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2026届高三化学一轮复习-工业流程题考前冲刺训练
1.工业上用粉碎的黄铁矿(主要成分可表示为,其中还有少量等)为原料制备硫酸的流程如图:
回答下列问题:
(1)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有、CuO,请写出煅烧的化学方程式 ,为提高生产效率,工业生产中我们会采用一定的办法加快反应速率,你认为上述流程中能加快速率的做法有 (至少写出两条)。
(2)在接触室中发生的是的催化氧化反应,该反应属于 (填字母)。
a.氧化还原反应 b.离子反应 c.化合反应 d.可逆反应
(3)为提高原料的转化率,并减少污染物的产生,落实绿色化学思想,上述流程中可循环利用的物质有 。
(4)国家规定由吸收塔排出的尾气中的最高含量不得超过,否则就要加以处理才能排出。处理方法之一是用足量氨水洗涤烟气脱硫,所得产物可作为肥料。请与出此脱硫过程中可能发生反应的离子方程式: , 。
(5)用含硫质量分数为a%的硫铁矿制硫酸,若高温煅烧时损失b%的硫元素,由制的转化率为c%,则制取1吨98%的硫酸需这种硫铁矿的质量为 吨(列出表达式即可,不必化简)。
2.钯(Pd)是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。为节约和充分利用资源,以废钯催化剂(主要成分是钯、碳、有机物及少量等元素)为原料通过如下工艺流程回收钯。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时通入的空气一定要足量,目的是 。
(2)“一系列操作”包括向烧渣中加入,目的是将还原得到粗钯,写出反应的化学方程式: 。
(3)得到粗钯后,用王水在一定温度下充分浸取钯,得到氯亚钯酸(H2PdCl4)和一种有毒的无色气体,该气体遇空气变为红棕色,该反应中消耗的与的物质的量之比为 。钯的浸出率与反应的时间、温度的关系如图所示,则最佳的浸取时间和温度为 。
(4)“氨水络合”时需要控制好溶液的,已知常温下,,,要使得溶液中的杂质金属离子沉淀完全(即金属离子浓度低于),至少调节为 (保留三位有效数字)。()
(5)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量R= ,氢气的浓度r= (保留小数点后两位)。(吸附容量R即1g钯吸附氢气的体积;氢气的浓度r为吸附标准状况下氢气的物质的量)
3.某实验小组同学对印刷电路板制作过程中()产生的废液X进行回收处理,流程如图所示:
(1)若制作过程中有与Cu反应,转移电子数约为 。
(2)若向废液X中滴加KSCN溶液变红,证明废液X中含有的离子是 。
(3)实验室中进行操作①或②时,需用到的玻璃仪器有 、 和 。
(4)溶液A与铁粉反应的化学方程式为 。
(5)溶液B与氯气反应的离子方程式为 。
4.以废旧铅酸电池中的含铅废料(P、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
资料:i.25℃时,Ksp(PbCl2)=1.7x10-5 Ksp(PbSO4)=2.5x10-8
ⅱ.PbCl2+ 2Cl-[PbCl4]2-△H > 0
(1)溶浸过程Pb、PbO、PbO2、PbSO4均转化为[PbCl4]2-。
①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施 。
②Pb转化为PbCl2的反应有:Pb+2HCl=PbCl2+H2↑、 。
(2)结晶
①所得PbCl2中含有少量Pb(OH)Cl,原因是少量[PbCl4]2-转化生成了Pb(OH)Cl,请表示出上述变化 (用方程式表示)。
②向母液中补加一定量盐酸,可继续浸取含铅废料。重复操作的结果如下:
循环次数
0
1
2
3
4
铅回收率/%
85.4
93.5
95.8
97.1
98.2
PbCl2纯度/%
99.4
99.3
99.2
99.1
96.1
循环3次后,PbCl2纯度急剧降低,此时向母液中加入 (填试剂),过滤,滤液可再次参与循环。
(3)测定废料中铅的含量
将ag含铅废料与足量盐酸、NaC1溶液充分反应,得到100mL溶液。取10mL溶液加水稀释,再加几滴二甲酚橙作指示剂,用0.01mol/L的乙二胺四乙酸二钠盐〈用Na2H2Y表示)进行滴定,滴定终点时消耗Na2H₂Y溶液VmL。计算废料中铅的质量分数 。滴定原理为:。
5.红矾钠()可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(主要含、、、、和),经过如下主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的有效循环利用。
已知:i.Cr(Ⅵ)溶液中存在以下平衡:
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
4.3
5.6
7.1
9.2
(1)Ⅱ中,加入调节至 (填字母序号)。
a.b.c.d.
