2025届高三高考化学三轮冲刺-工业流程题专题练习

2025届高三高考化学三轮冲刺-工业流程题专题练习

 

【基础练习】

1．I．纳米二氧化钛可做优良的催化剂。以天然金红石(主要成分是TiO2，含少量Fe2O3、SiO2等)为原料制备高纯度二氧化钛的工艺流程如下图：

已知：①TiCl4熔点为-24.1 ℃，沸点为136.4 ℃；SiCl4熔点为-70 ℃，沸点为57.6 ℃；

②500℃时H2TiO3分解完全。

回答下列问题：

(1)“粉碎过筛”的目的           ，“还原”过程中生成四氯化钛的化学方程式为           。

(2)“操作X”的名称为           ，“操作Y”应将H2TiO3放在           (填序号)中加热。

A．         B．        C．

Ⅱ．海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。

(3)除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质，步骤①中加入试剂的顺序为           (填化学式)，过滤后加盐酸。

(4)           (填序号)中溴元素被氧化，步骤④对应的离子方程式为           。

2．目前，我国的全钒液流电池储能技术在全球领先。该电池的电解液来自钢铁冶炼后产生的钒钢渣(CaO、和少量、)和钛白废酸(、、、)，实现了“以废治废”。工艺流程如下图：

已知：①V有多种价态，在空气中焙烧时可转化为最稳定的+5价；+5价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在。

②有机萃取剂HR的萃取原理为，其中org表示有机溶液，酸性条件下HR能萃取而不能萃取，HR对+4价钒萃取能力强，而对+5价钒的萃取能力较弱。

③25℃时，。

回答下列问题：

(1)“溶浸”时生成的滤渣除了、外，还有       (填化学式)。

(2)“还原”中加入的化学试剂X可能为       (填字母)。加入该试剂还原的主要目的是       。

A．        B．Fe        C．        D．

(3)实验室模拟该流程中“萃取”时，共消耗HR萃取剂45mL，应选用       种萃取方式(填字母)。

A．单次萃取                B．分2次萃取，每次22.5mL            C．分3次萃取，每次15mL

(4)写出“反萃取”操作中转化的离子方程式       。

(5)25℃时，测得溶液中，为使“沉钒”时，钒元素的沉淀率达到98%，应调节溶液中至少为       。

(6)上述流程中可循环利用的物质除外，还有       、       (填化学式)。

(7)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图所示。该电池放电时，b极发生氧化反应，则此时a极电极反应式为       。

3．铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。工业上以铬铁矿[主要成分是]为原料冶炼铬的流程如图所示：

(1)高温氧化时反应的化学方程式为           。

(2)操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是           、铝热反应。

(3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体()：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。

若处理含(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体的化学式为           。

4．“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献，某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如下：

(1)粗盐的溶液中含有、和，除杂时可先后依次加入的试剂有、NaOH、       (填化学式)。

(2)合成氨厂所用的氮气在工业上通过什么办法生产       。

(3)系列操作IV包括：通入、加入NaCl固体，降温结晶、       、得到晶体。

(4)生成晶体的离子方程式为       。

(5)流程中可循环使用的物质有       (填化学式)。

(6)纯碱中可能混有杂质，称取29.6g产品溶于水中，滴加足量溶液，过滤，洗涤沉淀。将所得沉淀充分干燥，称量，沉淀的质量为59.1g，则产品中的质量分数       (保留三位有效数字)，如果此步骤中，沉淀未干燥充分就称量，则测得       (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

5．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍并制备硫酸镍晶体：

溶液中金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如表所示：

金属离子	开始沉淀时的pH	沉淀完全时的pH
	7.2	8.7
	3.7	4.7
	2.2	3.2
	7.5	9.5

(1)“碱浸”中发生的化学反应方程式       。

(2)滤液②中一定存在的金属离子有       。

(3)“转化”步骤中的作用是       ，随时间t的变化关系如图所示，反应开始内迅速减小，原因可能是       。(不考虑温度变化)

(4)“调pH”步骤中，pH的最佳调控范围应是       。

资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表的关系：

温度	低于30.8℃	30.8℃～53.8℃	53.8℃～280℃	高于280℃
晶体形态			多种结晶水合物

(5)从滤液③中获得晶体的操作依次是      、      、过滤、洗涤、干燥。

(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其目的是       。

【能力提升】