2024届高三新高考化学大一轮专题训练---工业流程题

2024届高三新高考化学大一轮专题训练---工业流程题 1．（2021·湖北十堰·统考二模）锆(40Zr)是现代工业中重要的金属原料，具有良好的可塑性，其抗蚀性能强于钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO4，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产错及其化合物的流程如图所示： (1)分馏属于___(填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)锆英石___(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分馏，理由是___。 (3)“高温气化”中ZrSiO4发生反应得到ZrCl4的反应的化学方程式为___。 (4)流程中ZrCl4与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得ZrOCl2·8H2O，检验该物质是否洗涤干净的实验操作为__。 (5)工业上使用惰性电极电解K2ZrF6与KCl组成的熔盐来制取金属错。阳极上的电极反应式为__，每转移0.4mole-，理论上阴极增加的质重为__。 (6)极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小，常用其负对数pc(pcB=-lgcB)表示。某温度下Ksp[Zr(CO3)2]=4.0×10-12，则其饱和溶液中pc(Zr4+)+pc(CO)=__。(已知lg2=0.3) 2．（2021·河北邯郸·统考二模）镍及硫酸镍在新型材料、新型电池的生产中有着十分广泛的应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备纯镍或硫酸镍的流程如下： 已知：①氧化性：Cu2+＞H+(酸)＞Ni2+＞Fe2+＞H+(水)； ②常温下溶度积常数：、。 (1)步骤①所得炉气和炉渣均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其中炉渣能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是____；炉气使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为____。 (2)步骤③经相应溶剂萃取后得到NiSO4溶液的操作；在实验室中进行所需要使用的玻璃仪器有___。 (3)步骤⑥以NiS(含CuS)作阳极、NiSO4溶液作电解液电解可在___极(填“阳”或“阴”)获得粗镍，阳极的主要电极反应式为____。粗镍的电解精炼需要将电解液的pH控制在2~5之间，下列有关说法错误的是_____(填序号)。 A．防止溶液的酸性过强造成放电，在阴极生成H2 B．防止溶液的酸性过弱使Ni2+转化成Ni(OH)2沉淀 C．若溶液的pH＜2，可加入NiO或Ni(OH)2固体调节溶液的pH D．使粗镍中所含的杂质Cu在阳极放电而进入电解液中 (4)化学上常认为残留在溶液中的离子浓度小于时该离子沉淀完全。步骤③所得的NiSO4溶液中通常含有Cu2+，若该溶液中的，请通过计算说明可通过在溶液中加入NiS的方法除去溶液中Cu2+的原因：____。 3．（2021·广东佛山·统考二模）电镀污泥中主要含有、CuO、NiO、、和等化合物。一种从电镀污泥中回收金属铜和硫酸镍的工艺流程如下。已知焙烧时和分别转化为、。回答下列问题： (1)“焙烧”时先将固体粉碎，目的是_______。 (2)“焙烧”时转化为，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______；“水浸”时发生反应的离子方程式为_______。 (3)“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的硫酸溶液，除杂装置如图所示，液体X的溶质主要是_______(填化学式)，液体Y是_______(填名称)。 离子交换柱原理为：HR+M+MR+H+； 2ROH+R2CrO4+2OH- (4)“沉铁”时控制pH在1.5~2.5，pH不宜过高且应充分搅拌，原因是_______。 (5)电解时以惰性合金板为阳极，阳极的电极反应式为_______。 (6)常温下，“净化除杂”时，若溶液中铝离子浓度为，则其开始沉淀的pH应该调为_______。已知 4．（2021·云南昆明·统考一模）铟(49In)在地壳中主要存在于铅、锌矿物中，是一种重要的稀散金属，其开发和综合利用是国家重点鼓励发展的产业。从铅、锌的冶炼过程中产生的高铟烟灰(主要含ZnO、PbO、 Fe2O3、In2O3、In2S3)中提取铟的流程如图： 已知：滤液中铟以In3+的形式存在。 回答下列问题： (1)铟的原子结构示意图为_______。 (2)“酸浸氧化”需要加热，其目的是_______，该过程中KMnO4只将In2S3中的硫元素氧化为SO，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______，滤渣的主要成分的化学式是_______。 (3)萃取剂选用的是一种有机磷酸酯，其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。“净化”时加入铁粉的作用是_______(用离子方程式表示)，可用_______溶液检测此离子是否除尽。 (4)“萃取”时，不同的c(H+)下有机磷酸酯对三价金属离子的萃取率及分层时间如表： c(H+)/mol·L1 分层时间/min 萃取率/% 0.5 5* 94.6 1.0 4 94