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2024届高三新高考化学大一轮专题训练--工业流程题
1.(2023·全国·高三统考专题练习)镀镍生产过程中产生的酸性硫酸镍废液(含有等杂质离子),通过精制提纯可制备高纯硫酸镍,部分流程如下:
资料1:时,,,易溶于水。
资料2:(二乙基己基磷酸)萃取金属离子的反应为:
X+Mx+ M +xH+
(1)操作1、2的名称_________,操作3的所需要主要玻璃仪器名称是烧杯和_________。
(2)操作1中加入的主要目的是______。
(3)溶液参与反应的离子方程式是和_________,杂质离子沉淀完全时,溶液中_________(c(杂质离子)可视为沉淀完全)。
(4)滤液b中含有的金属阳离子主要有和_________。
(5)在硫酸盐溶液中对某些金属离子的萃取率与关系如图所示,在一定范围内,随着升高,萃取率升高的原因是___________。
(6)处理后母液再利用及含量测定:
①在母液中加入石灰乳可制备操作1中所需浆液,写出制备的化学方程式_________。
②准确量取处理后的母液稀释液于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后,滴加氨水调节溶液,用溶液滴定至终点,滴定反应为:,平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液,计算处理后的母液稀释液中含量_________。
2.(2023·江西赣州·统考模拟预测)火电厂粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。某研究小组对其进行综合处理的流程如图所示:
已知:①“酸浸”后钛主要以TiOSO4的形式存在,强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离出和TiO2+,TiO2+在80℃左右水解生成TiO2·xH2O。
②常温下,Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-34,Ksp [Fe(OH)3]=1. 0× 10-38,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,1g=0.3。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时TiO2发生反应的离子方程式为_______,滤渣1的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“反应”时加入铁粉的作用为_______。
(3)“结晶”需控制在70 ℃左右,温度过高会导致的后果为_______,
(4)“水解”反应的离子方程式为_______。
(5)实验室用MgCl2溶液制备MgCl2·6H2O,需在不断通入_______ (填化学式, 下同)的条件下,进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥操作。若不通入该物质,最终得到的产物中可能含有_______。
3.(2023春·江苏南京·高三南京师大附中校考期中)消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
Ⅰ.科学家不断研究某催化脱硝反应机理(如图),以更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)
(1)脱硝反应中,Cu+起到催化剂的作用,基态Cu+的价层电子轨道表示式为___________。
(2)图中转化的总反应方程式为___________。
Ⅱ.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2(可溶于水),其部分工艺流程如下:
(3)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是___________;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1.若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致___________。
(5)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,没有其它气体生成,其反应的离子方程式___________。
4.(2023春·广东深圳·高三校联考期中)一种高硫锰矿的主要成分为,主要杂质为,还含有少量等,其中含量较大。研究人员设计了如下流程,制得了金属锰。
已知:①金属离子的与溶液的关系如下图所示。
②金属硫化物的溶度积常数如下表。
金属硫化物
回答下列问题。
(1)碱性溶液中,在催化剂存在下通空气氧化脱硫,硫化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式___________。
(2)根据矿物组成,脱硫时能被部分溶解的物质是___________。若未经脱硫直接酸浸,会产生的污染物是___________。
(3)酸浸时,加入的作用是___________(用离子方程式表示)。
(4)调溶液到5左右,滤渣2的主要成分是___________;加入适量的除去的主要离子是___________。
(5)除杂后的溶液通过电解制得金属锰,惰性阳极发生的电极反应为___________。
(6)请写出基态Mn原子的价层电子排布式___________;锰的化合物