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2026届高三化学复习重难点专项训练-工业流程题
1.“钠—钙双碱法”吸收具有反应充分、速率快、原料可再生、脱硫效率高等优点。其主要流程如下:
(1)的电子式为 。
(2)在“吸收”步骤中,被溶液吸收的反应中表现出的性质是 。下列物质能在实验室用于吸收尾气的是 (填标号)。
A.氨水 B.98.3%的浓硫酸 C.溶液 D.澄清石灰水
(3)“吸收后液”中加入石灰乳可实现吸收液的再生。“吸收后液”中与石灰乳反应的化学方程式为 。“吸收”时气液逆流在吸收塔中接触,不宜直接使用石灰乳的原因是 。
(4)操作I的名称为 ,实验室进行操作I需用的玻璃仪器包括玻璃棒、 和烧杯,其中玻璃棒的作用是 。
(5)双碱法脱硫过程中可循环利用的物质为 。
2.某含锶()废渣主要含有和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有、 (填离子符号)。
(3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为 ;时,向粉末中加入溶液,充分反应后,理论上溶液中 (忽略溶液体积的变化)。
(4)其他条件相同时,盐浸,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是 。
(5)“漫出渣2”中主要含有、 (填化学式)。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是 。
(7)由制备无水的最优方法是 (填标号)。
a.加热脱水 b.在气流中加热 c.常温加压 d.加热加压
3.实验室模拟以镍矿渣为原料制备氯化镍的实验可分三步完成:
(1)镍矿渣(主要含NiS、CuS)制取溶液的过程如下:
①加快镍矿渣氧化反应速率的措施除适当升温还有 。
②“氧化”时,NiS发生反应的离子方程式为 。
③“除铜”时,加入的试剂a最好选用 (填化学式)。
(2)制备固体
将所得的溶液与溶液混合反应,得到沉淀同时有气体生成,将沉淀过滤,洗涤干燥。
①写出溶液与溶液混合反应的离子方程式 。
②证明沉淀已经洗涤干净的实验操作是 。
(3)制备晶体
在(2)中制得的固体中混有少量(,由制备的实验方案如下图:
已知:ⅰ.和形成氢氧化物的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
4.8
7.7
完全沉淀的pH
6.2
9.3
ⅱ.从溶液中获取须控制。
①系列操作为取一定质量的固体,边搅拌边加入盐酸至固体全部溶解,加入调节pH范围为 ,使铜离子转化为氢氧化铜沉淀,过滤后,向滤液中 ,蒸发浓缩,使用冰水冷却结晶,过滤,洗涤,干燥得到晶体。
4.高铁酸钾()是一种暗紫色固体,具有强氧化性,易溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于异丙醇(一种有机溶剂),在强碱性溶液中稳定,弱碱性或酸性溶液中易分解,在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸溶”时将废铁屑粉碎的目的是 ,中铁元素的化合价为 。
(2)“氧化Ⅰ”反应的离子方程式为 ,检验“氧化Ⅰ”反应后的溶液中是否含有的试剂是 。
(3)“转化”中加入足量饱和KOH溶液,使结晶析出,已知“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl,则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为 。
(4)在控制其他条件不变的情况下,和NaOH的质量比对产率的影响如图所示,当二者质量比大于0.55时,的产率下降的原因可能是 。
(5)晶体“洗涤”时,洗涤剂最好选用 (填标号)。
A.NaOH溶液 B. C.异丙醇
(6)反应为另一种制备的原理,若该反应中转移的电子时,得氧化产物的质量为 g。
5.溴及其化合物应用广泛,利用吹出法和聚四氟乙烯气态膜法均可从海水中提溴。
(1)吹出法(主要流程如下):
①海水中的被氧化的离子方程式是 。
②吸收塔中反应的化学方程式是 。
③蒸馏塔中控制温度不超过100℃,原因是 。
④经该方法处理后,海水最终得到,若总提取率为60%,则原海水中溴的浓度是 。
(2)聚四氟乙烯气态膜法(基本原理如下图所示):
①经处理后的含海水透过膜孔与吸收液发生反应,离子方程式是 。得到富集液后再加酸、精馏可得。
