NH3)4]2+的=2. 9 ×109] ②“沉淀除铜”时(NH4 )2S加入量最好应选___________。 a．100%         b．110%        c．120%       d．130% (4)电解后溶液中的溶质主要成分是___________， 可用于循环使用。 4．（