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大题01 化工流程综合题
类型一 以物质制备为目的
1.(2024·广西·统考模拟预测)层状结构薄膜能用于制作电极材料。薄膜由辉钼矿(主要含及少量FeO、)制得后再与S经气相反应并沉积得到,其流程如下。
回答下列问题:
(1)“焙烧”产生的用溶液吸收生成的离子方程式为 。
(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵溶液,为提高“浸取”速率,可采用的措施是 (举一例)。
(3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是 (填化学式)。
(4)在650℃下“气相沉积”生成的反应需在特定气流中进行,选用Ar而不选用形成该气流的原因是 。
(5)层状晶体与石墨晶体结构类似,层状的晶体类型为 。将嵌入层状充电后得到的可作电池负极,该负极放电时的电极反应式为 。结合原子结构分析,能嵌入层间可能的原因是 。
2.(2024·河南·统考模拟预测)钢渣是钢铁行业的固体废弃物,含有和等物质。一种以钢渣粉为原料固定并制备的工艺流程如图所示。
已知钢渣中元素质量分数为在稀盐酸和混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示:
金属离子
开始沉淀的
1.9
7.2
3.5
12.4
沉淀完全的
2.9
8.2
5.1
13.8
回答下列问题:
(1)浸出1过程生成的“包裹”在钢渣表面形成固体膜,阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有 (除粉碎外,举1例)。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是 。
(2)为避免引入杂质离子,氧化剂应为 (举1例)。
(3)滤液的溶质可循环利用,试剂应为 。
(4)若的浸出率为,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定 。
(5)富钒渣焙烧可生成钒钙盐,不同钒钙盐的溶解率随变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5,则应控制焙烧条件使该钒钙盐为 。该培烧反应的化学方程式是 。
(6)微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域,某种碳酸钙晶胞如图所示。已知,该晶体密度为 (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
3.(2024·陕西商洛·校联考一模)亚铁氰化钾晶体俗名黄血盐,化学式为,可溶于水,难溶于乙醇。用含NaCN的废液合成黄血盐的主要工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)NaCN中碳元素的化合价为 。
(2)“反应器”中投入等体积、等浓度的溶液和溶液,发生主要反应的离子方程式为 。
(3)“过滤1”后可以向滤液中加入少量铁粉,目的是 ;滤渣2的主要成分是 (填化学式);“转化器”中生成黄血盐晶体的反应类型为 。
(4)实验室进行“步骤a”的具体操作为 。
(5)样品的纯度测定:
步骤1:准确称取8.884g黄血盐样品加入水中充分溶解,并配制成100.00mL溶液。
步骤2:量取25.00mL上述溶液,用的酸性高锰酸钾溶液滴定,达到滴定终点时,共消耗酸性高锰酸钾溶液30.50mL。
已知:。
①配制100.00mL样品待测液,必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
②该样品的纯度是 (保留4位有效数字)。
③下列操作会使测定结果偏高的是 (填字母)。
A.步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化
B.滴定前仰视滴定管读数,滴定后读数正确
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后尖嘴部分无气泡
类型二 以混合物的分离、提纯为目的
4.(2024·四川成都·校考一模)三氯化六氨合钴是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”过滤后的滤液中含有、、、等。
② 、 、
已知:溶液中金属离子物质的量浓度低于时,可认为沉淀完全。
③具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)制备。
“除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含的滤液,调节pH的范围为 。
(2)制备。
①“混合”过程中需先将,溶液混合,然后再加入活性炭,的作用是 。
②“氧化”过程应先加入 (选填“氨水”或“双氧水”),原因是 。
③生成的离子方程式为 。
(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是 。
(4)含量测定。通过碘量法