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2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题
1.(2023·江西鹰潭·统考二模)铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含Ru(CO3)2,还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题:
(1)“滤渣”的成分是_____。
(2)“酸浸”时Na2SO3发生反应的离子方程式_____。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,“酸浸”的最佳条件是_____。
(3)“除铁”的离子方程式为_____。(提示:1molNaClO3参与反应,转移6mol电子)
(4)从“滤液2”中可提取一种化肥,其电子式为_____。
(5)“灼烧”时所用到的主要仪器有_____(夹持仪器除外)。
(6)某工厂用钌矿石[含4.42tRu(CO3)2、165kgRuO4],最終制得1800kgRu,则Ru的产率为_____。(保留三位有效数字)
2.(2023·天津和平·统考二模)铁氰化钾[]由亚铁氰化钾[]制得,请回答下列问题。
Ⅰ.亚铁氰化钾的制取
以含NaCN电镀液为主要原料制备的流程如下:
(1)常温下,HCN的电离常数。实验室配制一定浓度的NaCN溶液时,将NaCN溶解于一定浓度的NaOH溶液中,其操作的目的是_______。
(2)反应器加热至50℃,再慢慢加入加入溶液,在80℃下维持反应30~40min,发生的反应方程式是_______,反应完成后再加入溶液的作用是_______。
(3)转化池中发生复分解反应生成,说明该反应能发生的理由_______。
(4)系列操作B为_______。
Ⅱ.铁氰化钾的制取
(5)电解法:工业上,以石墨为电极,电解亚铁氰化钾溶液可以制备铁氰化钾,阳极的电极反应式为_______。
(6)氯氧化法:在氯气的作用下,在约60~65℃下将亚铁氰化钾热溶液氧化。当反应物料液的pH控制在6~7时,停止引入氯气,该步反应的方程式为_______。然后加入饱和溶液(碱性下被还原为)和未反应完的亚铁氰化钾继续反应,并用棕色硫酸铁铵检查反应是否完全,用盐酸调节料液的pH,使pH为7~8,该步反应的方程式为_______反应后,将料液沉淀,过滤并在溶液中真空经_______(填提纯方法)得铁氰化钾成品。用这种方法可以提纯下列实验产品的是_______(填序号)。
a.粗碘(含有少量沙粒) b.粗乙醇(含有少量水) c.粗苯甲酸(含有少量氯化钠)
3.(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___________。
4.(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