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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
一、解答题
1.(2023上·江苏镇江·高三江苏省镇江第一中学校考阶段练习)物质的分类、氧化还原反应原理可以帮助我们推测物质的性质以及反应的产物。
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成。利用NaClO氧化尿素[](N为价)制备(水合肼)的实验流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式 。
(2)步骤Ⅰ中温度升高发生其他副反应,现测得产物中NaClO与的物质的量之比为5:1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,为避免温度过高,可采用的措施是 、 。
(3)步骤Ⅱ中两种试剂的混合顺序是:可将 水溶液逐滴滴入 溶液中。
(4)生成水合肼反应的化学方程式为 。
2.(2024·四川绵阳·统考一模)纳米ZnO可用作催化材料、半导体材料。以锌焙砂(主要成分为ZnO、,含少量、等)为原料制备纳米ZnO的流程如下:
已知:i.;受热易分解,放出氨气;
ii.。
(1)“浸取”时,锌元素以形式进入滤液。
①浸出率与温度关系如图甲所示,请解释55℃时浸出率最高的原因: 。
②浸出率与的关系如图乙所示,之后浸出率下降,说明 (填序号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。
A.ZnO和 B.ZnO C.
③浸取过程加入的目的是 。
(2)写出流程中生成“滤渣”的离子方程式: 。
(3)适量能将等离子转化为硫化物沉淀而除去,若选择ZnS进行除杂,是否可行? (填“是”或“否”),[已知:,;化学反应完全,化学反应不发生],用计算说明原因 。
(4)根据“蒸氨”时逸出的气体为氨气可推知“浸取”步骤中加入的氨水是过量的。你认为该推断是否正确?并说明理由: 。
(5)写出流程中“沉锌”的离子方程式: 。
(6)该流程中可以循环利用的物质是 (写出主要成分的化学式)。
3.(2023上·湖南长沙·高三统考阶段练习)镓是制作高性能半导体的重要原料,常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。一种利用湿法提锌后的浸出渣(主要含一定量和、、、的化合物)为原料制备高纯镓的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)已知的熔点为77.9℃,沸点为201.3℃,据此推断固态的晶体类型为 。
(2)写出能提高“溶浸”速率的一个措施 。
(3)滤渣3的成分除过量的锌以外还含有 。
(4)往酸化的溶液中加入发生反应的化学方程式为 。
(5)在0.1mol/L的溶液中,下列说法正确的是 。
a.
b.
c.
d.加水稀释变大
(6)滤渣4经溶解后经一系列操作可获得,制得的在烘干时需减压烘干的原因是 。
(7)加入ZnO的目的是调节溶液的pH,如图所示是溶液pH与滤液中Fe元素及滤渣中Zn元素的含量关系,则“沉铁”过程中溶液最合适的pH为 。
(8)已知:Ga在碱性溶液中以形式存在,写出电解制镓时的阴极电极反应式 。
4.(2023上·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)以红土镍矿(含Ni、Co、Fe、Al、Si等元素的氧化物)为原料制备硫酸镍的工艺受到越来越多的关注,其流程如下:
已知:①氢氧化物
氢氧化物
②氢氧化铁在高温下不稳定,200℃左右会分解为。
③的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)为提高浸出效率,可以采取 措施(写出两条)。
(2)“铁水解”过程能实现金属的选择性浸出,写出该过程的化学方程式: 。
(3)常温下,若浸取液中各离子浓度均为,为保证去除效率,沉铝时应控制溶液的pH为 。(当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全)
(4)通过“中和沉钴镍”后,进一步酸溶、提纯可得到硫酸镍。由1kg红土镍矿经工艺处理后镍的浸取率约为95%,再经后续一系列处理可得到37.44g的硫酸镍,原红土镍矿中镍元素的质量分数为 %(结果保留两位有效数字)。
(5)“热解再生”可产生的两种物质是 。(填化学式)
(6)金属镍的晶胞结构如图(a)所示,晶胞中镍原子可看作刚性圆球,位于面对角线上的镍原子彼此相切如图(b)所示。晶胞中,每个Ni原子周围紧邻的Ni原子数为 ;若Ni的原子半径为,晶