化学工艺流程刷能力-【小尚同学】2024版高考化学真题分类全刷

P50 25. [2023·山东卷,17T,12 分,★★★★☆] 盐湖卤水(主要含 Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO2-4 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 Li2CO3 的工艺流程如下: 02 已知:常温下,Ksp(Li2CO3) = 2. 2×10-2。 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 B(OH)3 在水中存在平衡:B(OH)3 +H2O 􀜩􀜨􀜑 H + +[B(OH)4 ] -(常温下,Ka = 10-9. 24) ;B ( OH)3 与 NaOH 溶液反应可制备硼砂 Na2B4O5 ( OH)4 · 8H2O。 常温下,在 0. 10 mol·L-1 硼砂溶液中, [B4O5(OH)4]2 -水解生成等物质的量浓度的 B(OH)3 和[B(OH)4] -, 该水解反应的离子方程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 , 该溶液 pH= 。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式);精制Ⅰ后溶液中 Li+的浓度为 2. 0 mol·L-1,则常 温下精制Ⅱ过程中 CO2-3 浓度应控制在 mol·L -1 以下。 若脱硼后直接进行精制Ⅰ, 除无法回收 HCl 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 　 　 。 26. [2023·湖南卷,17T,15 分,★★★★☆] 超纯 Ga(CH3) 3 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 Ga(CH3) 3 方面取得了显著成果。 工业 上以粗镓为原料,制备超纯 Ga(CH3) 3 的工艺流程如下: 已知:①金属 Ga 的化学性质和 Al 相似,Ga 的熔点为 29. 8 ℃ ; ②Et2O(乙醚)和 NR3 (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 Ga(CH3 ) 3 Et2 O CH3 I NR3 沸点 / ℃ 55. 7 34. 6 42. 4 365. 8 回答下列问题。 (1)晶体 Ga(CH3) 3 的晶体类型是 。 12 (2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在 40~ 45 ℃的原因是 ,阴极的电极反应式为 。 (3)“合成 Ga( CH3 ) 3( Et2 O) ” 工序中的产物还包括 MgI2 和 CH3 MgI,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 Et2O 得到了循环利用 B. 流程中,“合成 Ga2Mg5 ”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 Ga(CH3) 3(NR3),并蒸出 Ga(CH3) 3 D. 用核磁共振氢谱不能区分 Ga(CH3) 3 和 CH3I (6)直接分解 Ga(CH3) 3(Et2O)不能制备超纯 Ga(CH3) 3,而本流程采用“配体交换”工艺制备超 纯 Ga(CH3) 3 的理由是 。 (7)比较分子中的 C—Ga—C 键角大小:Ga(CH3) 3 Ga(CH3) 3(Et2O)(填“ >”“ <”或 “ = ”),其原因是 　 。 27. [2023·辽宁卷,16T,14 分,★★★★☆] 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含 Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+ 和 Mn2+ ),实现镍、 钴、镁元素的回收。 已知: 物质 Fe(OH) 3 Co(OH) 2 Ni(OH) 2 Mg(OH) 2 Ksp 10-37. 4 10-14. 7 10-14. 7 10-10. 8 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( H2SO5 ), 1 mol H2SO5 过氧键的数目为 。 (3)“氧化” 中,用石灰乳调节 pH = 4,Mn2+ 被 H2SO5 氧化为 MnO2,该反应的离子方程式为 (H2SO5 的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为 MnO2、 (填化学式)。 22 (4)“氧化” 中保持空气通入速率不变,Mn( Ⅱ) 氧化率与时间的关系如下。 SO2 体积分数为 时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大