2023届高三化学一轮专题复习题：工业流程题

2023届高三化学一轮专题复习题：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．（2023·四川攀枝花·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：___________。 3．（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以钴渣(要成分是CoO、CO2O3、含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料可支取钴的氧化物的流程如图(部分产物和条件省略)。 已知：①Co2+和Co3+均易与NH3形成配合物； ②氧化性：Co2O3>O2>Cl2； ③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00mol/L计算)： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Co2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 3.0 6.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 5.0 9.2 回答下列问题： (1)酸浸：将稀硫酸加入到一定量的钴渣中，再向悬浊液中通入SO2，写出Co2O3发生反应的离子方程式___________。 (2)除铝：得到固体的主要成分是___________。(填化学式) (3)除镍：向除铝的滤液中，加入某有机萃取剂(HX)，通过萃取、反萃取可以除去Ni2+，并且得到NiSO4溶液。已知Ni2+被萃取原理可表示为：Ni2+(水层)+2HA(有机层)Ni(A)2(有机层)+2H+(水层)，反萃取的目的是将有机相Ni2+转移到水层。使Ni2+尽可能多地发生上述转移，简述反萃取的实验操作___________。 (4)沉钻：向除杂后的溶液中加入NaHCO3溶液，水浴加热至50°C左右，反应生成CoCO3沉淀。若改用NH4HCO3作沉淀剂，COCO3的沉淀率明显降低，原因是___________。 (5)热分解：在纯氧中加热分解CoCO3，测得加热升温过程中固体的质量变化如图所示。加热分解CoCO3制备CoO需要控制的温度为___________(写出计算推理过程)。 (6)从环保角度考虑，以含钴废料(主要成分为CO2O3，含少量Fe2O3、Al2O3)先制备CoCO3，再进一步制备CoO的实验方案为___________。(可选试剂：1.