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(16)工艺流程—2024届高考化学一轮复习探究高考真题【新高考】
【高考原题】
1. [2023•新课标]铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为___________(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有和___________。
(3)“沉淀”步骤调到弱碱性,主要除去的杂质是___________。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀。该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果。若时,会导致___________;时,会导致___________。
(5)“分离钒”步骤中,将溶液调到1.8左右得到沉淀。在时,溶解为或;在碱性条件下,溶解为或。上述性质说明具有___________(填标号)。
A.酸性 B.碱性 C.两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液,反应的离子方程式为___________。
2. [2023•山东卷]盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下:
已知:常温下,。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)含硼固体中的在水中存在平衡:(常温下,);与溶液反应可制备硼砂。常温下,在硼砂溶液中,水解生成等物质的量浓度的和,该水解反应的离子方程式为____________________________,该溶液______________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是______________(填化学式);精制Ⅰ后溶液中的浓度为,则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在______________以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收外,还将增加______________的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是______________;进行操作X时应选择的试剂是____________________________,若不进行该操作而直接浓缩,将导致______________。
3. [2023•湖南卷]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_________。
4. [2023•辽宁卷]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)“沉钻镍”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)。
【考情分析】