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山东省聊城市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·山东聊城·统考二模)重铬酸钾是一种强氧化剂,在实验室和工业中都有很广泛的应用.某实验小组以铬铁矿[主要成分为,还含有少量的、、等]为原料,制备,流程如图:
已知:①酸化1后的溶液中含有、等。
②具有还原性,当溶液酸性很强时易被强氧化剂氧化。
(1)高温氧化时发生多个反应,其中和分别转化为和_______;参与反应的产物中含有、等,该反应化学方程式为_______。
(2)滤渣1的成分为_______。
(3)为使溶液中铝元素尽可能生成沉淀而除去,则需调节溶液中、浓度均不超过.为达此目的酸化1溶液的范围是_______。已知:;
(4)酸化2时,酸化的作用是_______,在酸化时溶液酸性不能太强的原因是_______。
(5)称取,样品,配成溶液,取于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾,并放于暗处,约后加入适量水和数滴淀粉指示剂,用标准溶液滴定至终点(杂质不参与反应),共用去标准溶液,所得样品中的质量分数为_______。相关反应:(ⅰ) (ⅱ)
2.(2022·山东聊城·统考二模)以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法制备硫酸的催化剂。利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣(主要含、、等)生产的工艺流程如下。
查资料知:①在时开始沉淀,时沉淀完全;在时开始沉淀,时沉淀完全;
②多钒酸盐在水中溶解度较小;微溶于冷水,可溶于热水,不溶于乙醇。
③部分含钒物质在不同pH溶液中的主要存在形式如下:
pH
<1
1~4
4~6
6~8.5
8.5~13
>13
主要形式
多矾酸根
多矾酸根
回答下列问题:
(1)“焙烧”包括氧化和钠化成盐两个过程,氧化的目的是获得,氧化过程中发生反应的化学方程式为_______;“焙烧”时钒渣与空气逆流混合的目的为_______。
(2)“酸浸”时含V化合物发生的离子反应方程式为_______;铝元素在“_______”(填操作单元名称)过程中被除去;“滤渣2”的主要成分为_______。
(3)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等,洗涤时最好选用的试剂为_______;
A.冷水 B.热水 C.乙醇 D.溶液
“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),若滤液中,不考虑溶液体积变化,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节为_______。[已知]
(4)“煅烧”过程中,部分可能会被转化成,同时生成无污染的气体,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
3.(2023·山东聊城·统考二模)一种利用废催化剂(含TiO2,WO3等)回收金属Ti、W的工艺流程如图所示。
已知:①偏钛酸钠(Na2TiO3)难溶于水;“酸洗”时,Na2TiO3转化为TiOCl2或TiOSO4,水解后得到H2TiO3;
②当溶液中某离子浓度≤1×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)为加快“碱浸”的速率,可采取的措施为___________(任写两条);“碱浸”时生成偏钛酸钠的离子方程式为___________。
(2)锐钛型和金红石型是TiO2最常见的两种晶体类型,煅烧H2TiO3过程中,TiO2会发生“锐钛型→金红石型”转化,固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图1所示,晶型转化过程中的能量变化如图2所示。设计用“过滤”所得Na2TiO3制备金红石型TiO2的操作方案___________。
(3)“煅烧”时,TiO2的提取率随时间、温度的变化关系如图,提取TiO2的适宜条件为___________。
(4)用固体二氧化钛生产海绵钛的装置如图,其原理是TiO2的氧解离进入熔融盐中而得到金属海绵钛。电解过程中,b极是___________极,阴极的电极反应式为___________。
(5)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钙酸钙,已知Ksp(CaWO4)=4×10-10(mol/L)2,Ksp[Ca(OH)2]=9×10-7(mol/L)3,当溶液中沉淀完全时,溶液中c(OH-)最大值为___________mol/L。
4.(2023·山东聊城·统考二模)氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[CVO)6(CO3)4(OH)9]•10H2O}是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
已知:①氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色,难溶于水和乙醇;
②VO2+有较强还原性,易被氧化。
实验室以V2O5为原料制备该晶体的流程如图:
请回答下列问题:
(1)“浸渍”时反应的化学方程式为___________。
(2)“转化”时需要在CO2氛围中进行的原因是_________