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2024届高三高考化学一轮专题复习题--工业流程题
1.稀土元素在耐热钢中有重要的作用。某废渣含Eu2O3、Fe2O3、Al2O3、Ta2O5、MnO等物质。以此废渣为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,可得到较为纯净的TaCl5(氯化钽)和Eu2O3(氧化铕)。
回答下列问题:
(1)操作②为 ,溶液A中含有的主要溶质为 (填化学名称)。
(2)滤渣与NaOH溶液反应的离子方程式为 ,灼烧时发生反应的化学方程式为 。
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。流程中为了用萃取剂除去金属杂质离子,进行萃取最适宜的pH是 (填字母),其原因是 。
A.2.0左右 B.3.0左右 C.5.0左右
(4)FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质,利用此法可电解Ta2O5制备稀土元素Ta,其原理如图所示。
①电源b为 (填“正”或“负”)极。
②Ta2O5极发生的电极反应为 。
③工业生产过程中,石墨电极需要定期更换,原因是: 。
2.是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如图:
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示:
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
6.3
9.7
2.2
3.2
6.4
8.4
(1)向滤液Ⅰ中加入FeS固体是为了除去、等杂质,则除去的离子方程式为 。当同时沉淀、时,溶液中 (已知:、)
(2)根据对滤液Ⅱ的操作作答:
①向滤液Ⅱ中加入后发生反应的离子方程式为 。
②调节滤液Ⅱ的pH,pH应控制在范围 。
③调节滤液Ⅱ的pH,适宜的物质为 。
A.NaOH B. C. D.
(3)检验滤液Ⅲ中杂质金属离子是否除尽的试剂是 。
(4)滤液Ⅲ溶质的主要成分是,加过滤后得到固体,再加适量稀硫酸溶解又生成,这两步操作的目的是 。
3.Na2CO3和NaHCO3是重要的无机化工产品,广泛应用于食品、化工、医药等领域。如图是利用天然碱(主要成分为Na2CO3、NaHCO3和少量NaCl)制备Na2CO3和NaHCO3的工艺流程。
完成下列填空:
(1)操作①为 。
(2)碳化装置中反应的离子方程式 。
(3)解释选择0.34~0.4MPa干燥的原因 。
(4)对比索尔维制碱法,说明利用天然碱制碱的优势 。
(5)为了测定产品中小苏打中NaHCO3的含量进行以下实验。
实验步骤:
步骤一:称2.000g小苏打样品,配制小苏打溶液250mL。
步骤二:取20.00mL小苏打溶液置于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1盐酸滴定,溶液pH随盐酸体积变化如图所示。
完成下列填空:
①取20.00mL小苏打溶液需要使用的定量仪器名称 。
②根据滴定曲线分析,若采用传统滴定法,应选择的指示剂是 ,此时滴定终点的现象为 。
③计算该样品中NaHCO3的质量分数为 。
4.Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色颜料,也可用于镍粉的制造,其中一种生产工艺如下(已知还原性:Fe2+>Ni2+):
回答下列问题:
(1) Ni2O3中Ni 的化合价为 。
(2)为了提高金属镍废料浸出速率,在“酸浸”时可采取的措施有 (写两条)。
(3)若将H2O2溶液改为酸性KMnO4溶液(在该实验条件下,Ni2+不能被KMnO4氧化),则“氧化”过程中的离子方程式为 ;加入Na2CO3溶液调pH,产生的“滤渣X”是 。
(4)从滤液A中可回收利用的主要物质是 ;加入NaClO溶液和NaOH溶液,“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为 。
(5)工业上用镍为阳极,电解0.05~0.1mol·L-1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,NH4Cl 的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如下图所示:
①NH4Cl浓度最好控制为 g·L-1。
②当NH4Cl浓度大于15g·L-1时,阴极有气体生成,导致阴极电流效率降低,相应的电极反应式
为