(2)Ⅲ中,氧化沉淀的化学方程式为 。
(3)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是 。
(4)Ⅳ中,加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。
(5)为了测定获得红矾钠()的纯度,称取上述流程中的产品ag配成溶液,取出放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的溶液,置于暗处充分反应至全部转化为后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为的标准溶液滴定,共消耗。(已知:)
①滴定终点的现象为 。
②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。
6.氯化钠(NaCl)是生活中常用的化学品,也是重要的化工生产原料。粗盐中一般含有CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4杂质。从粗盐制得精盐的过程如下:
(1)写出CaCl2、MgSO4的电离方程式 、 。
(2)试剂I是 。
(3)加入试剂II所发生的离子方程式为: 。
(4)操作c的名称为 ,操作b能否省略 (填“能”或“否”)理由是 。
7.粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、SO,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下。
(1)沉淀1的主要成分是 。
(2)过程ⅱ的目的是 。
(3)过程ⅲ中加入的试剂X为 ,其中涉及的离子方程式为 、 。
(4)整个提纯过程中,未用到的实验仪器是_______。
A.蒸发皿 B.玻璃棒 C.漏斗 D.烧瓶
(5)检验所得到的NaCl晶体中是否含有Na2SO4,实验方案是 。
8.“碳捕捉技术”能将生产中产生的分离出来。利用溶液“捕捉”的基本过程如图。(部分条件及物质已略去)
(1)捕捉室中生成碳酸氢钠,反应的化学方程式是 ;
(2)分离室中反应的化学方程式分别为、 ;
(3)下列说法中,正确的是 。
A.反应分离室中,分离物质的基本操作为过滤
B.高温反应炉中发生的是分解反应
C.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
9.用一定浓度的溶液清洗银镜发生的反应为:。现欲从洗银废液中回收金属Ag和重新获得溶液,设计如下路线:
(1)试剂X是 。
(2)洗银废液中加入过量试剂X发生的反应有 (用离子方程式表示)。
(3)固体W中含有 (用化学式表示)。
(4)试剂Y是 。
(5)溶液②阳离子的检验方法是 。
(6)用离子方程式表示溶液①溶液的反应原理 。
10.电解锰渣含有等。将电解锰渣与电解残液混合制成浆液,能在脱除烟气(含等)中的同时,实现电解锰渣的资源化利用。
(1)上述流程中为增大反应速率采取的措施有 。
(2)电解锰渣中的能吸收烟气中的,反应的方程式为 。
(3)电解锰渣与电解残液混合后,浆液中部分离子浓度(mol/L)及在脱硫过程中的变化如下。
7.5
1.7
①用方程式表示脱硫过程溶液降低的原因 。
②分析浆液中浓度增大的原因:
i.被还原。
ii.被还原,离子方程式为 。
iii. (用离子方程式表示)。
(4)电解获得,装置如下图所示:
①滤液2在电解池 (填“阳”或“阴”)极放电产生。
②净化过程须除去。研究发现,滤液2中即使含有少量,也会导致产率大幅降低,分析原因: 。
11.氮化镓( GaN)具有优异的光电性能。一种炼锌矿渣,主要含铁酸镓[ Ga2(Fe2O4)3]、铁酸锌( ZnFe2O4)和SiO2,利用该矿渣制备GaN的工艺流程如下:
已知:①Ga与Al同主族,化学性质相似。
②常温下,Ksp[Zn(OH)2]=10-16.6,Ksp[Ga(OH)3] =10-35.1,Ksp[Fe(OH)3] =10-38.5。
③Ga3+、Fe3+在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。
盐酸浓度/mol·L-1
反萃取率/%
Ga3+
Fe3+
2
86.9
9.4
4
69.1
52.1
6
17.5
71.3
回答下列问题:.