②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比,优点是 (写出一条即可)。
(3)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,电解质溶液为溴化锌溶液,该电池广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:
①电池工作时,负极为 (填“M极”或者“N极”)。
②正极电极反应为
③当电路中通过时,理论上将会有 个离子进入到溶液中。
6.硫元素是生产生活中重要的元素之一,回答下列问题:
(1)被广泛用作高压电器设备的绝缘介质,其分子空间构型为正八面体(见下图),则该分子中的键角为 。
(2)下列说法正确的_______。
A.基态O原子的价电子排布图为
B.通入溶液中可能产生白色沉淀
C.已知,则向的水溶液中加入石蕊试液溶液会变红
D.分子的空间形状为平面三角形
(3)室温下为橙黄色的固体,可用氨气与反应制得。受热分解生成物质的量之比为1:4的两种单质。分解的化学方程式为 。
(4)生物体的代谢过程中会产生自由基,其电子式为 ,S元素的化合价为 。
(5)用黄铜矿(主要含)制备和绿矾晶体()的流程如下:
①在富氧环境中焙烧时发生的主要反应的化学方程式为 。
②溶液B中存在的微粒有 。
③流程中设计既加的又加的的可能的原因是 。
④从溶液B中获得大颗粒的绿矾晶体的操作是 。
7.厦门钨业专注钨钼、新能源材料、稀土等方面研究,是国内最大的钨钼产品生产与出口企业。工业上利用黑钨矿(其主要成分是FeWO4,MnWO4还含有少量的SiO2、Al2O3、As2O3等)制备钨的工艺流程如图:
已知:①钨酸钠:Na2WO4;仲钨酸铵晶体:5(NH4)2O·12WO3·5H2O。
②离子交换法原理为:用强碱性阴离子交换树脂[R4NCl(s)]与WO发生离子交换,交换过程中发生反应:。
请回答下列问题:
(1)基态简化电子排布式为 ;位于元素周期表 区。
(2)写出在焙烧条件下与纯碱、空气反应的化学方程式 。
(3)“吸附”中该树脂对阴离子的亲和力大小为: (填“>”、“<”或“=”)。
(4)“解吸”中采用浓的氯化铵和氨水的混合溶液作为解吸剂,加入氯化铵的目的除了可以使解吸得到的钨转化为钨酸铵溶液,还能 。
(5)“系列操作”的目的是去除部分氨和水,使转化为仲钨酸铵晶体析出并分离,则该系列操作是 、过滤、洗涤、干燥;若在(NH4)2WO4过饱和溶液中加入 可促进其结晶。
(6)合金具有比金属单质更优越的性能,Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一,其晶胞结构如图所示(已知:Mn原子和Al原子位于Cu原子所构成的八个小正方体的体心)。
①若A原子的坐标参数为(0,0,0),则B原子的坐标参数为 。
②已知该合金晶体的密度为pg·cm-3,则最近的两个Al原子间的距离为 pm(列出计算式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
8.电解精炼铜的阳极泥中主要含Au、Ag2Se、Cu2Se等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图:
(1)铜位于元素周期表第 周期第 族。
(2)铜阳极泥氧化时,采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是 。
(3)①已知“浸金”的反应方程式如下:2NaClO3+2Au+12HCl+H2SO4=2HAuCl4+3Cl2↑+Na2SO4+6H2O。当有1 mol的Au溶解时,反应转移的电子数为 。
②王水溶金方程式如下:Au+HNO3(浓)+4HCl(浓)=HAuCl4+NO↑+2H2O。该流程图中“浸金”方法的优点 (答出一点即可)。
(4)具有极强腐蚀性的强酸氯金酸(HAuCl4)被草酸还原为Au,同时放出二氧化碳气体,写出该反应的离子方程式 。
(5)AgCl(s)+2 (aq) (aq)+Cl-(aq),浸出液Na2SO3可直接循环使用,但循环多次后,银的浸出率会降低。从化学平衡的角度分析原因:
(6)甲醛还原法沉积银,[Ag(SO3)]通常是在搅拌下于室温及弱碱性条件下进行,甲醛被氧化为碳酸氢根离子,则该反应的离子方程式为 。
9.某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属、、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)、、三种元素位于周期表中 区,中镍离子的简化电子排布式为 。
