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2024届新高考化学大一轮专题18工艺流程题大题练习
主观题,共13小题
1.(2023·湖南·统考高考真题)超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一,近年来,我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯方面取得了显著成果,工业上以粗镓为原料,制备超纯的工艺流程如下:
已知:①金属的化学性质和相似,的熔点为;
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;
③相关物质的沸点:
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
回答下列问题:
(1)晶体的晶体类型是 ;
(2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在的原因是 ,阴极的电极反应式为 ;
(3)“合成”工序中的产物还包括和,写出该反应的化学方程式: ;
(4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是 ;
(5)下列说法错误的是_______;
A.流程中得到了循环利用
B.流程中,“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C.“工序X”的作用是解配,并蒸出
D.用核磁共振氢谱不能区分和
(6)直接分解不能制备超纯,而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ;
(7)比较分子中的键角大小: (填“>”“<”或“=”),其原因是 。
2.(2023·山东·高三统考专题练习)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,中过氧键的数目为 。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节,被氧化为,该反应的离子方程式为 (的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为、 (填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时,(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大体积分数时,(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
(5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成,该反应的化学方程式为 。
(6)“沉镁”中为使沉淀完全,需控制不低于 (精确至0.1)。
3.(2023·湖北·高三统考专题练习)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第 周期,第 族。
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为 。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
(5)导致比易水解的因素有 (填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
4.(2022·北京·高三统考专题练习)白云石的主要化学成分为,还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。
已知:
物质
(1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为 。
(2)用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。
氧化物()浸出率/%
产品中纯度/%
产品中Mg杂质含量/%
(以计)
计算值
实测值
2.1∶1
98.4
1.1
99.1
99.7
——
2.2∶1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4∶1
99.1
6.0
95.2
97.6
2.20
备注:ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg)
ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是 。
②沉钙反应的离子方程式为 。
③“浸钙”过程不适宜选用的比例为 。
④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是 。
(3)“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的溶液混合,充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏,的浸出率随馏出液体积增