(1)①“酸浸”时Ga2(Fe2O4)3发生反应的离子方程式为 。
②“酸浸”所得浸出液中Ga3+、Zn2+浓度分别为0.21g·L-1、65g· L-1,常温下,为尽可能多地提取Ga3+并确保不混入Zn( OH)2,“调pH”时应不超过 (忽略溶液体积变化)。
(2)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。
(3)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度a= ,b= (选填上表中盐酸的浓度)。
(4)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致 。
(5)利用CVD(化学气相沉积)技术,将热分解产物与NH3在高温下反应可制得GaN,该反应的化学方程式为 。
(6)①GaN的熔点为1700°C,GaCl3的熔点为77. 9°C,它们的晶体类型依次为 、 。
②GaN晶体的一种立方晶胞如图所示,该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为 ,该晶体密度为 ρg·cm-3,则晶胞边长为 nm( 列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
12.某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略):
已知:①NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和
②NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解:
③铜和银是同族相邻元素
请回答下列问题:
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为 ;
(2)银元素位于元素周期表的第 周期第 族,属于 区;
(3)“溶解”阶段中发生的反应的离子方程式为 ;
(4)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并将洗涤液合并入 ;
(5)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与反应外(该条件下与不反应),还因为 。
13.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。请回答下列问题:
(1)设备I中进行的操作是 、 (填操作名称)。由设备II进入设备III的物质A是 (填化学式)。由设备III进入设备IV的物质B是 (填化学式)。
(2)设备III中反应的离子方程式为 。
(3)设备VI中物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 (填化学式)。通过 (填操作名称),产物相互分离。
(4)图中能循环使用的物质有NaOH溶液、 、 、CaO。(填化学式)
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 粉碎矿石、搅拌、通入富氧空气
(2)acd
(3)、(或浓硫酸)
(4)
(5)
2.(1)使废钯催化剂中的碳和有机物充分燃烧而除去
(2)
(3) 6∶1 2.5h,90℃
(4)8.65
(5) 70.0 0.33
3.(1)
(2)
(3) 烧杯 漏斗 玻璃棒
(4)
(5)
4.(1) 粉碎、加热、适当增大氯化钠浓度等
(2) CaCl2(或BaCl2)
(3)
5.(1)c
(2)
(3)温度过高,分解速率加快,导致浓度降低,产率降低
(4)加入后,增大,逆向移动,得到更多的
(5) 溶液蓝色褪去,且30s不变色不写30秒不变色
6.(1)
(2)BaCl2
(3)、
(4) 蒸发结晶 否 未将沉淀过滤,加入盐酸,沉淀全部溶解
7.(1)Mg(OH)2
(2)除去SO
(3) 碳酸钠 Ba2+ + CO=BaCO3↓ Ca2+ + CO=CaCO3↓
(4)D
(5)取少量所得氯化钠晶体于试管中,加水溶解,滴BaCl2溶液再加盐酸,无白色沉淀生成,则不含Na2SO4
8.(1)
(2)NaHCO3+Ca(OH)2=NaOH+CaCO3↓+H2O
(3)AB
9.(1)Fe
(2),
(3)Fe和Ag
(4)盐酸或稀硫酸
(5)取少量溶液②于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液不变红,滴加少量氯水后,溶液变红
(6)
10.(1)研磨、搅拌
(2)
(3)
(4) 阳 还原生成在阴极放电又生成,上述过程不断循环(或其他合理答案)
11.(1) Ga2(Fe2O4)3+ 24H+ = 2Ga3++ 6Fe3++ 12H2O 5.7
(2)CaSO4
(3) 6 2
(4)Ga(OH)3溶解,Ga3+的沉降率降低
(5)Ga2O3+2NH32GaN +3H2O
(6) 共价晶体 分子晶体 4
12.(1)水浴加热
(2) 五 IB ds
(3)
(4)过滤Ⅱ的滤液中
(5)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且溶液中的不利于AgCl与氨水反应
13.(1) 萃取 分液 C6H5ONa NaHCO3
(2)
(3) CaCO3 过滤
(4) C6H6 CO2
答案第1页,共2页
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