2026届高三化学一轮复习工业流程题专题练习

2026届高三化学一轮复习 工业流程题专题练习 1．可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为 ； (2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (至少写两条)； (3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式)； (4)加入絮凝剂的目的是 ； (5)“沉铈”过程中，生成的离子方程式为 ，常温下加入的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：的，的，)； (6)滤渣Ⅱ的主要成分为，在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成和，该反应的化学方程式为 。 2．铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉、钴等单质。湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的(金属离子的起始浓度均为) 氢氧化物 开始沉淀的 1.5 6.5 7.2 沉淀完全的 3.3 9.9 9.5 (1)酸浸时，粉碎铜镉渣的目的是 。 (2)操作I产生的滤渣I主要成分为 (填化学式)。如果在实验室模拟该工艺流程，洗涤该沉淀的操作方法是 。 (3)①操作Ⅲ中先加入适量，发生反应的离子方程式为 。 ②再加入控制反应液的范围为 。 ③若加入的不足，加入后所得的电解液中会含有元素。请设计实验方案加以检验： 。 (4)处理含镉废水，常加入实现沉淀转化，若反应达到平衡后，溶液中的，溶液中 ［已知，］。 3．比亚迪推出了基于磷酸亚铁锂技术的“刀片电池”，该电池能量密度大，安全性高。生产“刀片电池”需要用到FeSO4，某工业废料中主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2 (其他成分与酸碱都不反应)，某同学设计如下工艺流程从工业废料中回收绿矾 请回答： (1)“碱浸”过程中，将工业废料粉碎的目的是 (写出一种)。 (2)“碱浸”时发生的离子方程式为 。 (3)“提纯操作1”制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸，再经过 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (4)某同学为了验证某久置的FeSO4溶液是否变质，取少量待测液于试管中，加入2滴 溶液，若观察到 ，则证明该溶液已经变质。 (5)称取1.390 0 g新制绿矾样品，以稀硫酸酸化，用0.040 0 mol·L-1的KMnO4标准液滴定至终点，消耗KMnO4标准液24.00 mL。该滴定反应的离子方程式为 ，取样样品的纯度为 (已知FeSO4·7H2O的摩尔质量为278 g·mol-1)。 4．钯催化剂(主要成分为Pd、α−Al2O3，还含少量铁、铜等)在使用过程中，Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如下图： (1)“还原I”加入甲酸的目的是还原 (填化学式)。 (2)“酸浸”过程用盐酸和H2O2，Pd转化为的离子方程式为 。 (3)“还原II”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (4)酸浸在一定温度下充分浸取钯，得到氯亚钯酸(H2PdCl4)溶液，钯的浸出率与反应的温度、HCl浓度的关系如图所示。最佳的浸取温度是 ，最佳的HCl浓度为 。 (5)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为(RCl为阴离子交换树脂)：，“离子交换”流出液中阳离子有H、 (填离子符号)。 (6)“沉钯”过程中先加入氨水得到Pd(NH3)4Cl2溶液，再加入盐酸后得到Pd(NH3)2Cl2沉淀，用化学平衡知识解释加入盐酸的作用 。 (7)已知：常温下，，。假设在流出液中各离子的浓度均为0.1mol/L，加入氨水调节pH后过滤，滤液经一系列操作可以得到CuCl2·6H2O。需调节pH的范围是 。(当离子浓度小于mol/L时认为已沉淀完全)。 5．钯(Pd)是一种不活泼金属，具有优良的吸氢功能，其氢氧化物具有两性。工业上采用如图流程从二氯二氨合钯[Pd(NH3)2Cl2]中提取钯。 (1)Pd(NH3)2Cl2中钯元素的化合价为 。 (2)“酸溶”生成(NH4)2PdCl4，则该反应的化学反应方程式为 。 (3)“氧化”后，钯仍以PdCl形式存在，则“氧化”过程中发生的氧化还原的离子反应方程式为 ， 。 (4)“滤液”中含有的阴离子主要是 ，“沉钯”时，若pH大于10，则上层清液中钯含量升高，其原因为 。 (5)“步骤Ⅴ”中需加浓盐酸并加热至100℃浓缩直至蒸干，加浓盐酸的目的是 。 (6)已知金属钯密度为12.0g•cm-3，标准状况下，吸附的氢气是其体积的850倍，则此条件下钯的吸附容量R= mL•g-1【R为单位质量(g)的钯所吸附氢气的体积(mL)，结果保留一位小数】。 6．Mn及其化合物在工业生产中具有重要的用途。工业电解溶液可以获得金属Mn。其中电解产物阳极泥中含Mn、Pb元素，采用如下方法可将它们分别转化为活性和。 已知：易溶于水，但在水溶液中难电离。 (1)操作X为 。 (2)①中的反应会产生一种刺激性气味的气体，该反应的离子方程式为 。 (3)溶液B为溶液，且②中的反应产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液C中的溶质为 。 (4)为了将③中完全转化为，理论上④中加入的与的物质的量之比为 。加入前，需将溶液pH升高至6左右。