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2024届高三新高考化学大一轮专题训练题----工业流程题
1.(2023春·重庆·高三统考期中)氯化亚铜的分子式为,外观为白色或灰白色粉末,是重要的铜盐产品。某学习小组用氨性铜蚀刻液制取氯化亚铜的流程如图所示,回答下列问题:
已知:①的氨性铜蚀刻液的部分成分如表所示。
成分
1.615
0.355
4.370
8.999
2.326
②难溶于水和乙醇,易溶于浓度较大的体系。
(1)基态铜原子的核外电子排布式为_______,基态亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为_______。
(2)“还原”时加入和,此时发生反应的离子方程式为_______,需要严格控制的量,原因是_______。
(3)氯化亚铜的晶胞结构如图所示。
①距离最近且等距的数目为_______,距离最近的构成了_______(填空间结构名称)。
②设为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为,则该晶体的密度_______。
2.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)一种常用的三元锂电池正极材料采用了蕴含镍、钴、锰三种金属元素的三元聚合物,电解质为六氟磷酸锂,负极材料为石墨,电池中还含有少量的铁、铝、铜等元素,下面是回收利用该废旧三元锂电池的一种工艺流程.
已知:该流程中,一些金属氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
7.0
1.9
4.7
3.4
7.15
7.2
8.1
沉淀完全的pH
9.0
3.2
6.7
4.7
(1)“放电处理”时,将废旧电池用导线连接惰性电极插入NaCl溶液,放电过程中阴极发生的电极反应方程式为______________________________。
(2)浸出还原时选取反应温度为40℃左右的原因_____________;“浸出还原”可以理解为先浸出再还原,还原过程主要还原Co3+,离子方程式为_________________。
(3)第一次调至pH约为7,滤渣1的主要成分是________________________。
(4)已知 Co(OH)2、Ni(OH)2、Mn(OH)2三种物质的Ksp分别为10-14.7、10-14.6、10-12.8,第二次调pH时,使构成三元材料的金属离子均完全沉淀(溶液中离子浓度≤10-5 mol∙L-1),则pH至少应调至_____________。
(5)“含盐废液”回收利用可以制得一种晶体,俗称为_____________。
(6)某锂电池正极材料化学式式量为M,晶胞如图所示,已知阿佛伽德罗常数为NA,晶胞参数分别bnm和cnm,则该材料的密度表达式为_______________g∙cm-3。
3.(2023春·上海浦东新·高三上海市建平中学校考期中)“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业做出的突出贡献。模拟“侯氏制碱法”以粗盐水为原料制备纯碱的流程以及各物质的溶解度变化趋势如图所示。
(1)以NaCl为原料还可用于生产NaOH和Cl2,该工业生产称为_______。
(2)溶液A中先通入NH3再通CO2的原因是_______。
(3)在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳发生反应:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,请解释NaHCO3析出的原因:_______。
(4)溶液中主要溶质的电子式为_______。
(5)写出煅烧沉淀B生成纯碱时发生反应的化学方程式:_______。
4.(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)以废锌电池预处理物(主要成分为ZnO,另含少量、CuO、、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体()、生产流程如下图所示。
已知:常温下,溶度积常数;。
回答问题:
(1)“酸浸”后所得“滤渣A”的主要成分为_______。
(2)“除锰”时,反应的离子方程式为_______。
(3)“除铁”时,加入ZnO的目的是_______。
(4)“除铜”后要求溶液中 mol·L,若溶液中浓度为0.1 mol·L试列式计算说明溶液能否达到“除铜”要求_______。
(5)“沉淀”后,需经过滤、洗涤、干燥系列操作分离出草酸锌晶体,检验沉淀是否洗净的操作为_______。
(6)在通风橱中,将草酸锌晶体置于陶瓷仪器_______(填仪器名称)中加热分解可制得ZnO。
5.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)发电玻璃——碲化镉玻璃中主要含有CdTe(其中含有少量Fe、Ni、Mg、Si、O等元素组成的化合物),工业上利用废弃碲化镉(CdTe)玻璃回收其中金属的工艺流程如下。
已知:①常温时,有关物质的如下表。
②当溶液中离子浓度小于时,可认为沉淀完