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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春·福建莆田·高三莆田第二十五中学校考期中)铋及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种以含铋烧渣(主要成分为、,还含有少量、CuO及等)制取并回收锰的工艺流程如下:
已知:①氧化性:;
②易水解成BiOCl沉淀;常温下,BiOCl存在的pH范围约为2.0~11.0;
③常温下,;。
回答下列问题:
(1)基态锰原子的价电子排布式为 。
(2)“滤渣2”的主要成分有 (填化学式)、Bi。
(3)常温下,“含滤液”中的浓度为。为保证BiOCl产品的纯度,理论上,“沉铋”时应控制溶液的 (保留一位小数)。
(4)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为a pm、a pm、b pm。
①该晶胞沿z轴方向的投影图为 (填标号)。
②该晶体中,每个周围紧邻的共有 个。
③该晶体的密度为 (列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
2.(2023春·福建南平·高三福建省南平市高级中学校考期中)从海水中可以获得淡水、食盐并可提取镁和溴等物质。
实验(一)海水提溴:空方气吹出法是工业规模提溴的常用法,其流程如图:
(1)步骤④反应的离子方程式为 。除SO2外,步骤④还可以选用Na2CO3溶液吸收溴,主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平),吸收3molBr2时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
实验(二)碘的制取:另取海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如图:
已知:3I2+6KOH=5NaI+NaIO3+3H2O;酸性条件下,I2在水中的溶解度很小。
(2)“适量O2”中能代替O2的最佳物质是___________。
A.双氧水 B.氯水 C.酸性KMnO4溶液 D.氯化铁溶液
(3)步骤X的名称是 ,操作后分液漏斗内观察到的现象是 。
(4)方案乙中,上层液体中加入H2SO4溶液,反应的离子方程式为 ,其中操作Z的名称是 ,所用到的玻璃仪器有烧杯 、 。
3.(2023·山东聊城·统考二模)一种利用废催化剂(含TiO2,WO3等)回收金属Ti、W的工艺流程如图所示。
已知:①偏钛酸钠(Na2TiO3)难溶于水;“酸洗”时,Na2TiO3转化为TiOCl2或TiOSO4,水解后得到H2TiO3;
②当溶液中某离子浓度≤1×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)为加快“碱浸”的速率,可采取的措施为 (任写两条);“碱浸”时生成偏钛酸钠的离子方程式为 。
(2)锐钛型和金红石型是TiO2最常见的两种晶体类型,煅烧H2TiO3过程中,TiO2会发生“锐钛型→金红石型”转化,固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图1所示,晶型转化过程中的能量变化如图2所示。设计用“过滤”所得Na2TiO3制备金红石型TiO2的操作方案 。
(3)“煅烧”时,TiO2的提取率随时间、温度的变化关系如图,提取TiO2的适宜条件为 。
(4)用固体二氧化钛生产海绵钛的装置如图,其原理是TiO2的氧解离进入熔融盐中而得到金属海绵钛。电解过程中,b极是 极,阴极的电极反应式为 。
(5)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钙酸钙,已知Ksp(CaWO4)=4×10-10(mol/L)2,Ksp[Ca(OH)2]=9×10-7(mol/L)3,当溶液中沉淀完全时,溶液中c(OH-)最大值为 mol/L。
4.(2023·广东茂名·统考二模)电镀废水中含有、、等离子,工业上利用分级沉淀法处理电镀废水回收利用铜和镍金属化合物,其工艺流程如下:
已知:①、、、
②各离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示
开始沉淀
6.18
8.15
4.73
完全沉淀
7.13
9.67
5.95
回答下列问题:
(1)基态铬原子的核外电子排布式为 。
(2)还原过程常加入适量的稀硫酸,写出“还原”时与发生的离子反应方程式 。还原得到的金属阳离子对应的硫酸盐可用作自行车钢圈的电镀液,电镀时自行车钢圈和惰性电极作为两电极,则“钢圈”连接电源的 极,阳极的电