精品解析：湖北省七市（州）2023届高三3月联合统一调研测试化学试题变式题(工业流程题)

1. 碘是人体所必需的微量元素。磷酸工业的副产品氟硅酸(H2SiF6)中碘元素的可能存在形式有I2、I—、I，其回收方案如下。 回答下列问题： （1）某实验小组想证明氟硅酸溶液中存I，请补充完整的实验步骤： (已知：I2+I- I；可选用的试剂：5%淀粉溶液、0.1 mol·L-1NaNO2溶液、0.1mol·L-1Na2SO3溶液、6mol·L-1H2SO4溶液) ①取样品，加入CCl4振荡、静置，可观察到下层呈紫红色； ②分液后取上层黄色液体，滴入适量________________(填选用的试剂，下同)，可观察到___________； ③重复上述操作2~3次，直至步骤②中没有明显现象； ④再滴加适量_____________________，若观察到溶液变蓝，证明氟硅酸溶液中存在I。 （2）实验室利用分液漏斗可以完成CCl4从碘水萃取I2，请描述获得上层液体的操作：________。 （3）“还原”步骤中将碘元素全部变为HI，写出I2被还原时离子方程式_____________。 （4）工业生产中，氧化剂的实际使用量和理论计算量之间的比值称为配氧率。如图是配氧率对碘单质回收率的影响曲线图，试解释配氧率选择112~113之间的原因______________。 （5）结合信息，请确定I2与NaOH发生“歧化”反应的氧化产物___________(有必要的计算过程)。 已知：①氧化还原反应可以拆分为两个半反应，标准电极电势分别表示为φθ(+)、φθ(-)，标准电动势Eθ=φθ(+)—φθ(-)，如 Zn+Cu2+=Zn2++Cu的 Eθ=φθ(Cu2+/Cu)—φθ(Zn2+/Zn)。 ②Eθ>0，该反应能自发进行，Eθ>0.3V，反应趋于完全进行。 ③φθ(I2/I-)=0.54V φθ(IO-/I2)=0.45V φθ(IO/I2)=0.21V 2. 一种银铟矿主要成分为Au、Ag2S、CuS、ZnS、PbS、FeS、In2O3、Ga2O3等物质，从该矿获得稀有金属的工艺流程如图所示： 该工艺条件下，金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表： 金属离子 Fe3+ In3+ Ga3+ Cu2+ Zn2+ Pb2+ 开始沉淀的pH 2.2 2.1 2.6 4.6 6.24 7.1 完全沉淀(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 3.2 34 4.3 6.6 8.24 9.1 （1）“浸出”过程中金、银分别转化为AuCl、AgCl进入溶液，同时生成硫，写出Ag2S发生反应的离子方程式____。 （2）高温水蒸气除铁利用了FeCl3易水解的性质，写出该反应的化学方程式____。 （3）“二次还原”得到的滤液中主要的阳离子有H+、Na+、Ca2+、Zn2+、Pb3+、In3+、____。 （4）“二次中和”得到的滤渣除少量Fe(OH)3外，主要成分还有____(写化学式)。 （5）“分铅锌”步骤中，维持H2S饱和水溶液的浓度为0.1mol·L-1，为使Zn2+沉淀完全，需控制溶液的pH不小于____已知：lg3≈0.48；Ksp(ZnS)=3.0×10-25，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.0×10-13]。 （6）已知：氧化还原反应可看成由两个半反应组成，每个半反应具有一定的电极电势(用“φ”表示)，φ越大则该物质的氧化性越强，φ越低则该物质的还原性越强。浸出步骤中金反应的两个半反应如下： HClO+H++2e-=C1-+H2O φ=1.49+lg AuCl4-+3e-=4C1-+Au φ=0.994+lg (φ与半反应式的系数无关，仅与浓度有关，cθ=1mol·L-1) 如图是Au的浸出率与NaCl溶液浓度的关系，请解释A点以后，金浸出率减小的原因是____。 3. 钌粉主要用于生产钌靶材，而钌靶材是生产计算机硬盘不可替代的材料。以钌废料(废料中钌主要以单质的形式存在，还含有Al、Cr、Cr、CO、Ti、Fe等杂质)制备高纯钌粉的流程如下： 已知：i.钌在碱性条件下被氯气氧化为，是有毒的挥发性物质，用盐酸吸收得到红色溶液，其中还含有少量； ii.易溶于水，微溶于酒精。 回答下列问题： （1）钌废料在碱性条件下被氯气氧化的离子方程式为_______；钌废料氧化时，随着温度的升高，钌的回收率变化如图所示。综合考虑，确定氧化时的温度以_______℃为宜。 （2）用盐酸吸收蒸馏产物时发生主要反应的化学方程式是_______。 （3）沉淀用乙醇洗涤而不用水洗涤的优点是_______。 （4）加入的主要作用是_______，同时又调节了溶液的，有利于沉淀反应的发生。流程中可以循环利用的物质_______。 （5）煅烧的过程分为两步：第1步是氯钌酸铵分解生成