2025届高三高考化学三轮冲刺-工业流程题

2025届高三高考化学三轮冲刺-工业流程题

【基础练习】

1．纳米铁在废水处理领域有重要应用。以某钛白粉厂副产品(主要含FeSO4，还含有TiOSO4、CoSO4、NiSO4等杂质)为原料制备纳米铁的流程如下：

已知：①TiO2+(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+2H+(aq)。

②Ksp(CoS)=1.8×10-22，Ksp(NiS)=1.0×10-21，Ksp(FeS)=4.0×10-17，Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20，当溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全。

(1)“溶解”时，用50℃热水的目的是       。

(2)“除钛”时加入铁粉的作用       。

(3)“除钴镍”完全后，溶液中c(Fe2＋)的最大值为       mol·L-1。

(4)生成纳米铁的离子方程式为       。

(5)投入1 mol NaBH4还原FeSO4时，实际产生H2体积大于44.8 L(标准状况)的原因是       。

(6)用纳米铁去除废水中的Cu2+。常温下，选择Cu2+初始浓度为2×10-4 mol·L-1的废水，控制纳米铁的用量相同，测得Cu2+去除率随初始pH的变化如图所示。初始pH为6~7时，Cu2+去除率明显增大的原因是       (请结合必要的计算说明)。

2．以(为载体的银催化剂是工业上氧化乙烯常用的催化剂，其中 Ag质量占催化剂质量的10%-40%。从某废银催化剂(主要成分为等)中回收银的工艺流程如图1。

已知：不溶于硝酸。

(1)“酸浸”时通常会适当搅拌，搅拌的目的是      

(2)“滤渣”的主要成分为       (写化学式)。

(3)“酸浸”过程中发生反应的化学方程式      

(4)“沉银”时发生反应的离子方程式为       。“沉银”后进行的分离操作为       。“转化”过程中 Fe粉作       (填“氧化”或“还原”)剂。

(5)工业上，在空气中用5%稀硝酸连续吸收加碱液吸收，并不断搅拌，基本可实现将废气中的完全吸收，其工艺流程如图2。

当时，“吸收(4)”所得钠盐的成分为       、化学式)。

3．科学研究发现，铬的化合物有毒，对环境有很大的危害。价有致癌作用，其毒性是价毒性的倍。某科研小组采用如下方案对含铬的废水进行处理和回收利用制备无水。

已知：①在酸性条件下用可将价还原成价。②铬和铝及其化合物的化学性质相似。

③无水三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化。氯化铬晶体难溶于乙醚，易溶于水和乙醇，易水解。

(1)“还原”阶段可用烟道气中代替溶液，并充分利用资源。写出用时发生反应的离子方程式：           。调节溶液不超过的原因是           。

(2)已知的沸点为，为保证得到稳定的气流，适宜的加热方式是           。

(3)在实验室中进行灼烧所需的主要仪器是           。(填一种)

(4)用下图装置制备无水时，反应管中发生的主要反应为。反应结束时操作顺序依次为：停止加热 ，切断加热管式炉的电源，            ，           。

(5)上述制备过程中易产生剧毒气体，造成环境污染。科研小组设计了由与盐酸反应制备晶体的实验。请补充流程中以“过滤”所得固体为原料制备晶体的实验步骤。将“过滤”所得固体           ，再经抽滤后在下干燥得到晶体。实验中可供选择的试剂：盐酸、硝酸、硫酸、氯化钡、蒸馏水、乙醇、乙醚)

4．亚硝酸钠(俗称工业盐)是一种防腐剂。某小组拟以实验室制备硝酸铜的尾气为原料制备亚硝酸钠，流程如下：

请回答下列问题：

(1)NaNO2中元素化合价为           价。

(2)如铜和硝酸反应时生成NO和NO2，写出铜和稀硝酸反应生成NO和NO2的体积比为的离子反应方程式           。

(3)“碱吸收池”中主要反应如下：①；②，当           1(填“>”、“<”或“=”)时，产品纯度最高且不产生大气污染物。

(4)为了探究NaNO2的性质。 设计如表实验：

实验	操作	现象
①	向NaNO2溶液中滴加稀硫酸和KI-淀粉溶液	溶液变蓝色
②	向酸性KMnO4溶液中滴加足量的NaNO2溶液，振荡	溶液褪色

由此推知，NaNO2具有的性质是           (填标号)。

A．只有氧化性             B．只有还原性           C． 既有氧化性又有还原性

(5)的性质有很大不同，结构决定性质，中阴离子的空间结构为           。

5．催化剂可以催化脱除烟气中的NO。反应如下：，

(1)催化剂的制备。已知：常温下偏钒酸铵()微溶于水；草酸()能与含钒粒子形成易熔于水的物质；V常见的价态有+2、+3、+4、+5。称取一定量偏钒酸铵()和钨酸钠()，加入草酸溶液完全溶解。取一定量的粉末浸渍于上述混合溶液中，在热水浴中搅拌、静置、过滤、焙烧、研磨后得到催化剂。

①在元素周期表中的位置           。

②焙烧时分解产生的化学方程式为           。

③焙烧是在空气中进行的原因是           。

(2)催化剂的应用。将模拟烟气(、、、)以一定流速通过装有催化剂的反应管，反应相同时间，测得的转化率随温度的变化如图所示。

反应温度高于380℃时，转化率下降，除催化剂的活性降低原因外，用化学方程式表示还可能原因           。

(3)的回收。回收的过程如图所示：