2025届高三化学二轮复习-工业流程题考前冲刺训练

2025届高三化学二轮复习-工业流程题考前冲刺训练 【基础练习】 1．经检测，某化工厂排出的废水呈酸性，且其中含有大量 Na+、Cu2+、SO、Cl-。回答下列问题： (1)下列离子中，能大量存在于该废水中的是_______(填字母)。 A．Ag+ B．Mg2+ C．OH- D．HCO (2)取少量该废水于烧杯，逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中，原废水中存在的离子的量会发生明显变化的是Na+、 （用离子符号表示）。 (3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和SO，最终得到中性的氯化钠溶液，设计的方案流程如图： ①“分离操作”的名称是 ，需用到的玻璃仪器主要有烧杯、 。 ②试剂c为Na2CO3 ，加入过量Na2CO3的目的是 。 ③溶液2加入适量盐酸后发生反应的离子方程式为 。 ④若向“白色沉淀2”中加入足量盐酸，发生反应的离子方程式为 。 2．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，其一种生产工艺如图： (1)NaClO2中Cl的化合价为 。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去杂质和，需要加入适当过量的除杂试剂，添加顺序为 、 (填化学式)。 (4)尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，发生如下反应： 补充方框中的物质，配平化学方程式，并用单线桥表示电子转移方向和数目 。 ___________NaOH+___________H2O2+___________ClO2 =___________NaClO2+___________+___________H2O (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小数) 3．硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药等。工业上使用黄铁矿(主要成分为)制备硫酸的反应原理如下图： (1)“高温煅烧”前，将黄铁矿粉碎的目的是 ；煅烧时发生反应的化学方程式为 。 (2)“氧化”时，发生反应的化学方程式为 ；保持其他条件不变，只改变一个反应条件时，生成的反应速率会如何变化？(填“增大”“减小”或“不变”) 改变条件 升高温度 增大反应容器体积 反应达到平衡状态后，延长反应时间 生成的速率 (3)研究证明，高炉中与反应不能完全转化为和，据此写出高炉炼铁时与反应的化学方程式： ；由此方程式可知，每生成 1 mol CO2，转移 mol 电子。 4．1926年，我国化工专家侯德榜创造出的“侯氏制碱法”，结束了由美、英、法等国垄断世界纯碱市场的时代。其基本工业流程如图： 回答下列问题： (1)上述物质中属于酸式盐的是 。 (2)实验室用大理石和稀盐酸制备，请写出该反应的离子方程式 。 (3)写出由氨气、二氧化碳和饱和食盐水制备碳酸氢钠的化学方程式为 。 (4)氨气常用此反应合成，请用单线桥法表示该反应的电子转移 。 (5)“侯氏制碱法”中除水外，能够循环利用的物质是 和 (填化学式)。 (6)碳酸钠与氯化钠在外观上相似，请设计一个实验区分碳酸钠和氯化钠(写出实验操作和现象) 。 (7)举例说明碳酸钠的两种工业用途： 。 5．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，其生产流程可简要表示如下： (1)物质X是 ，Y是 。 (2)从母液中提取的副产品是 。(填化学式)，用途为 (任写一种)。 (3)写出沉淀池中反应的化学方程式： 。 【能力提升】 6．四氧化三钴()可作催化剂等。某项目小组模拟研究以含钴高炉渣(主要成分有)制备。 (1)成分研究：化合物 为不溶于强酸的非金属氧化物，化合物 有磁性。 (2)化学处理：样品经研磨、磁选后剩余固体进行分离处理，流程如图所示。 “酸溶”中，作 剂(填“氧化”或“还原”)，所得溶液中含有的阳离子为、 。不用盐酸，因与盐酸作用产生黄绿色气体，反应的化学方程式为 。 (3)离子分离：查阅资料，几种金属离子()以氢氧化物形式沉淀的如下表。 金属离子 开始沉淀的 2.3 4.0 7.6 7.5 沉淀完全的 4.1 5.2 9.2 9.7 ①加入中和酸，调高，除去部分离子，范围是： 。 ②为了更好除去杂质， (填“能”或“否”)用铁粉代替，原因是 。 (4)中碳元素的化合价为 ，在空气中焙烧可制备(如图)，每制得转移电子的物质的量为 。 7．铜-钢双金属废料和铜烟灰是铜的重要二次资源。 Ⅰ．从铜-钢双金属废料中浸出铜的工艺流程如下：    (1)25℃时，随溶液的不同，甘氨酸在水溶液中分别以、或为主要形式存在。内盐是两性化合物，请用离子方程式表示其水解使水溶液呈碱性的原因： 。 (2)浸出剂的制备：主要原料有甘氨酸(简写为)、溶液和固体。取一定量固体溶于水，随后依次加入 (填“”或“”，下同)、 ，所得碱性浸出剂的主要成分为甘氨酸铜、等。 (3)浸出：将经打磨的铜钢废料投入浸出剂，控制温度50℃，通入空气，并搅拌。浸出剂不与钢作用，但与铜反应，最终铜全部转化为进入溶液，从而实现铜、钢分离。 ①浸出时发生的反应过程为、 。 ②其它条件不变时，空气流量对铜浸出速率的影响如图1所示。当空气流量超过时，铜浸出速率急剧下降的可能原因是 。    Ⅱ．从铜烟灰(主要成分为)中回收铜的主要步骤为：酸浸→萃取→反萃取→电解。 已知：溶于无机酸。 (4)酸浸：将铜烟灰用硫酸浸出，控制其他条件相同，铜浸出率与温度的变化关系如图2所示。随温度升高，铜浸出率先增大后减小的可能原因是 。 (5)萃取、反萃取：向浸出液(浓度为)中加入有机萃取剂萃取，其原理可表示为：(水层)(有机层)(有机层)(水层)。 向萃取所得有机相中加入硫酸，反萃取得到水相(浓度达)。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。 8．某炼铜厂烟道灰的主要成分为锌、锰、铁、铜的单质及氧化物，一种回收利用烟道灰的工艺流程如图所示：    已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13； ②离子浓度小于等于10-5mol/L时认为沉淀完全；。 