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·高三专题练习）铋(Bi)及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含杂质PbO2、SiO2等)制备Bi2S3的工艺如图(已知水解能力：Bi3＋>Fe3＋) 回答下列问题： (1)为了提高浸出率，可采取的措施有 (任写一条)。 (2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为 ，盐酸的作用为 。 (3)“母液2”中主要溶质的化学式为 。 (4)“粗铋”中含有的主要杂质是Pb，可通过电解精炼除杂。电解质为熔融PbCl2、KCl，电解后精铋留在粗铋电极下方电解槽底部。电解时，粗铋与电源 (填“正”或“负”)极相连。阴极的电极反应为 ，铅元素的金属性比铋元素 (填“强”“弱”或“不能确定”)。 (5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3，上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点是 。 (6)常温下，向浓度均为0.1mol·L-1的Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，先生成 沉淀，通过计算。 2．（2023·江西宜春·校联考二模）电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图：    已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应可表示为：Fe3++3HR⇌FeR3+3H+； ②常温时，1mol·L-1LiOH溶液的pH=14. 回答下列问题： (1)“有机层”的主要成分为 (填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为 ；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处锂，其目的是 。 (2)操作1、操作2、操作3中均用到的玻璃仪器的名称为 。 (3)“混合沉锂”的离子方程式为 。 (4)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。写出对应的化学方程式 。 (5)一种锂离子充电电池的装置如下图所示，充放电过程中，存在LiCoO2与Li1-xCoO2、C6与LixC6之间的转化，已知放电过程中Li+从A电极区向B电极区迁移，则充电时阳极的电极反应式为 。    3．（2023·全国·高三专题练习）综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH如表1。 ②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表2。 表1金属离子浓度及开始沉淀的pH 金属离子 浓度(mol•L-1) 开始沉淀pH Fe2+ 1.0×10-3 8.0 Fe3+ 4.0×10-2 1.7 Zn2+ 1.5 5.5 Ga3+ 3.0×10-3 3.0 表2金属离子的萃取率 金属离子 萃取率(%) Fe2+ 0 Fe3+ 99 Zn2+ 0 Ga3+ 97～98.5 (1)Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合价为 ，“浸出”后的①中加入H2O2时发生的离子方程式为 。 (2)滤液1中可回收利用的物质是 ，滤饼的主要成分是 ；萃取前加入的固体X为 。 (3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为 。(填化学式) (4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为 。 (5)GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为 。 (6)滤液1中残余的Ga3+的浓度为 mol•L-1。 4．（2023春·安徽·高三校联考阶段练习）工业上用磷铁渣(主要含FeP、，以及少量、等杂质)制备磷酸铁。 已知：难溶于水，能溶于无机强酸。 (1)“浸取”时为加速溶解，可以采取的措施有 (任写一种)；加入硫酸的目的是 ；滤渣的主要成分是 (填化学式)。 (2)“浸取”时发生反应的离子方程式为