2024届高三新高考化学大一轮专题训练题---- 工业流程题

2024届高三新高考化学大一轮专题训练题----工业流程题 1．（2023·全国·模拟预测）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以钴渣(要成分是CoO、Co2O3、含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料可支取钴的氧化物的流程如图(部分产物和条件省略)。 已知：①Co2+和Co3+均易与NH3形成配合物； ②氧化性：Co2O3>O2>Cl2； ③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00mol/L计算)： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Co2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 3.0 6.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 5.0 9.2 回答下列问题： (1)酸浸：将稀硫酸加入到一定量的钴渣中，再向悬浊液中通入SO2，写出Co2O3发生反应的离子方程式___________。 (2)除铝：得到固体的主要成分是___________。(填化学式) (3)除镍：向除铝的滤液中，加入某有机萃取剂(HX)，通过萃取、反萃取可以除去Ni2+，并且得到NiSO4溶液。已知Ni2+被萃取原理可表示为：Ni2+(水层)+2HA(有机层)Ni(A)2(有机层)+2H+(水层)，反萃取的目的是将有机相Ni2+转移到水层。使Ni2+尽可能多地发生上述转移，简述反萃取的实验操作___________。 (4)沉钻：向除杂后的溶液中加入NaHCO3溶液，水浴加热至50°C左右，反应生成CoCO3沉淀。若改用NH4HCO3作沉淀剂，CoCO3的沉淀率明显降低，原因是___________。 (5)热分解：在纯氧中加热分解CoCO3，测得加热升温过程中固体的质量变化如图所示。加热分解CoCO3制备CoO需要控制的温度为___________(写出计算推理过程)。 (6)从环保角度考虑，以含钴废料(主要成分为CO2O3，含少量Fe2O3、Al2O3)先制备CoCO3，再进一步制备CoO的实验方案为___________。(可选试剂：1.000molL-1H2O2溶液，l.000molL-1HCl，l.000molL-1H2SO4，溶液，0.1000molL-1NaOH溶液，1.000molL-1NaHCO3溶液) 2．（2023春·广西·高三南宁市邕宁高级中学校联考期中）回答下列问题： (1)硫酸是重要的化工原料，研究小组同学对硫酸的工业制备和性质进行探究。查阅资料，工业制硫酸的过程如下图所示： 上述工业制硫酸过程中，没有发生氧化还原反应的过程是_______(填“I”“II”或“III”)，过程Ⅰ的化学方程式是：_______。 (2)煤燃烧产生的废气中含有，可以用工业废碱渣(主要成分为)来吸收，还可以得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图： ①上述流程中，流程③在NaHSO3溶液中加入NaOH后，发生反应的离子方程式为_______。 ②亚硫酸钠粗品中可能含有少量，请设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，_______，出现白色沉淀，则证明含有。 ③已知有VL(已换算成标准状况)废气，通入足量溶液吸收，再加足量溶液充分反应后(不考虑废气中其他成分的反应)，经过滤、洗涤、干燥、称量得到bg沉淀。吸收的化学方程式是_______；尾气中的含量(体积分数)的计算式是_______。 (3)某工厂以硫酸厂排放的含废气和硝酸厂排放的含硝酸和氮的氧化物废气为原料生产亚硝酸钠，并对亚硝酸钠进行多角度探究。其工艺流程如下： 已知：； ①在分解塔中通入的SO2和硝酸废气中的硝酸反应，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好，则分解塔中发生反应的化学方程式为_______。 ②设计实验验证酸性条件下NaNO2具有氧化性，请补充实验方案。(供选择的试剂：NaNO2溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液) 取一定量KI溶液，_______。 3．（2023·广东揭阳·普宁二中实验学校校联考二模）以红土镍矿(主要成分是，含(等)为原料制备硝酸镍的流程如图所示： 注：为和的混合气体。回答下列问题： (1)基态镍原子价电子排布式为_______。 (2)“除铁铝”阶段需要先用溶液将氧化为。属于_______(“极性”或“非极性”)分子。 (3)“除镁钙”阶段为加入除尽，除后的滤液中至少应为_______[当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全。已知该实验条件下，]。 (4)“净化液电解”阶段，析镍过程中存在竞争反应，该竞争反应的电极反应式为_______。 (5)工业制成品时，先用硝酸将溶液酸化至，再经减压蒸发浓缩，然后冷却结晶、离心分离。其中“减压蒸发”的目的是_______(任答两点)。 (6)工业上用溶液吸收制备硝酸钠，其流程如图所示： ①吸收塔得