2026届高三高考化学一轮冲刺-工业流程题

2026届高三高考化学一轮冲刺-工业流程题 1．镍电池的电极活性材料为多组分合金(主要成分为镍、钴，还含有铝、铁等)，可重新回收利用。利用废镍电池资源化生产醋酸钴晶体的工艺流程如下。    已知：①浸取母液中除铝元素外，其他金属元素的化合价均为+2价。 ②部分金属阳离子沉淀的pH如下表。 沉淀物 Co(OH)3 开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2 请回答下列问题： (1)“浸取”时可以提高浸取率的操作有 (任写1条)。 (2)“调pH”时溶液的pH范围是 ，所得滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (3)“氧化分离”操作控制溶液pH=2，加入NaClO发生反应的离子方程式为 。 (4)“溶解1”操作中加入H2O2的作用为 ，“沉钴”操作过程中发生反应的离子方程式为 。 (5)“溶解2”操作后得到醋酸钴晶体，要使该醋酸钴晶体的纯度更高，所采取的实验操作名称应为 。 2．废物再利用是一种环保行为，可以有效降低环境污染，同时又能达到资源的再利用。一种利用酸浸出法从冶金厂废炉渣中提取镍和钴的工艺流程如图： 已知：ⅰ．酸浸液中的金属阳离子有、、、、等 ⅱ．在水中的溶解度随温度升高而增大 回答下列问题： (1)提高“酸浸”速率的方法有 。(任写一条) (2)基态Fe原子价层电子的轨道表示式 。Fe的晶胞结构如图所示，已知表示阿伏加德罗常数的值，若晶胞参数为anm，则Fe晶胞的密度为 (用含和a的代数式表示)。 (3)黄钠铁矾的化学式为，“除铁”的离子方程式为 。 (4)“除钙镁”时，随pH降低，NaF用量急剧增加，原因是 (结合平衡理论解释)。 (5)镍、钴萃取率与料液pH、萃取剂体积与料液体积比的关系曲线如图所示，则“萃取”时应选择的pH和分别为 、 。 (6)获得的“一系列操作”是 ，工艺流程中，可循环利用的物质是 。 3．我国河南、广西和贵州等省份高硫铝土矿储量较高，其主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量SiO2、FeS2。现以高硫铝土矿为原料生产Al2O3和Fe3O4的部分工艺流程如下所示。    (1)加入少量CaO的主要作用为 。 (2)配平“焙烧”过程中发生反应的化学方程式： 。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，含金属元素的阴离子发生反应的离子方程式为 。 (4)“隔绝空气焙烧”过程生成Fe3O4和SO2，发生反应的化学方程式为 。 (5)“烧渣分离”若采取物理方法可以使用 (填物质名称)分离。 (6)纯度检验：将少量产品溶于稀硫酸中，再滴入酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色， (填“能”或“不能”)说明产品中含有FeO，理由是 。 (7)“焙烧”的过程中采用多层逆流焙烧，优点是 (任答一点)。 4．硒(Se)是人体必需的微量元素之一，硫和硒位于同一主族，化学性质相似。粗硒经过下列流程可获得亚硒酸钠。已知“活性氧”能加速人体老化，服用亚硒酸钠可以消除人体中的活性氧。 (1)硒的原子序数为 ，同主族氢化物分子空间构型相似，则分子的空间构型为 。 (2)下列说法正确的是______。 A．稳定性： B．酸性： C．氧化性： D．真空干燥箱中仅发生了物理变化 (3)已知氧化器中生成，则搅拌槽中与氢氧化钠反应的离子方程式为 。 (4)亚硒酸钠晶体需放入真空干燥箱进行脱水干燥，目的是 。 (5)可采用氧化还原法测定亚硒酸钠产品的纯度。称取m g样品，溶于100mL水，取10mL溶液，加入适量的稀硫酸和过量的的KI溶液，摇匀后静置5min。再加入的溶液，最终消耗了VmL 溶液。 已知反应：；，则该样品纯度 %。 (6)现常以单质硒为原料，在氢氧化钠水溶液中通入高压氧气的方法来获得亚硒酸钠，写出制备亚硒酸钠的离子方程式 。 5．水钴矿主要成分为CoOOH，同时含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他杂质。用水钴矿制取Co的工艺流程如图所示： 已知：加萃取剂目的是除锰和除镍，部分阳离子形成氢氧化物沉淀时，溶液pH见下表： 沉淀物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀时的pH 7.0 2.7 7.6 7.7 4.0 沉淀完全时的pH 9.6 3.7 9.2 9.8 5.2 请回答下列问题： (1)基态Mn原子的价层电子排布式为 。 (2)“还原酸浸”中主要发生的氧化还原反应的化学方程式是 。浸出液中加入NaClO溶液的目的： 。 (3)浸出过程中加入Na2CO3调pH的范围是 。 (4)如图所示，萃取剂可以把滤液Ⅱ中部分阳离子选择性分离。萃取剂合适的pH为______(填对应字母)。 A．2~3 B．3~4 C．6~7 D．7~8 (5)Co能与强酸反应产生H2，工业上采用惰性电极电解CoCl2溶液制取钴，不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是 。 (6)一定温度下，向滤液Ⅰ中NaF溶液，若所得滤液Ⅱ中，则滤液Ⅱ中c(Ca2+)为 (保留2位有效数字)[已知该温度下，]。 6．利用水钴矿(主要成分为，含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。 已知：25℃时，部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示；沉淀过快无法形成，在碱性溶液中易被氧化。 