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．（2023春·山西太原·高三太原四十八中校考阶段练习）硅在无机非金属材料中扮演着主要角色。回答下列问题： (1)写出硅在元素周期表中的位置_______；硅有非常重要的用途，请写出其中一种：_______。 (2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(，铜为+2价)，则x=_______。 (3)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程如图所示： ①电弧炉中发生反应的化学方程式为_______，当有1molC参加反应，理论上转移的电子数是_______。 ②中Si的化合价为_______，它与水反应生成两种酸，其反应化学方程式为_______。 ③在流化床反应的产物中，除外，还有、、、等，有关物质的沸点数据如下表所示，分离和其他杂质的方法为_______。 物质 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 ④分离出后的残余物中含有铁元素，为了测定残余物中铁元素的含量，先将残余物预处理，使铁元素还原成，再用酸性溶液与其反应，反应的离子方程式为_______，某同学称取1.000g残余物，经预处理后配制成100mL溶液，移取20.00mL试样溶液，用酸性溶液与其反应，溶液恰好褪色时，消耗酸性溶液20.00mL，则残余物中铁元素的质量分数是_______。 2．（2023春·四川泸州·高三泸县五中校考期中）我国能够造出几百万一颗的卫星芯片，但是在智能手机芯片上却屡屡遭到美国垄断。制造手机芯片需要高纯硅，工业上制取高纯硅的流程如图。请根据所学知识回答下列问题。 (1)石英砂的主要成分为____________(填化学式)，实验室不能用石英坩埚熔融氢氧化钠的原因是________________________。 (2)整个过程中可以循环利用的物质为____________(填化学式)。 (3)晶体硅为灰黑色固体，溶于氢氟酸可生成氢气。写出晶体硅与氢氟酸反应的化学方程式：__________________。 (4)某科研团队设计了一种以硅作为基底的微型直接氢气酸性燃料电池，其工作原理如图所示： ①电池工作时，电子由______(填“A”或“B”，下同)电极流向______电极。 ②电池工作时，B电极上的电极反应式为__________________。 ③每转移，A电极消耗标准状况下的的体积为______L。 3．（2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习）以大洋锰结核(主要由锰、铁的氧化物组成，还含有Cu等元素)为原料，制备脱硫剂，可用于脱除煤气中的。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如图： (1)“氨浸”时，在浸出的催化下，CO将结核中的转化为。发生反应的离子方程式为：；___________。 (2)“沉锰”中，若产生a mol 沉淀。现用5 L一定浓度的溶液将其全部转化为，需溶液的浓度至少为___________(用含a的表达式表示)。已知：，。 (3)上述过程中可循环的物质是___________(填化学式)。 (4)“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得脱硫剂。 ①测得煅烧过程中固体残留率(固体残留率=)随温度变化的曲线如图1所示。975 K时，煅烧后得到固体产物为___________(填化学式)。 ②工业上可以用石墨为电极电解硫酸锰和稀硫酸的混合液制备二氧化锰，其阳极电极反应为___________。 (5)的晶胞结构如图2所示，图中已表示出晶胞边长及坐标轴，图3为沿y轴方向晶胞投影图。请在图4方框中画出沿z轴方向的晶胞投影图。_________ 4．（2023·全国·高三专题练习）氧化铈()是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含、等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示： 已知： ①在空气中易被氧化，易与形成复盐沉淀； ②硫脲()具有还原性，酸性条件下易被氧化为； ③在硫酸体系中能被萃取剂[]萃取，而不能。 回答下列问题： (1)“氧化焙烧”中氧化的目的是___________。 (2)步骤①中加入硫脲的目的是将四价铈还原为三价铈，写出硫脲与反应生成的离子方程式___________。 (3)步骤③反应的离子方程式为___________。 (4)步骤④萃取时存在反应：。分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比称为分配比()。取20mL含四价铈总浓度为0.1的酸浸液，向其中加入10mL萃取剂，充分振荡，静置，若，则水层中_______________。(计算结果保留二位有效数字)。 (5)步骤⑤“反萃取”时双氧水的作用是___________。 (6)产品是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂，催化机理如图所示。写出过程①发生反应的化