调节pH的目的是 。 (5)⑤中高温灼烧所需要用到的实验仪器为 、 、酒精灯、铁三角、玻璃棒。 (6)活性纯度的测定 ⅰ.用酸化的溶液溶解wg活性样品。() ⅱ.用酸性标准溶液滴定ⅰ中剩余的消耗标准溶液。 到达滴定终点时，溶液颜色的变化为 ，用代数式表示样品中的质量分数为 []。 7．钴酸锂一般用作锂离子电池的正极材料，需求量大，而我国极度缺乏钴资源，主要依赖进口，因而从废旧电池中进行回收具有重要意义。以废旧钴酸锂电池材料(主要成分为LiCoO2，含单质Cu及为改善电池性能添加的单质Al等)回收钴酸锂的--种工艺流程如下: 回答下列问题: (1)废旧钴酸锂电池需经放电、拆解、粉碎预处理，粉碎的目的是 。 (2)“碱浸”所得滤液中主要溶质的化学式为 、NaOH。 (3)H2O2的电子式为 。“酸浸”时H2O2作还原剂，还原产物为Co2+，反应的离子方程式为 ；上述反应的氧化产物又将铜氧化而溶解浸出，该反应的化学方程式为 。 (4)“萃取铜”中的有机萃取剂用HR表示，发生萃取的反应可表示为Cu2+ +2HRCuR2++.2H+。若酸浸后的浸取液pH=1.000，c(Cu2+ ) =0.01001mol·L-1，多次萃取后水相中c(H+)为0.1200mol·L-1，则铜的萃取率为 (溶液体积变化忽略，保留小数点后两位)；为回收铜，可用一定浓度的H2SO4将有机相中的铜反萃取到水相，其原理是 (5)“碱浸”时少量未浸出的残余铝可在“酸浸”时浸出，萃取铜后的溶液需调pH至5.0以上将铝离子沉淀除去。若c(Co2+ ) =0.16mol·L-1，为避免析出Co(OH)2沉淀，则调pH不能超过 。(已知K[Co(OH)2]=1.6×10-15) (6)“钴、锂共沉淀”时析出CoCO3和li2CO3，经过滤、无水乙醇洗涤、80°C干燥后在750°C煅烧，反应的化学方程式为 。 8．I、某铬盐厂净化含Cr(VI)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。 已知：Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-29 (1)步骤I中，发生的反应为2H＋＋2＋H2O，随着酸的浓度增大B中的浓度会 (“增大”或“减小”)。 (2)当清液中Cr3+的浓度6×10-5mol·L-1时，可认为已达铬的排放标准。此时清液的pH= 。 (3)步骤II还可用FeSO4·7H2O作还原剂，配平下列离子方程式。+Fe2++H+ Cr3++Fe3++H2O (4)已知NaHSO3溶液显酸性，则溶液中c(H2SO3) c()浓度大小关系为(填“＞”“＜”) II、某种以甲醇为原料以 KOH 为电解质的可充电高效燃料电池，充一次电可连续使用较长时间。下图是一个电化学过程的示意图，已知甲池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O。 请填空： (5)充电时，甲池pH (填“增大”、“不变”、“减小”)。 (6)用甲池为电源在铜的表面镀银，则：B电极材料为 。A电极材料为 。电镀后AgNO3溶液的浓度 (填“增大”、“不变”、“减小”)。 9．含苯酚的工业废水的处理流程如图所示：    (1)根据此流程图回答下列问题： ①流程图设备Ⅰ中进行的是 操作(填操作名称)。 ②由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是 (填化学式)。 ③设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为 。 ④在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、和。通过过滤可以使产物相互分离。 ⑤流程图中能循环使用的物质是NaOH溶液、CO2、C6H6和 (填化学式)。 (2)为了防止水源污染，用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚，此方法是 。由上述流程图总结出从废水中回收苯酚的方法是： ①用有机溶剂萃取废液中的苯酚； ②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离； ③加入某物质又析出苯酚。 若第②步加入的某种药品是KOH，其反应的化学方程式为 。 10．铜系金属元素铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热，可以用来制造喷气推进器零件。实验室利用废旧的液晶显示器设计实验回收铈的流程如图所示(已知废旧显示器除了含有二氧化硅外，还有CeO2 、Fe2O3物质，其中铈有+3、+4两种价态，具有强氧化性，与常见的无机酸不反应)：      (1)铜在周期表的 区(填s、p、d、ds、f)铜的基态原子的价电子排布式为 。 (2)步骤Ⅱ的离子方程式是 ；为了加快步骤Ⅱ的反应速率，有人提出在较高温度下进行，你认为是否合适， (填是或否)解释理由 。 (3)固体B的主要成分化学式是 ，说出该物质两个主要用途 。 (4)直接加热CeCl3溶液蒸干得不到CeCl3固体，说明理由并写出有关离子方程式 。 (5)步骤IV的化学方程式是 。 11．工业上以镍铁硫化矿(主要成分为NiS、FeS、SiO2等)为原料制备兰尼镍(一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，具有优良的储氢性能) ，并获得副产品黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“煆烧过程中NiS、FeS分别转化为Ni2O3、Fe2O3，写出NiS转化为Ni2O3的化学方程式： 。 (2)已知Ni2O3具有强氧化性，则滤渣1的主要成分为 (填化学式，下同)，气体2是 。 (3)滤渣2的主要成分为黄钠铁矾，写出生成黄钠铁矾和气体的离子方程式： 。 (4)在“还原”阶段，析出物中含镍物质的质量分数与NaOH溶液浓度的关系如下图所示： NaOH溶液浓度不同时，析出产物中Ni的质量分数不同，其原因可能为 。 (5)“高温熔融”阶段通入Ar的目的是 。 (6)“高温熔融”后加浓NaOH溶液的目的是使镍铝合金产生多孔结构，其反应原理为 (用离子方程式表示)。 (7)Ni(OH)2可用于制备镍钴锰三元电极材料。用NiSO4溶液制备Ni(OH)2时，若要使滤液中的c(Ni2+)≤1.0 ×10-6 mol·L-1，则滤液的pH不小于 {已知：Ksp[Ni(OH)2] =2.0 ×10-15，lg2=0.3}。 12．电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。 Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是 。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是 ，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为 。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是 。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于 mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为 ，产生I2的离子反应方程式为 。 ②产品中Sn的质量分数为 %。 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． 适当升高温度，将独居石粉碎等 Al(OH)3和Fe(OH)3 促使铝离子沉淀 ↑ 碱性 3++6=6+9CO↑+6H2O 2．(1)增大与硫酸的接触面积，加快反应速率，提高原料的浸出率 (2) 向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复操作次 (3) 取电解液少许于试管中，滴加溶液，无现象，再加入，溶液变红色，则含有铁元素 (4) 3．(1)增大固体接触面积，加快化学反应速率(或提高原料的利用率，答案合理即可) (2)Al2O3+ 2OH- = 2AlO+H2O， SiO2+2OH- = SiO+H2O (3)蒸发浓缩 (4) KSCN 溶液变红 (5) 5Fe2+ + MnO+8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 96.0%或96% 4．(1)PdO (2)Pd+2H++H2O2+4Cl−=+2H2O (3)2:1 (4) 80℃ 5mol/L (5)Cu2+ 、Fe3+ (6)加入盐酸与氨反应，使平衡正向进行，生成Pd(NH3)2Cl2 (7)3~4.5 5．(1)+2 (2)Pd(NH3)2Cl2+2HCl(浓)(NH4)2PdCl4 (3) ClO+2NH=N2↑+Cl-+2H++3H2O或6ClO+10NH=5N2↑+3Cl2↑+4H++18H2O ClO+5Cl-+6H++=3Cl2↑+3H2O (4) Cl-、OH- Pd(OH)2具有两性，当碱性较强时会溶解而进入上层清液中 (5)将Pd(OH)2转化为PdCl2、抑制PdCl2的水解 (6)70.8 6．(1)过滤 (2) (3)醋酸铵 (4) 1：3 防止生成Cl2，污染环境 (5) 坩埚 坩埚钳 (6) 溶液由无色变为红色 ×100% 7．(1)提高浸取反应速率和浸取率 (2)NaAlO2 (3) 2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li+ +2Co2++O2↑+4H2O 2Cu +O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O (4) 99.90% H2SO4使得溶液中氢离子浓度增大，萃取反应平衡逆向移动 (5)7 (6)4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCoO2+6CO2 8．(1)增大 (2)6 (3)+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O (4)＜ (5)增大 (6) 银 铜 不变 9．(1) 萃取、分液 NaHCO3 CO2+H2O+   →  +NaHCO3 CaO (2) 向污水中滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则表明污水中有苯酚   +KOH→  +H2O 10．(1) ds 3d104s1 (2) 否 较高温度会导致过氧化氢分解，不利于CeO2转化 (3) SiO2 制造光纤或生产硅的原料或生产玻璃和水泥的原料 (4)Ce3++3H2OCe(OH)3+3H+，CeCl3溶液直接加热蒸干，CeCl3会水解生成Ce(OH)3 (5) 11．(1) (2) SiO2 O2 (3) (4)碱性越强，N2H4的还原性越强，析出的Ni越多 (5)防止镍、铝被空气中的氧气氧化 (6) (7)9.65 12．(1) +4价 Sn(NO3)2、NH4NO3 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O (2) Fe(OH)3 2×10-7 (3) 滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色 IO+5I-+6H+=3I2+3H2O 47.6% 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 $$