2025届高三化学二轮复习 工业流程题专题练习

2025届高三化学二轮复习工业流程题专题练习

 

【基础练习】

1．氧化锌在橡胶、油漆涂料、化工、医疗及食品等行业有着广泛应用。一种以含锌烟灰(含有ZnO、CuO、PbO、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2、CdO等)为原料制备氧化锌的工艺流程如下：

已知：ⅰ．FeO、MnO、ZnO能分别与氨生成配离子，如[Fe(NH3)2]2＋、[Mn(NH3)2]2＋、[Zn(NH3)4]2＋。

ⅱ．25℃时相关物质的Ksp如下表：

物质	MnS	FeS	ZnS	PbS	CdS	CuS
Ksp	2.5×10-13	6.3×10-18	1.6×10-24	8.0×10-28	3.6×10-29	5.0×10-36

ⅲ．Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125℃、300℃。

请回答下列问题：

(1)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2，写出生成FeOOH的离子方程式：       ；“氧化预处理”的目的是       。

(2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3·H2O)∶n(NH4HCO3)=2∶1，写出该反应的离子方程式：       。

(3)实验室模拟蒸氨装置如图所示。蒸氨时控制温度为95℃左右，在装置b中[Zn(NH3)4]2＋转化为碱式碳酸锌沉淀。

①用水蒸气对装置b加热时，连接装置a、b的导管应插入装置b的位置为       (填字母)。

A．液面上方但不接触液面    B．略伸入液面下   C．伸入溶液底部

②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下，为提高蒸氨效率和锌的沉淀率，可采取的措施是       (写出一种)。

③混合气体e可返回至“       ”阶段循环利用。

2．广西是重晶石的重要产地之一。对重晶石矿（主要成分为，还有少量的、等）进行“富矿精开”研究，可以制备高纯纳米钛酸钡（）。部分工艺流程如下：

已知：i．

ii．有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的如下表：

氢氧化物
开始沉淀的	1.5	6.5	8.3
沉淀完全的	3.7	9.7	9.8

(1)在该流程中，为加快“浸泡”速率，采取的措施有        （写出其中一种即可）。

(2)“浸泡”过程中发生反应的离子方程式为，通过计算说明该反应可以发生的理由是        。

(3)常温下，用调节溶液至9.8∼10.0，可完全沉淀的离子有        （填化学式）。

由图可知，

(4)在该流程中的“系列操作”是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。结合溶解度表分析，实际工业生产中，冷却结晶时选择的最佳温度是        （填序号），该温度下晶体能从混合液中析出的原因是        。

a．10℃    b．20℃    c．60℃    d．80℃

某些物质的溶解度表（水）

	10℃	20℃	40℃	60℃	80℃
	2.48	3.89	8.22	20.9	101
	98.0	109	129	174	314
	35.8	35.9	36.4	37.1	38.0
	33.5	35.8	40.8	46.2	52.5

(5)加热条件下，“合成反应”过程中发生的化学反应方程式是        。

(6)钛酸钡晶体的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为，在钛酸钡晶胞中在周围形成空间构型是        。阿伏伽德罗常数为，则钛酸钡晶体的密度为        。（列出计算式）

3．锑、铋是重要的金属元素，广泛应用于医药、半导体等领域。从含铋高锑冶炼废渣(主要成分有、、等)中回收锑、铋的工艺流程如下。

已知：①是两性氢氧化物；

②浸出液中砷主要以、锑主要以、铋主要以存在；

③，。

回答下列问题：

(1)位于元素周期表的第           周期、第           族。

(2)已知难溶于水，则“浸出”中，使用较高浓度的NaCl溶液的作用是           。

(3)“沉砷”中有生成，该反应的离子方程式为           。

(4)“沉锑”后溶液中、，则“沉铋”中，当恰好沉淀完全时，           (当溶液中剩余离子的浓度时，可认为沉淀完全)。

(5)“沉锑渣”和氨水反应生成锑白()的化学方程式为           ，不用NaOH溶液的原因是           。

(6)可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb为+5价)，其阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形成的二聚体结构，则该钠盐的化学式为           。

4．钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣中含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取Co(OH)3的一种流程如图：

已知：加沉淀剂使一种金属离子浓度≤10-5mol∙L-1，其他金属离子均不沉淀，即认为全分离；部分难溶金属硫化物的沉淀溶解平衡常数如表。

化学式	CuS	ZnS	CoS	FeS	MnS
Ksp

回答下列问题：

(1)为了提高“酸浸”效率可以采取的措施有           (写一条)，浸渣的主要成分为           (填化学式)。

(2)“沉铜”过程发生反应的离子方程式为           ，若“沉铜”前酸浸液中金属离子浓度均为0.10 mol∙L-1，能否完全分离Cu2+？           (填“能”或“否”，并说明原因)。

(3)“沉锰”步骤中，每生成1mol MnO2，消耗氧化剂           (填离子符号)的物质的量为           。

(4)已知Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，“沉钴”后的滤液中如果加入过量的NaOH后，沉淀溶解发生反应的化学方程式为           。

5．随着全球可充电锂离子电池退役高峰期的到来，废旧锂离子电池的回收处理引起了人们的极大关注。一种