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2024届高三新高考化学大一轮专题训练题---工业流程题
1.(2023春·四川广元·高三广元中学校考期中)一种利用废铜屑制硫酸铜晶体的实验流程及主要装置如下:
(1)盛浓硝酸的玻璃仪器名称为 ,写出加浓硝酸刚开始时废铜屑溶解的离子方程式 。
(2)废铜屑中常含有铁、铅等杂质,铅可形成硫酸铅沉淀而除去,某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化钠
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Cu(OH)2
4.2
6.7
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
试分析铁元素除去的合适的pH范围 ,为不引入杂质,调节pH时所加的物质为 。
(3)下列有关操作的说法错误的是 。
A.也可在烧瓶中先加入废铜屑、水,再缓缓加入浓硝酸、浓硫酸
B.某些实验中的趁热过滤操作,应使用短颈漏斗而不用长颈漏斗
C.配制3mol·L—1的硫酸溶液时,应在烧杯中将蒸馏水缓慢加入浓硫酸中并搅拌散热
(4)图中“一系列操作”包含的步骤有蒸发浓缩→ → →洗涤→干燥。
(5)已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+ 2S2O=S4O+2I—。称取纯晶体ag加入适量稀硫酸和水配成100mL溶液,取20.00mL,加入过量的KI溶液(杂质不参与反应),再加入几滴淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,平均消耗Na2S2O3溶液b mL,则所测试样中硫酸铜晶体的纯度为 %(质量分数)
2.(2023·安徽·校联考三模)锰酸锂(LiMn2O4)是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为MnO,还含有少量的Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2))为原料制备锰酸锂的流程如下:
已知:i.25℃时,相关物质的Ksp或Kb如下表:
物质
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Ca(OH)2
NH3·H2O
Ksp或Kb
2×10-13
5×10-17
1×10-39
1×10-32
6×10-6
2×10-5
ii.离子浓度低于1x10-5mol·L-1时即为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)能加快步骤①反应速率和提高锰元素浸取率的措施有 (任写一种)。
(2)滤液1中主要含有的金属离子是 ,步骤②中加入MnO2的作用是
(3)为了使A13+沉淀完全,步骤③中pH至少调至 ;反应Al3+(aq)+3NH3·H2O(aq)Al(OH)3(s)+3NH(aq)的平衡常数K= 。
(4)步骤④反应未见气体生成,则反应的离子方程式为 。步骤⑤发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5)某铁氮化合物晶体的晶胞如图所示,则该晶体的化学式为 ;若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为apm,阿伏伽德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g/cm3(列出计算式即可)。
3.(2023春·浙江·高三校联考阶段练习)某研究小组制备,再利用高温合成法制备无水,流程如下:
已知:(1)铬铁矿的主要成分为。
(2)高温条件下能被氧化。
请回答:
(1)下列有关说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ,将铬铁矿置于熔盐形成的液体中可增大接触面积,加快反应速率
B.步骤Ⅱ,浸取过滤后所得滤渣为
C.步骤Ⅴ,用蒸馏水反复洗涤样品至滴下液体为无色时,可视为洗涤完成
D.步骤Ⅵ,不断增大的流速,可大幅提高的产量
(2)已知的沸点为,为保证稳定的气流,适宜的加热方式为 。
(3)制备无水时,在的条件下进行的目的是 。
(4)为测定无水中铬元素含量,可用已知浓度的硫酸亚铁铵标准溶液滴定。从下列选项中选择合理的仪器和操作,补全如下步骤[“_______”上填写一件最关键仪器,“”内填写一种操作,均用字母表示]。_______(精确称取无水样品)→放入锥形瓶中(_______)→往锥形瓶中(_______)(_______)→用_______(盛装硫酸亚铁铵标准溶液,滴定)→滴定至中) 。
【仪器】a.托盘天平;b.酸式滴定管;c.分析天平;d.碱式滴定管;e.锥形瓶
【操作】f.加2滴-苯代邻氨基苯甲酸溶液;g.加后加热至样品溶解; h.加入过硫酸铵溶液,加热使氧化成,冷却; i.溶液颜色由櫻桃红色变为亮绿色至滴定终点
(5)如果固态中有痕量的存在,则与水迅速反应生成的水合物,将其溶