(2)“碱浸”中的作用:①除去油脂:② (用化学方程式表示)。
(3)“转化”中的作用是 。 (填“能”或“不能”)将工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即如下所示:
(4)利用上述表格数据,计算的 。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是 。
(5)硫酸镍在溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子反应方程式 。
(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,镁铁合金晶胞属立方晶系,结构如图所示,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在的周围(如图),H原子和原子之间的最短距离等于晶胞棱长的。
储氢后晶体与配位的H原子个数为 ,储氢后晶体的密度(用含的代数式表示)。
10.活性氧化锌能对太阳光线和其他大气物质形成防护,常用于敏感皮肤的面霜和化妆品。工业上用菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有Ni、Cd、Fe、Cu等元素及少量不溶性杂质)制备ZnO,工艺如图所示:
(1)基态Zn原子的核外电子排布式为 ,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1mol[Zn(NH3)4]2+含有 mol σ键。
(2)“调pH”时,加入H2O2发生反应的离子方程式为 ;如果用KClO3代替H2O2,恰好完全反应时,理论上消耗 。
(3)常温下,“调pH=5”时,Fe3+的浓度降到了8×10-9mol/L,此时Fe(OH)3的溶度积常数的数值为 。
(4)已知三种硫化物的Ksp如表。当溶液中某离子物质的量浓度≤10-5mol/L时视为沉淀完全。假设原溶液中Cu2+、Cd2+、Ni2+的物质的量浓度均为0.1mol/L,则在加Na2S使Cu2+在溶液中的残留浓度为6.3×10-11mol/L时,此时Ni2+的去除率为 。(去除率=)×100%,不考虑溶液的体积变化)
物质
CdS
CuS
NiS
Ksp
1.0×10-26
6.3×10-36
6.0×10-27
(5)“沉锌”时,在近中性条件下加入Na2CO3可得碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]固体,同时产生大量的气体,该反应的离子方程式为 ;碱式碳酸锌灼烧后得到ZnO,ZnO的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示),其中与锌原子距离最近的氧原子数有 个,请在图中画出该晶胞沿Z轴方向的平面投影图 。
11.钼钢具有高强度、高韧性、耐腐蚀等优良性能。一种利用钼渣[含、、、]制备钼酸铵的流程如图所示:
已知:①钼酸()不溶于水;②当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的如下表所示:
回答下列问题:
(1)“磨粉”操作的目的是 ,实验室模拟该操作所需主要仪器是 。
(2)“调”可加入,生成“滤渣”的离子方程式为 ,向“滤渣”加入硫酸和溶解,再经一系列操作可得到,则理论上加入 。
(3)稀硝酸氧化时将转化为和,该反应的离子方程式为 ,“滤渣”的主要成分为 。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸常用做碳钢的缓蚀剂。
①空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除加入钼酸盐外还需加入的物质是 (填字母)。
A.适量的 B. C.油脂 D.盐酸
②常温下,碳钢在不同介质中腐蚀速率的实验结果如图所示。
当硫酸的浓度大于时,腐蚀速率几乎为零,原因是 。若缓蚀剂为钼酸钠—月桂酰肌氨酸(总浓度为),缓蚀效果最好时,钼酸钠()的物质的量浓度为 (保留2位有效数字)。
12.纳米氧化锌是性能优异的半导体催化剂,以工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有、、、、等)制取高纯氧化锌的工艺流程如下。
已知:金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示。
金属离子
开始沉淀时的
1.9
4.7
6.2
3.4
完全沉淀时的
3.3
6.7
8.2
4.7
回答下列问题:
