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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·湖南长沙·长沙一中校考一模)铋及其化合物在工业生产中用途广泛,如氯氧化铋(BiOCl)常用作电子设备、塑料助剂等。以下是一种用铋精矿(Bi2S3,含有FeS2、Cu2S、PbO2及不溶性杂质)制备BiOCl的一种方法,其流程如图:
已知:
①开始沉淀的pH为1.9,沉淀完全时的pH为3.2
②开始沉淀的pH为7.0,沉淀完全时的pH为9.0
③pH≥3时,BiCl3极易水解为BiOCl沉淀
请回答以下问题:
(1)“加压浸取”过程中,Bi2S3转化为Bi2O3,FeS2转化为Fe2O3,而Cu2S溶解进入浸出液,且硫元素转化为,请写出Cu2S在此过程中发生反应的离子方程式:_______。
(2)“操作Ⅰ”为_______。基态的价层电子轨道表示式是_______。
(3)分析盐酸羟胺((NH3OHCl)在流程中的作用是_______(答两点)。
(4)滤液3中的浓度为0.056g/L,“调pH”步骤中pH的范围为_______。
(5)写出流程中生成BiOCl的离子方程式:_______。
(6)铋化锂晶胞结构如图所示:
①晶胞可以看作是由Bi原子构成的面心立方晶格,Li原子填充在其中的四面体和八面体空隙处,图中铋原子坐标参数:A为,B为_______。
②若晶胞的参数为apm,阿伏伽德罗常数为,晶体的密度为_______(写出计算表达式)。
2.(2023·福建·校联考三模)金属镓被称为“电子工业脊梁”,与铝同族,性质与铝相似。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为、、,还有少量等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下:
常温下,相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数与pH的关系如下图所示,当溶液中可溶性组分浓度时,可认为已除尽。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中变为,则与纯碱反应的化学方程式为____________。
(2)“碱浸”后滤渣的主要成分为___________(写化学式)。用惰性电极电解含的溶液可得到金属Ga,阴极的电极反应式为___________。
(3)常温下,反应的平衡常数_________。
(4)“碱浸”后溶液的主要成分为、、。请补充完整流程中“操作”过程的步骤(在方框内填入试剂的化学式或pH值):
滤液滤液滤渣 溶液
_______,_______,_______。
(实验中须使用的试剂:0.1 溶液、0.1 NaOH溶液)
(5)用石墨为电极电解熔融得到Ga单质,电极材料需要定期补充的是___________极(填“阴”或“阳”)。
3.(2023·福建·校联考三模)金属镓被称为“电子工业脊梁”,与铝同族,性质与铝相似。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为、、,还有少量等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下:
常温下,相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数与pH的关系如下图所示,当溶液中可溶性组分浓度时,可认为已除尽。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中变为,则与纯碱反应的化学方程式为___________。
(2)“碱浸”后滤渣的主要成分为___________(写化学式)。用惰性电极电解含的溶液可得到金属Ga,阴极的电极反应式为___________。
(3)常温下,反应的平衡常数___________。
(4)“碱浸”后溶液的主要成分为、、。请补充完整流程中“操作”过程的步骤(在方框内填入试剂的化学式或pH值):___________。
(实验中须使用的试剂:0.1 溶液、0.1 NaOH溶液)
(5)用石墨为电极电解熔融得到Ga单质,电极材料需要定期补充的是___________极(填“阴”或“阳”)。
4.(2023春·重庆·高三统考竞赛)是制造电信器材软磁铁氧体,合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。用粉与矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备的工艺如下图所示:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)已知“滤渣1”含有S和,写出“溶浸”中生成S的化学方程式______。
(2)加入氧化的是哪种离子______?
(3)“调pH”控制的pH为4.7~6.0之间,写出“滤渣2”的化学式______。
(4)“除杂1”的目的是加入除去和,分析该步骤不能通过调节pH除杂的原因______。
(5)写出“沉锰”的离子方程式______。
(6)在