回答下列问题： (1)“碱浸”时，Zn被浸出转化为Na2Zn(OH)4，Na2Zn(OH)4中Zn元素的化合价为 。 (2)“沉锌”时防止碱性过强生成Zn(OH)2，可采取的措施为 (任写一条)。 (3)滤渣II的主要成分为 (填化学式)。 (4)“除铁”时先加入过量的H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为 ；然后再调节溶液的pH为b，若此时c(Mn2+)=0.2 mol/L，则b的取值范围为 。 (5)“氧化沉锰”过程中，MnSO4经O2氧化转化为MnO2，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ；基态锰原子的价层电子排布式为 。 9．某催化剂主要含Ni、Ni(OH)2、NiS及少量Zn、Fe、CuO、CaO、SiO2等杂质，从中制备金属Ni的工艺流程如下：    物质 NiS ZnS CuS FeS CaF2 (20℃) 回答下列问题： (1)为提高废镍催化剂的浸出速率，可采取的措施有 (答一条即可)。 (2)反应的平衡常数K= 。滤渣1的成分除CuS外还有 。 (3)NaClO氧化为的离子方程式为 。 (4)室温下用有机萃取剂HDEHP萃取金属离子的萃取率随溶液pH的变化如下左图。“萃取”时应调节溶液pH的最佳范围是 。    (5)若用Na2CO3溶液“沉镍”会产生。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如上图所示(300~480℃、500~750℃条件下加热，收集到的气体产物均各只有一种，750℃以上残留固体为NiO)。则样品的化学式为 。 (6)“分解”时通N2的作用是 。 10．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。 回答下列问题： (1)“拆解”废旧锂离子电池前需进行“放电处理”，具体操作是先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电。“放电处理”有利于锂在正极回收，其主要原因是 。 (2)“正极碱浸”时。提高碱浸效率的措施有 （写两项）；“正极碱浸”反应中作氧化剂的物质是 （写化学式）。 (3)“酸浸”时，过氧化氢的主要作用是 。 (4)过滤后的滤液，调pH生成的过程中往往需要加热并不断搅拌，其主要目的是 。 (5)“沉钴”时的离子方程式为 。 (6)工业上，有些工艺中“沉钴”的产物可能是，是制备钴的氧化物的重要原料。二水合草酸钴（）在空气中受热的质量变化曲线如图所示，曲线中300℃及以上所得固体均为钴的氧化物。 通过计算确定C点的化学式 ，以及由B到C的化学方程式 。 【拓展练习】 11．是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。 回答下列问题： (1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。，硫元素在周期表中的位置 。 (2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。 (3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。 a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸 (4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。 (5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。 (6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。 12．三氧化二铬()可用于制备陶瓷、合金、耐火材料等。由铬铁矿(含和少量、、)制备的一种流程如下： 已知：①酸性条件下： ②常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表： 金属离子 开始沉淀时的pH 2.2 6.4 9 沉淀完全时的pH 3.2 7.0 11.0 回答下列问题： (1)中电负性最大的元素是 (填元素名称)。 (2)“球磨”的作用为 ，该流程中，所得“浸渣”主要成分为和，提取的方法为酸溶、过滤，并且调节滤液pH的范围是 ，再过滤，洗涤，煅烧得产品。 (3)“滤渣”的成分为 ，其中“调pH为7~8”和“酸化”两步不能合并为一步进行的原因为 ；“酸化”时不能用盐酸代替硫酸的原因是 (用离子方程式表示)。 (4)“热还原”过程中生成，该反应的化学方程式为 。 (5)晶体为尖晶石结构，其中O原子堆成如图所示的结构单元，的立方晶胞由8个图示结构单元无隙并置而成。若该结构单元的棱长为apm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 (用含a、NA的代数式表示)。 13．利用油脂厂废弃的镍(Ni)催化剂(主要含有Ni、Al、Fe及少量NiO、Al2O3、Fe2O3)制备NiSO4·7H2O的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)为加快“碱浸”的速率可采取的措施是 (任写一条)。 (2)“碱浸”中NaOH的作用有 。 (3)向滤液1中通入足量CO2可以将其中的金属元素沉淀，写出该反应的离子反应方程式： 。 (4)“滤液2”中含金属阳离子，主要有 (填离子符号)。 (5)①“转化”中反应的离子方程式是 。 ②“转化”中可替代H2O2的最佳物质是 (填标号)。 a．Cl2        b．O2         c．Fe (6)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式 。 (7)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其目的是 。 14．孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含有FeO、Fe2O3、SiO2，工业上以孔雀石为原料制备CuSO4·xH2O晶体的流程如下图： (1)粉碎孔雀石的目的为 。 (2)滤渣1为 (填化学式)。 (3)气体A可用于制备Na2CO3，应先将 (填化学式)通入饱和食盐水，再通入 (填化学式)。 (4)写出“氧化”过程中发生的离子反应方程式 ，该过程需在室温下进行，温度过高，反应速率变慢，原因是 。 (5)从滤液2中得到CuSO4·xH2O晶体的操作为： 、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥。乙醇洗涤的目的为：①洗去晶体表面的杂质；② ；③ 。 (6)蓝铜矿是孔雀石的共生矿，其主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2，将它与焦炭一起加热时，可以冶炼铜，同时生成气体CO2，写出该过程的化学反应方程式 。 15．精炼铜产生的铜阳极泥富含、、等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。 回答下列问题： (1)位于元素周期表第 周期第 族。 (2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。 (3)“浸取2”步骤中，单质金转化为的化学方程式为 。 (4)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。 (5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。 (6)“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为 。 (7)可被氧化为。从物质结构的角度分析的结构为 (填编号) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1)B (2)H+、Cu2+ (3) 过滤 漏斗、玻璃棒 除氯化钡 2．(1)+3 (2) (3) BaCl2 Na2CO3 (4) (5)1.57 3．(1) 增大与空气的接触面积，加快反应速率 (2) 增大 减小 不变 (3) 2 4．(1)碳酸氢钠或 (2) (3) (4) (5) (6)分别取少量白色粉末至两个洁净的小试管中，加入少量稀盐酸，有气泡放出的那个小试管中盛放的即是碳酸钠(或溶解后加氯化钡等方法) (7)纺织、制皂、造纸、制玻璃、工业上作催化剂等(任选两个即可) 5．(1) CO2 NaCl (2) NH4Cl 用作化肥 (3) 6．(1) SiO2 (2) 还原 Fe3+、Co2+、H+ (3) 5.2 7.6 否 若用铁粉代替H2O2，会使溶液中含大量Fe2+，除杂步骤中亚铁离子不能完全除去，使最终制备的Co3O4中含有杂质Fe2O3 (4) +3 8 7．(1) (2) (3) 空气中的氧气没有足够的时间参与反应，导致反应速率下降 (4)该酸浸过程为放热反应，温度升高时，反应速率加快，但是温度过高，则平衡逆向移动，导致浸出率降低 (5)实现的提取和富集 8．(1)+2 (2)适当降低碳酸钠溶液的浓度 (3)Fe  Cu (4) H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3++2H2O 3.2≤b＜8 (5) 1：2 3d54s2 9．(1)将废镍催化剂进行粉碎或适当升高温度 (2) 1010 CaSO4、SiO2 (3)2H＋+ClO－+2Fe2＋＝2Fe3＋+Cl－+H2O (4)3～4或3＜pH＜4 (5)NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O (6)作保护气，防止Ni被氧化 10．(1)锂离子从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中 (2) 升高温度、增大浸取液的浓度、不断搅拌等 (3)作还原剂（或将还原为） (4)使反应速率增大，生成更多，防止生成胶体或者胶状沉淀，从而有利于沉淀的生成和分离 (5) (6) （或） 11．(1) 做还原剂 第三周期，第VIA族 (2)S2-+Ca2+=CaS↓ (3)c (4) 不可行 产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体H2S会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCl2，导致BaCl2溶液中混有CaCl2杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低 (5)BaCl2+TiCl4+H2O+2(NH4)2C2O4=BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl (6)1：1 12．(1)氧元素 (2) 粉碎矿石，增大反应物间的接触面积，使反应更充分 (3) 防止溶解，降低产品纯度 (4) (5)[或或等合理答案均可] 13．(1)适当增大NaOH溶液的浓度；将废镍催化剂磨成粉末，增大反应接触面积；碱浸过程中加热，搅拌等等(任写一条) (2)除去油脂、溶解铝及Al2O3 (3)[Al(OH)4]-+H+= Al(OH)3↓ +H2O或+H++H2O= Al(OH)3↓ (4)Ni2+、Fe2+、Fe3+ (5) 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O b (6)2Ni2++ClO-+4OH-=2NOOH↓+Cl-+H2O (7)提高硫酸镍的产率或提高原料的利用率 14．(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (2)SiO2 (3) NH3 CO2 (4) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 温度过高，H2O2分解，速率变慢 (5) 蒸发浓缩 减小晶体溶解度 易于干燥 (6) 15．(1) 四 ⅠB (2)Cu2+ (3)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O (4)AgCl (5) [Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2 Na2S2O3 (6)3：4 (7)a 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$