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2023届高三化学二轮复习题-工业流程题
1.(2022·全国·模拟预测)稀土有工业“黄金”之称,我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:
(1)选矿是整个矿产品生产过程中的重要环节。一般可采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等方法,将有用矿物与脉石矿物(无用矿物)分离。氟碳铈矿浮选过程中采用不同捕收剂BHA和SHA(浓度均为2×10-4mol/L)时,pH值对氟碳铈矿浮选回收率的影响如图所示。浮选时应选择的最佳捕收剂是_______(填“BHA”或“SHA”),其对应的最佳pH值为_______。
(2)在空气中进行氧化焙烧时由于水蒸气的参与,可产生一种有毒并对陶瓷设备有腐蚀作用的气体,其化学式为_______。
(3)氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为_______。
(4)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但若温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_______。
(5)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到Ce(OH)4的化学方程式:_______。
(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2⇌CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。利用CeO2消除CO尾气后,CeO2(1-x)中Ce的化合价为+3价、+4价。若x=0.2,则Ce(III)与Ce(IV)的原子个数比为_______。
2.(2022·河北秦皇岛·统考二模)(铋酸钠,浅黄色不溶于冷水的固体)是分析化学常用试剂。工业上以辉铋矿粉(主要成分是,含少量、、等杂质)为原料制备铋酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分是_______(填化学式)。用硝酸替代“盐酸,”也可以实现“酸浸”,从环保角度考虑,存在的缺点是_______。
(2)检验“酸浸”液中是否含,可选择的试剂是_______(填标号)。
A.KSCN溶液 B.溶液 C.KSCN溶液和双氧水
(3)“除铁”的离子方程式为_______。
(4)已知,的平衡常数。的平衡常数_______。
(5)探究的性质:
实验
操作
现象
Ⅰ
取少量粉末于试管中,加入浓盐酸,振荡;用镊子夹一块湿润的淀粉KI试纸放置在试管口上方
浅黄色固体溶解,产生黄绿色气体,试纸变蓝
Ⅱ
在稀硫酸酸化的溶液中加入粉末,振荡
无色溶液变紫红色溶液
①实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为_______。
②结合上述实验及所学知识,在酸性条件下,、、的氧化性由强到弱的顺序是_______。(填化学式)。
③结合上述流程中“氧化”步骤中发生的反应,说明和的氧化性相对强弱不一致的主要原因是_______。
3.(2022·江苏盐城·阜宁县东沟中学校考模拟预测)兰尼镍(Raney-Ni)是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,常用作烯烃、炔烃等氢化反应催化剂,其高催化活性源自于镍本身的催化性质和其多孔结构对氢气的强吸附性。由镍矿渣[主要含、,还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不溶性杂质]制备兰尼镍的过程可表示如下:
已知:,
(1)“酸溶”过程中,发生反应的离子方程式为_______。
(2)“除杂”过程中加入除去发生的反应是:,该反应的平衡常数_______。
(3)“沉镍”所得沉淀有多种组成,可表示为。为测定其组成,进行下列实验:称取干燥沉淀样品,隔绝空气加热,剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(条件下加热,收集到的气体产物只有一种,以上残留固体为)。通过计算确定该样品的化学式。(写出计算过程)_______
(4)“浸出”是制备兰尼镍的关键步骤,溶液在“浸出”过程中的作用是_______。
(5)使用新制兰尼镍进行催化加氢反应,有时不需通入氢气也能发生氢化反应,原因是_______。
4.(2022·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测)钪的价格昂贵,在地壳里的含量只有0.0005%。从铝土矿生产Al2O3的副产品“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中回收钪,同时生产聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]具有极其重要的工业价值,一种工艺流程如下:
已知:钪离子可以在不同pH下生成[Sc(OH)n] 3-n(n=1~6)。请回答以下问题:
(1)操作②的名称:_______,操作①和操作②中都使用的玻璃仪器是_______。
(2)加入铁粉的作用:_______。
(3)生成聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]的离子方程式为_______。
(4)钪是一种重要的稀土金属,化学性质非常活泼,但发现较晚主要是因为_______。
(5)“反萃取”时若加入的氢氧化