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2023届高三化学二轮复习题-工业流程题
1.(2023·广东·统考一模)利用转炉烟尘(主要成分:CuO、ZnO、PbO、Sb4O6、As2O5)制备硫酸铜联产硫酸锌以及聚合硫酸铁的工艺流程如图:
已知:
①酸浸后As元素以H3AsO4形式存在;
②常温下,Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20;
③聚合硫酸铁盐基度[聚合硫酸铁中×100%]越大,絮凝效果越好。
回答下列问题:
(1)“酸浸渣”所含金属化合物是_____(填化学式)。常温下,调节“酸浸液”pH为_____(保留两位有效数字)时,溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L。
(2)生成Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2的化学方程式为_____。
(3)在一定温度下,将NaClO3加入“浓缩液”中可制取聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]m。
①x和y的关系应满足:y=_____(用含x的式子表示)。
②“滤液3”中H2SO4的加入量对盐基度的影响如图所示,当n(H2SO4):n(FeSO4)>0.35时,产品的盐基度减小,其原因是_____。
(4)①“萃余液”经_____、_____、过滤、洗涤,得到ZnSO4·7H2O晶体。
②加热ZnSO4·7H2O固体,固体质量保留百分数与温度的关系如图所示。将ZnSO4·7H2O(M=287g/mol)加热到145℃时得到ZnSO4·xH2O,其中x的值为_____;温度为1050℃时,ZnSO4固体完全分解为ZnO以及两种气体(只有一种是氧化物),该反应的化学方程式为_____。
2.(2023·河北·统考模拟预测)钛在医疗、航天等领域都有广泛用途,有“空间金属”之称。目前常用钠的冶炼方法是将钛铁矿(主要成分是,还含有少量、等杂质)制成的“高钛渣”(含左右)再还原为钛,同时得到在食品工业中用作营养增补剂的,工艺流程如下:
部分阳离子以氢氧化钠物形式沉淀时溶液的如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
9.2
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
11.1
(1)中的化合价为_______,“酸浸”时钛、铁浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示,则“酸浸”所用硫酸的质量分数约为_______最合适。
(2)“滤液1”中的钛元素以形式存在,则“酸浸”主要反应的离子方程式为_______。
(3)已知常压下的熔点为-25℃,沸点为136.4℃,由与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应生成的气体分离得到粗的方法是_______,再将粗进一步提纯的方法为_______。
(4)氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的和经吸收可得粗盐酸、溶液,则尾气的吸收液依次是_______。
(5)“滤液2”中加入溶液调的范围是_______。
(6)证明向“滤液3”中加入双氧水达到目的的方法是_______。
(7)已知和的分别为和。若“滤液3”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全,即溶液中,计算说明此时是否有沉淀生成_______。
3.(2023·江苏·统考一模)对为载体的加氢废催化剂(主要含有、NiS、,少量碳、磷)处理的实验流程如下:
(1)NiS中,基态镍离子的电子排布式为_______。
(2)高温氧化焙烧时,发生反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣X的成分为和_______。
(4)易溶于水,、均难溶于水。除磷装置见如图所示,向滤液中先通入,再滴加溶液,维持溶液pH为9~10,得到复合肥料固体。
①实验中球形干燥管的作用是_______。
②磷酸的分布分数x(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。生成的离子方程式为_______。
③向滤液中先通入后加入溶液的原因是_______。
(5)已知:①该实验中pH=5.0时,沉淀完全;在pH=6.0时,开始沉淀。
②实验中须用到的试剂:2 溶液、0.1 NaOH溶液。浸渣中含NiO、少量的和不溶性杂质。请完成从浸渣制备的实验方案:_______。
4.(2023·江苏·统考一模)钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。
已知:萃取时发生的反应为。
(1)除Fe、Al:先加入溶液,再加入溶液调节pH。写出氧化的离子方程式:_______。
(2)除Ca、Mg:当某离子浓度时,认为该离子已除尽。
①为使、除尽,必须保持溶液中_______。
②若调节溶液的pH偏低、将会导致、沉淀不完全,其原因是_______。 [,,]。
(3)萃取、反萃取:加入某有机酸萃取剂,实验测得萃取率随pH的变化如图所示。向萃取所得有机相中加入,反萃取