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2024届高三新高考化学大一轮专题复习题--工业流程题
1.(2022·湖北·模拟预测)纳米氧化锌作为一种新型功能材料,在橡胶、涂料、陶瓷、防晒化妆品等领域广泛应用.以某烟道灰(主要成分为,另外含有少量等)为原料制备纳米的流程如图所示。已知常温时。回答下列问题:
(1)料渣Ⅱ的化学成分是
(2)调加入的X可能是 ,相关的离子方程式包括:①,②
(3)写出氧化过程中生成的离子方程式:
(4)除铜原理为,该反应的平衡常数K=
(5)草酸锌晶体加热过程中固体质量随温度的变化情况如图所示
①图中A转化为B的过程中发生反应的化学方程式为
②实验室中证明得到的是纳米材料的方法是
2.(2022秋·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)碱式氧化镍(NiOOH)是镍氢电池的正极材料,工业上可由铜冶炼过程中产生的粗硫酸镍废液(含有Cu2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、H3AsO3等杂质微粒)为原料制备,某兴趣小组模拟该制备过程并设计如下流程:
已知:Ksp(FeAsO4)=5.7×10-21,H3AsO3的还原性比Fe2+强。
回答下列问题:
(1)“萃取”时需充分振荡,目的是 。
(2)“氧化1”中H2O2的作用是 ,若该废液中H3AsO3和Fe2+的浓度分别是0.02 mol·L-1和0.12 mol·L-1,除去砷后的废液中c()= mol·L-1(不考虑反应过程中溶液体积的微小变化)
(3)“沉钙”时,若溶液酸度过高,Ca2+沉淀不完全,原因是 。
(4)“氧化2”反应的离子方程式为 。
(5)“洗涤”时,检验产品是否洗涤干净的方法是 。
(6)已知某镍氢电池的离子导体为KOH溶液,电池反应为MH+NiOOHM+Ni(OH)2,则放电时,OH-移向 电极(填“MH”或“NiOOH”),充电时NiOOH电极上的电极反应式为 。
3.(2022·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)锌盐在化工、医药、电镀等方面都有重要应用。以硫化锌精矿为原料,选择在常压下,采用氧化-酸浸法进行实验生产的工艺如图所示。
已知:①浸出液杂质离子主要是Fe2+、Fe3+,还含有少量的Cu2+、Ni2+等;
②pH=1.5时,除铁的化学方程式为3Fe2(SO4)3+K2SO4+12H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6↓+6H2SO4;
③25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39。
回答下列问题:
(1)浸出时,选用氧化-酸浸法而不直接选用酸浸法的优点是 ,氧化剂在稀硫酸介质中对硫化锌精矿进行浸取时所涉及的化学反应机理较为复杂,若氧化剂为稀硝酸时氧化产物为单质S,则发生反应的离子方程式为 。
(2)温度对硫化锌精矿的浸出率有重要的影响,从室温到100°C范围内,温度对硫化锌精矿的浸出率的影响结果如图所示:
随浸出温度的升高,硫化锌精矿的浸出率显著提高的原因是 ;实际工业生产选用的合适温度为 左右。
(3)若氧化剂为H2O2,用离子方程式解释除铁之前需要加入氧化剂的目的: 。测定除铁后的滤液中c(Fe3+)为0.003mol·L-1,则此时溶液的pH= 。
(4)除铁后再进一步调节pH=4左右,使其完全水解形成Fe(OH)3沉淀,即可达到除铁要求,不在除铁之前调节pH=4的原因是 。
(5)加入Zn的目的是 。
4.(2023春·山东潍坊·高三校考阶段练习)三氧化二铬(Cr2O3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。一种利用铬铁矿(主要成分为FeO、Cr2O3,还含有Al2O3、SiO2等杂质)清洁生产Cr2O3的工艺流程如下:
已知:①铬铁矿的成分及含量(以氧化物形式表示):
成分
Cr2O3
FeO
SiO2
Al2O3
其他
质量分数
45.0%
32.5%
11.5%
10.8%
0.2%
②金属离子开始沉淀与完全沉淀的pH如下:
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
开始沉淀的pH
2.7
3.4
5.0
7.5
完全沉淀的pH
3.7
4.9
5.9
9.7
③铬酸酐(CrO3)常用作氧化剂;
④铁铵矾的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O,在pH =3时完全沉淀。回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”前,常将铬铁矿粉碎,目的是 , 滤渣1的成分是 。
(2)铬酸酐的作用是 ,“氧化酸浸”时FeO·Cr2O3反应的化学方程式是