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2023届高三化学二轮专题训练—工业流程题
1.(2023·黑龙江大庆·统考一模)我国科学家开发催化剂来提高燃料电池的性能。某小组以含镍废料(主要含、,以及少量、、、、、和等)为原料提取镍的流程如下:
已知常温下部分难溶物的如表所示:
物质
请回答下列问题:
(1)“酸浸”中产生了一种还原性气体,它是_______(填化学式);“除铁铝”中双氧水的作用是_______。
(2)“固体2”中除、外,还可能含硫单质等物质,生成硫单质的离子方程式为_______。
(3)为提高原料利用率,“电沉积”得到的“废液”可以循环用于_______(填名称)工序。
(4)常温下,在“除铁铝”中,当滤液中时,其_______。
(5)可以通过电解法提纯镍,粗镍作_______(填“阳”或“阴”)极,阴极的电极反应式为_______。
2.(2023·安徽淮北·统考一模)青蒿素是高效的抗疟药,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,难溶于水,熔点为,温度超过完全失去药效(已知:乙醚沸点为)。从青蒿中提取青蒿素的一种工艺如下:
索氏提取装置如图所示.实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与青蒿粉末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对青蒿粉末的连续萃取。回答下列问题:
(1)装置a的名称为__________。
(2)索氏提取的青蒿素位于__________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中;与常规的萃取相比,索氏提取的优点是__________。
(3)提取液蒸馏过程中选用下列哪种装置更好__________(填字母),原因是__________。
(4)粗品提纯的过程可能是__________(填字母)。
a.加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶
b.加70%的乙醇溶解、水浴加热、冷却结晶、过滤
c.加入乙醚进行萃取分液
(5)青蒿素()中含有过氧键,与碘化钠反应生成碘单质。为测定产品中青蒿素的纯度,取样品配制成溶液,取加入锥形瓶中,再加入足量的溶液和几滴淀粉溶液,用标准液滴定。(已知:,M(青蒿素))
①滴定终点的现象为__________;
②三次滴定数据记录如下:
滴定次数
待测液体()
标准液读数()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
1.50
41.52
第二次
25.00
3.00
42.98
第三次
25.00
4.50
41.60
青蒿素的纯度为__________。
3.(2023·山东菏泽·校考一模)某废旧锂离子电池的正极材料成分为和,下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。
回答下列问题:
(1)中的元素为价,和个数比为,则元素化合价为_______。
(2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为_______。
(3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为_______。
(4)“碳化水浸”过程中反应为:,该反应的标准吉布斯自由能和标准生成焓随温度变化如图。该过程需要控制在_______(填“a”、“b”或c)进行,其原因是_______。
a. b. c.
(5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳,将固体加入水中,通入使固体逐步溶解,当固体恰好完全溶解时,,则溶液中的为_______(保留两位有效数字,忽略体积变化)。
已知:,,
(6)“萃取”的原理是(M表金属离子,代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为_______。
4.(2023·安徽合肥·统考一模)一种由铜阳极泥(主要成分有Se、、等,还含有少量的Au、Pt等贵金属)提取Se,同时回收Ag和Cu的工艺流程如下图所示。
已知:①硒的沸点685℃,在空气中加热时会被氧化。
②在该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和恰好沉淀完全的pH如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
4.0
8.1
恰好沉淀完全的pH
6.7
10.1
回答下列问题:
(1)为了提高“浸出”效果,可采取的措施有_______(写出一种合理措施);浸出渣的主要成分是_______。
(2)工业上铜阳极泥还可以用浓硫酸浸出,从产物角度分析其缺点是_______。
(3)铜阳极泥中的硒元素主要以形式留在浸出液中,写出Se单质在“浸出”时反应的离子方程式_______。
(4)“沉硒”所得粗硒可采用真空蒸馏的方法提纯,采用真空蒸馏的目的是_______。
(5)加入NaOH进行“沉铜”处理,调节溶液pH的范围是_______。
(6)已知:常温下, , 。“溶浸”时发生反应的离子方程式为,常温下,该反应的平衡常数K=_______。
(7)“还原”时,工业上常用HCHO在碱性下还原得到Ag,反应后所得