内容正文:
河南省郑州2021届-2023届高考化学三年模拟(二模)按题型分类汇编-02非选择题
一、工业流程题
1.(2021·河南郑州·统考二模)稀土(RE)是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称,有工业“黄金”之称。我国稀土储量约占世界总储量的23%。一种以稀土精矿(稀土的氟碳酸盐、磷酸盐,还有CaF2、Fe2O3和SiO2等)为原料制备稀土产品的工艺流程如下图所示:
已知:FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。请回答以下问题:
(1)写出2条能提高“酸浸”浸出率的措施_______。
(2)酸浸过程中稀土矿转化成可溶性的硫酸盐。稀土的氟碳酸盐用REFCO3表示,写出其与硫酸反应的化学反应方程式_______。
(3)在浸出液中加入FeCl3调整n(Fe)/n(P)=2~3,其目的是_______。加入MgO调整pH=4.0~4.5使浸出液中的Fe3+和Th4+生成氢氧化物沉淀。写出生成Th(OH)4沉淀的离子反应方程式_______。
(4)在过滤前由于浸出液中含有硅酸胶体和颗粒微小的硫酸钙,使过滤和洗涤操作困难,对此可加入少量的聚丙烯酰胺,则其可能的作用是_______。
(5)向滤液1中加入碳酸氢铵得到碳酸稀土沉淀。写出反应的化学反应方程式_______。此处不宜用Na2CO3替代碳酸氢铵,原因是_______。
2.(2022·河南郑州·统考二模)铂和钯同属于铂族元素,其价格均高于黄金,在工业上有广泛的应用。电解精炼铜阳极泥中除含有较多的铂、钯和银以外,还有少量的镍、铜等元素。一种综合提取阳极泥中贵重金属的工艺流程如下:
请回答以下问题。
(1)铜阳极泥中的铂和钯以游离态存在的理由是_______。
(2)阳极泥中的单质钯反应后转化为请写出该反应的离子方程式_______。
(3)用草酸除铜镍时,草酸用量对铜镍去除率的影响如下表1。除铜镍时的温度对去除率的影响如下表2。
表1草酸加入量对铜镍去除率的影响
过量系数
净化后液/()
去除率/%
1.0
16.93
1.47
68.44
46.15
1.5
4.67
0.61
91.30
77.66
2.0
0.091
0.031
99.83
98.86
2.5
0.25
0.042
99.53
98.46
3.0
0.28
0.040
99.48
98.53
4.0
0.26
0.035
99.52
98.72
表2反应温度对铜镍去除率的影响
温度
净化后液/()
去除率/%
70
0.65
0.130
98.799
95.24
75
0.26
0.091
9.52
96.67
80
0.18
0.043
99.66
98.42
85
0.15
0.045
99.72
98.35
90
0.14
0.042
99.74
98.46
95
0.14
0.040
99.74
98.53
则草酸的过量系数应为_______。实际工业中采用的温度为80—85℃。试分析其原因_______。
(4)已知配离子存在解离平衡:,根据平衡移动原理说明加盐酸分银的原理_______。
(5)分银液中加盐酸把转化为沉淀,过滤后用适量的盐酸溶解。则加入盐酸溶解时的化学方程式为_______。
(6)海绵钯具有优良的吸氢功能,其密度为。标准状况下,吸附氢气的体积是钯体积的a倍,则此条件下海绵钯的吸附容量R=_______,氢气的浓度r=_______(吸附容量R是指1g钯吸附氢气的体积;氢气的浓度r为吸附氢气的物质的量)。
3.(2023·河南郑州·统考二模)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工行业,以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuCl的工艺流程如下:
已知:CuCl难溶于醇和水,在氯离子浓度较大的体系中生成,在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题:
(1)“酸溶”时温度应控制在60~70°C ,原因是___________。
(2)写出“还原”步骤中主要反应的离子方程式___________。“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量的可能原因是___________(答出2条)。随着NH4Cl用量增加,CuCl沉降率先增大后减小,减小的原因可能是___________。(用化学方程式表示)
(3)“洗涤”步骤中包括用pH=2的酸洗、水洗、醇洗,酸洗采用的酸是___________。选择醇洗的原因是___________。
(4)“浓缩分离”得到副产品M的主要成分是___________。
(5)称取烘干制得的氯化亚铜5 g,将其置于FeCl3溶液中溶解后