回答下列问题： (1)“酸浸”中反应的离子方程式为 。 (2)“沉铁”中控制pH的理论范围为 (溶液中离子浓度时，可认为已除尽)。 (3)萃取剂对、萃取率随pH的影响如下图，应选择萃取剂 (填“M”或“N”)。若萃取剂的量一定时， (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。 (4)“沉钴”中，的离子方程式为 。 (5)过程中，先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是 ，“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是 。 7．工业上利用绿柱石(，含FeO、Fe2O3等杂质)制备铍的工艺流程如图所示： 已知：①绿柱石无法直接酸浸溶解，“熔炼”时加入石灰石可改变其晶体结构，使其能够溶于硫酸溶液，“熔炼”时发生的反应为： ②某些沉淀的Ksp数据如表所示： 沉淀 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Be(OH)2 Ksp 1.0×10-10.3 1.0×10-33.6 1.0×10-32.3 1.0×10-21.2 回答下列问题： (1)“熔炼”前将绿柱石粉碎的目的是 。 (2)“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 (3)检验滤渣中是否含有Fe3+的操作为 。 (4)“除铁”时，若不加H2O2会导致 。 (5)在常温下，Be2+完全沉淀时[即c(Be2+)=1.0×10-5]溶液的pH为 。 (6)氯化铍在气态时存在二聚体分子(BeCl2)2()，为平面结构，其中Be的杂化方式为 。 (7)制备BeCl2的化学方程式为 。 8．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如下： (1)工业上用电解饱和食盐水制，其化学方程式为： ，检验氯气生成的方法是： 。 (2)步骤③的离子方程式： 。 (3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过 (填试剂名称)溶液，以除去氯气。 (4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： 。 (5)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因： 。 9．硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下： ①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 。 ②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出SiHCl3与水反应的化学反应方程式 ；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是 。 (2)下列有关硅材料的说法正确的是___________ (填字母)。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 (3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，在空气中静置一段时间后产生白色沉淀，写出化学方程式： 。 (4)新型陶瓷的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在的保护下，使与反应生成沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式： 。 10．因独特的氧化性和颜色特性，在医药、农业、工业等领域有重要价值，三氧化钼是石油工业中常用的催化剂。一种从黄铜矿(主要含有，以及其他惰性杂质)中获得和的流程如图所示： 已知：“闪速焙烧”所需要的温度在1200℃左右；滤渣1中含有的氧化物主要有；“结晶”过程中溶质不发生变化。回答下列问题： (1)“闪速焙烧”前需将辉钼矿粉碎，其目的是 ；在转化为的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (2)写出“氨溶”时反应的化学方程式： ；“热分解”工序中产生的气体可循环利用至 工序。 (3)“酸溶”工序有氧化还原反应发生，该反应的离子方程式为 。 (4)一种处理烟气中的装置如图所示(质子交换膜只允许通过)： ①写出M电极的电极反应式： 。 ②用该方案处理的显著优点是 (任写两点)。 11．门捷列夫最早预言了具有半导体特性类硅元素锗（），工业上用精硫锗矿（主要成分为）制取高纯度锗，其工艺流程如图所示： 已知：①硅和锗是同主族相邻元素，结构和性质类似； ②的水解方程式为，在的盐酸中溶解度最小。 (1)锗元素在周期表中的位置 。 (2)800℃，使精硫锗矿在氛围中升华的原因是 。 (3)还原时会产生一种臭鸡蛋气味的气体，则此化学反应方程式为 。 (4)酸浸时温度不能过高的原因是 。 (5)氯化除生成外，反应还生成一种能使品红溶液褪色的气体，写出相应的化学方程式 。 (6)水解得到，该步骤高纯水不能过量，原因是 。 12．铜合成炉烟气吸收液中含有Cu、As、Ni和Re元素，一种分离各元素并制备目标产物的流程如下： 已知：①为弱酸； ②“萃取”机理：。 (1)元素As位于第四周期，与N元素同主族，其价层电子排布为 。 (2)从滤液1中得到的操作是 。 (3)“碱浸”后，假设溶液中生成等物质的量的和，则“氧化脱硫”时，当恰好完全反应，每生成96g硫单质，消耗的物质的量为 。 (4)“还原”过程中发生反应的离子方程为 。 (5)“反萃取”所用的试剂a为 。 (6)砷化镓的立方晶胞如图甲所示。Ga的配位数为 ，请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图 。 13．钒酸银（）是一种极有前景的可见光响应光催化剂，一种用废钒（主要成分、、、、）制取钒酸银的工艺流程如下： 已知：①有机酸性萃取剂HA的萃取原理为： （表示，表示有机萃取剂）； ②酸性溶液中，对、萃取能力强，而对、的萃取能力较弱。 (1)基态钒原子的价层电子排布式为 。“滤渣”的成分是 （写化学式）。 (2)“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在，简述加入铁粉的原因： 。 (3)“有机层”加入硫酸反萃取后，加入，写出与反应生成和的离子方程式： 。 (4)已知溶液中与可相互转化且为沉淀。室温下，维持“沉钒”时溶液中的总浓度为，。已知，，则“沉钒”后溶液中 。 (5)写出煅烧的化学方程式 ，煅烧生成的气体返回到 工序重新利用。 (6)钒的化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。 ①钒的一种配合物的化学式为，取的溶液进行如下表实验（已知配体难电离出来）。则的配体是 。 ②一种钒的硫化物的晶体结构（图a）及其俯视图（图b）如图所示： X X 试剂 溶液 溶液 现象 无明显变化 白色沉淀 该钒的硫化物晶体中，与每个原子最近且等距的原子个数是 。 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)增大硫酸浓度，升高温度，延长浸取时间等 (2) 、 (3) (4) 还原生成 (5)重结晶 2．(1)搅拌(或适当升温、适当增大硫酸浓度、粉碎炉渣) (2) (3) (4)pH降低，增大，平衡正向移动，溶液中减小，为使和的溶解平衡逆向移动，NaF用量更多 (5) 4.0 1.00 (6) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 P507+煤油 3．(1)吸收SO2，放在污染空气 (2)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 (3)+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+ (4)FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑ (5)磁铁吸引 (6) 不能 Fe3O4和稀硫酸反应会生成Fe2+和Fe3+，生成的Fe2+能使酸性高锰酸钾褪色 (7)增大接触面积，使反应充分 4．(1) 34 V形 (2)AB (3) (4)防止亚硒酸钠被氧化 (5) (6) 5．(1)3d54s2 (2) 将Fe2＋氧化为Fe3＋便于后续调节pH除铁， (3)5.2~7.6(或5.2≤pH<7.6或5.2<pH<7.6) (4)B (5)若用CoSO4代替CoCl2，OH-在阳极放电，溶液酸性增强，H＋与Co反应，导致Co产率降低 (6)4.8×10-6mol/L 6．(1) (2)3.2~7.2 (3) N 少量多次萃取 (4) (5) “碱溶”形成的在加入“沉钴”时可缓释利于晶体形成，缓慢加溶液可以防止沉淀过快无法形成 温度高利于减少溶解氧，形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化 7．(1)增大接触面积，加快反应速率 (2)SiO2、CaSO4 (3)最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴入KSCN溶液，若溶液变为血红色，则含有，溶液无变化，则不含 (4)将导致不能被除去，制得的产品不纯 (5)5.9 (6)sp2 (7) 8．(1) 用湿润的淀粉KI试纸靠近，如果试纸变蓝，说明有氯气生成(使用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近有白烟生成等合理答案亦可) (2) (3)溴化铁(或其他含的盐类物质) (4)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低 (5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本 9．(1) SiHCl3+H2Si+3HCl SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl 高温下，H2遇O2发生爆炸 (2)B (3)(写也可以) (4) 10．(1) 增大反应物接触面积，提高焙烧效率 (2) 氨溶 (3) (4) 提供电能、获得硫酸 11．(1)第四周期第ⅣA族 (2)可以避免GeS2被氧化，得到较为纯净的GeS2 (3) (4)浓硝酸受热易挥发、易分解 (5) (6)会使得到的盐酸浓度小于5.3mol∙L-1，增大GeO2∙nH2O的溶解量，最终使锗产率降低 12．(1) (2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (3)2.5mol (4) (5)氨水或氨气 (6) 4 13．(1) 3d34s2 SiO2 (2)将+5价钒转化为+4价钒的同时使Fe3+还原为Fe2+，实现钒、铁元素的分离。 (3)+6+3H2O=6++6H+ (4) (5) 沉钒 (6) NH3和 6 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 $$