(1)基态价层电子轨道表示式为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式)。
(3)“调pH”的范围为 。若室温下将溶液的pH调为4,则此时的浓度为 (已知)。
(4)为表征纳米ZnO的晶体结构,仪器测得结果如图1所示,所用仪器是___________(填字母)。
A.核磁共振仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪
(5)“沉锌”过程获得,离子方程式为 。
(6)“母液”通过 、 、过滤、洗涤、干燥可获得晶体。480℃下,分解过程中含氮物质随时间变化关系如图2所示。该条件下分解的化学方程式为 。
(7)实验室中进行“灼烧”时,会用到下列仪器中的___________(填字母)。
A. B. C. D.
13.镓是第一个根据元素周期表预言并在自然界中证实的元素,是室温下电导率和热导率最大的元素之一,在电子工业中得到了广泛应用。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓、铁酸锌()、钛酸亚铁()、等}获得多种金属化合物,部分工艺流程如图:
已知:①镓与铝是同主族元素,它们的化学性质相似。
②“浸出”时转化为和。
③金属离子浓度时,可认为该离子沉淀完全。
表1常温下金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH
金属元素的离子
开始沉淀pH
7.6
0.4
1.7
5.5
3.0
沉淀完全pH
9.6
1.1
3.2
8.0
4.9
表2金属离子在该工艺条件下的萃取率
金属离子
萃取率/%
0
99
0
97~98.5
回答下列问题:
(1)“浸出”时适当升温的目的是 ,“滤液1”溶质的主要成分是 ,加入固体X的作用是 。
(2)写出调pH至1.1生成的离子方程式: 。
(3)下列说法正确的是_________(填字母)。
A.浸出渣中含,可用来生产光导纤维
B.基态镓原子的简化电子排布式为
C.属于强碱
D.分段调节溶液pH的目的是逐一回收金属化合物
(4)“反萃取”加入过量NaOH溶液发生反应的离子方程式是 。
(5)常温下向和的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成和沉淀,此时溶液中pH=8.6,两种沉淀共存时上层溶液中的 。
(6)含30%铁酸镓的炼锌矿渣200.4t,利用此工艺获得氮化镓(GaN)10.08t,该工艺中GaN的产率为 %(结果保留一位小数)。
14.锂离子电池是新能源汽车的重要部件。某研究小组利用对废弃的锂离子电池正极材料(在酸性溶液中是强氧化剂)进行氯化处理,同时回收、等金属,工艺流程如图所示:
已知:常温下,,;离子浓度小于表示沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“焙烧”得到、、的混合物,滤饼1的主要成分是 (填化学式)。
(2)实验室中也可用稀硫酸和溶解电池正极材料,发生反应的离子方程式为 ,若用盐酸直接溶解的后果是 。
(3)烧渣“水浸”前要先分离过量的,否则“水浸”时因其水解会产生大量的烟雾。C、同主族,从原子结构角度解释不如易水解的原因是 。
(4)“沉钴”时需要调节溶液的,其目的是 。
(5)在空气中加热时,固体残留率()随温度的变化曲线如图所示:
在完全脱水,在范围内剩余固体的成分是 (填化学式)。
(6)已知的溶解度随温度变化如下表:
20
40
60
80
1.33
1.17
1.01
0.85
“沉锂”前将溶液浓缩可以得到副产品,此外还有一个目的是 ;“沉锂”后过滤时用热水而不用冷水洗涤的原因是 。
15.利用废旧镍氢电池正极材料(主要含有,少量以及、、、、的氢氧化物)为原料制取硫酸镍晶体()的流程如图。
已知:①,;
②离子浓度可认为沉淀完全
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,提高浸取效率采取的措施有 (答出一条),滤渣2的主要成分除CuS外还有 。
(2)滤渣3中含有难溶的氧化铁黄(FeOOH),写出“沉铁”步骤中对应反应的离子方程式: 。
(3)“除、”步骤中,若溶液中,缓慢滴加溶液,先沉淀的离子是 (填离子符号),计算说明当后沉淀的离子开始沉淀时,先沉淀的离子是否沉淀完全 。
(4)“除锰”步骤中锰转化为,写出该反应的化学方程式 。
(5)“萃取”步骤中,发生的反应为,HA为有机萃取剂,为使HA再生,可采取的操作为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026届高三化学复习重难点专项训练-工业流程题》参考答案
1.(1)
(2) 酸性氧化物 C
(3) 引起吸收塔堵塞
(4) 过滤 漏斗 引流
(5)
2.(1)
(2)、
(3)
(4)升高温度,与有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率增大;
(5)、
(6)窝穴体a的空腔与更匹配,可通过分子间相互作用形成超分子,且具有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定
(7)a
3.(1) 研磨镍矿渣,搅拌,适当增大或的浓度 NiS
(2) 取最后一次洗涤液于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,振荡,再加入少量氯化钡溶液,若无明显现象,证明沉淀洗涤干净
(3) 6.2~7.7 加入盐酸,调节
4.(1) 增大接触面积,提高反应速率,使反应更充分
(2) 酸性高锰酸钾溶液
(3)
(4)随着铁离子和氢氧化钠的质量比增大,溶液碱性下降,导致不稳定而分解,使的产率下降
(5)C
(6)99
5.(1) Cl2+2Br-=Br2+2Cl- Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 温度过高会蒸出较多水蒸气,降低产品Br2的纯度 64
(2) 3Br2+6OH-=5Br-++3H2O 工艺简单、吸收效率高,对环境危害较小
(3) M极 Br2+2e-=2Br- 3NA
6.(1)
(2)BC
(3)
(4) -1
(5) 避免产生氮的氧化物,造成污染 蒸发浓缩、缓慢冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
7.(1) [Ar]3d6 d
(2)
(3)>
(4)增大Cl-浓度,使平衡逆向移动,将树脂重新转化为R4NCl(s),可给下一周期的吸附用
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶 (NH4)2WO4晶粒
(6)
8.(1) 四 IB
(2)高温焙烧时,又分解成和
(3) 5NA 尾气为比更容易吸收处理;不需要使用高浓度的溶液,条件更加温和;浓溶液随着反应的进行会变为稀溶液,导致反应速率变慢或终止
(4)
(5)AgCl(s)+2SO(aq)Ag(SO3)(aq)+Cl-(aq),浸出液Na2SO3可直接循环使用,但循环多次后浓度减小,Cl-浓度增加,使平衡逆向移动,浸出率下降
(6)
9.(1) d
(2)或
(3) 将氧化为,以便后续调pH将其沉淀与分离 不能
(4) 3.2~7.2
(5)
(6)12
10.(1) 1s22s22p63s23p63d104s2 16
(2) 1:3
(3)8×10-36
(4)40%
(5) 4
11.(1) 增大固体与盐酸的接触面积,加快反应速率,充分反应 研钵
(2) 3:1
(3)
(4) 常温下浓硫酸会使铁钝化
12.(1)
(2)、
(3)
(4)D
(5)
(6) 蒸发浓缩 冷却结晶
(7)AD
13.(1) 加快反应速率 和 将还原为,便于在萃取过程中与分离
(2)
(3)AD
(4)
(5)
(6)
14.(1)
(2) 产生有污染性的气体
(3)的原子半径大,键长较长,较易断裂
(4)使沉淀完全
(5)、
(6) 有利于沉淀锂离子 减少的损失
15.(1) 适当升温或搅拌、适当提高硫酸的浓度或将正极材料粉碎 S
(2)
(3) 根据,当开始沉淀时满足:,此时溶液中的浓度为:,所以没有沉淀完全
(4)
(5)向“萃取”步骤所得的有机相中加入适量的硫酸,充分振荡、静置、分液,收集有机层即可
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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