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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.锌锰废电池中的碳包主要含有MnO2、MnOOH、NH4Cl、ZnCl2、炭粉,从中回收 MnO2 的工艺流程如下:
已知:①MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃时开始分解;
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7,则:
(1)为提高碳包溶解速率,可采取的措施有 。
(2)第II步在空气中烘炒的目的除了将MnOOH转化为MnO2外,另一作用是 。
(3)“还原”过程中粗MnO2溶解的离子方程式为: ,溶解一定量的MnO2,实际消耗的H2O2比理论值高的原因是: (用化学方程式表示)。
(4)加入NH4HCO3溶液调节溶液pH<7.7,充分反应直到不再有气泡产生;若溶液pH>7.7,会导致产品中混有 (填化学式)。
(5)检测MnCO3是否洗净的方法是 。
(6)高纯MnCO3在空气中灼烧的化学方程式为 。
2.草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3,Al2O3,CaO,MgO,碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图:
(1)操作1的目的是除去废料中的碳及有机物,通常采用的方法是 ;
(2)碱浸过程中,主要反应的离子方程式是 ;
(3)“钴浸出过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为 ;
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50°C加入H2O2,其作用是 ;再升温至80~85°C。加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,“滤渣I”主要成分是 ;
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L,则滤液中 c(Ca2+)为 mol/L[已知 Ksp(MgF2)=6.4×10-9、Ksp(CaF2)=4.0×l0-11];
(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.00g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0.1000mol/L KMnO4液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液27.00mL,则草酸钴样品的纯度为 (保留4位有效数字)。
3.碲化镉玻璃中主要含有CdTe(其中含有少量Fe、Ni、Mg、Si、O等元素组成的化合物),工业上利用废弃碲化镉(CdTe)玻璃回收其中金属的工艺流程如下。
已知:①常温时,有关物质的如下表。
②当溶液中离子浓度小于时,可认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)在“焙烧”时为提高效率可采用的措施有 (答出一条即可)。写出“浸渣”的工业用途: 。
(2)实验室中,“操作A”需要的玻璃仪器有 。“高温尾气”中的在水溶液中可用将其还原为Te单质,写出该反应的化学方程式: 。
(3)“氧化除铁”步骤中可以先调节pH为5,然后再加入,则此时被氧化的离子方程式为 。
(4)测得“滤液I”中浓度为,取1L滤液,则至少加入 g固体才能使沉淀完全。
(5)取1吨含碲化镉80%的废弃玻璃,最终回收得到0.64吨,则硫酸镉的回收率为 (保留三位有效数字)。
4.我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。某湿法炼锌的萃余液中含有Na+、Zn2+、Fe2+、Mn2+、Co2+、Cd2+及30~60g•L-1H2SO4等,逐级回收有价值金属并制取活性氧化锌的工艺流程如图:
(1)为加快“中和”速率,可采取的措施有 (任写两条)。
(2)“氧化”时,“沉渣”的主要成分除MnO2外,还有 。
(3)“氧化”过程中,Na2S2O8 (填“能”或“不能”)用绿色氧化剂H2O2来代替,理由是 。
(4)“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 。
(5)湿法炼锌液相中的氯离子可用活性铜粉、电化学技术或铜造等方法将其转化为CuCl沉淀除去,若炼锌液中Cl-和Cu2+的浓度均0.2mol/L,加入足量活性铜粉充分反应,Cl-的去除率为 。
(去除率=×100%,不考虚溶液的体积变化,已知Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl(s) K=1×107)
(6)常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌,罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损, (填“白铁皮”或“马口铁”)腐蚀速率更快。
5.一种用铝土矿和硫铁矿烧渣(配料中含Al2O3、Fe2O3、FeO及SiO2等)为原料制备无机高分子絮凝剂——聚合碱式氯化铝铁的流程如图:
(提示:SiO2为难溶于盐酸的固体)
(1)“滤液”中含有的金属阳离子为 。
(2)通入氯气的目的是 ;写出反应的离子方程式: 。
(3)硫铁矿的主要成分为FeS2,高温煅烧可得烧渣(主要成分为Fe2O3),写出硫铁矿煅烧的化学方程式: 。
(4)实验中需要用到240mL1mol•L⁻¹盐酸。
①现用密度为1.18g•mL-1、质量分数为36.5%的浓盐酸来配制,需要量取浓盐酸的体积为 mL(保留一位小数),实验中除了量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶之外,还需要的玻璃仪器有 。
②配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶中,振荡
B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.定容
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度2~3cm处
③若出现如下情况,对所配溶液的浓度将有何影响?加蒸馏水时不慎超过了刻度线: (填“偏低”、“偏高”或“无影响”,下同);定容时俯视: 。
6.纳米氧化镁是在磁性、催化方面有许多特异功能的新材料,具有重要价值。工业以菱镁矿(主要成分为MgCO3,少量FeCO3和SiO2杂质)为原料制备纳米氧化镁工艺流程如图:
试回答下列问题:
(1)“焙烧”时生成的主要气体有 ;滤渣I的主要成分为 。
(2)已知在该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Mg2+
开始沉淀pH
6.3
1.5
8.9
完全沉淀pH
8.1
2.8
10.9
上述流程中“氧化”的目的是 。氧化剂常用空气或H2O2而不选用酸性KMnO4,解释其原因 。
(3)试剂a可能是 。
(4)资料显示煅烧MgCO3比煅烧Mg(OH)2更容易生成MgO纳米材料。“沉淀”时若将NH4HCO3更换成Na2CO3,则产生的后果是 。
(5)该流程中可以循环利用的物质是 。
7.我国的铝资源丰富,铝产量居全球第一,工业上以铝土矿(主要成分是,含杂质和)为原料生产铝。其生产流程如图:
回答下列问题:
(1)试剂甲的化学式是 。
(2)在溶液A中加入过量NaOH溶液的目的是 。
(3)溶液C中通入二氧化碳生成沉淀E的离子方程式为 。
(4)以石墨为电极,通过电解熔融可制得金属铝。长时间电解后,需要更换新的石墨电极的 极(填“阴”或“阳”)。
(5)是制备晶体硅的原料。工业上在高温下用炭粉还原制备晶体硅的化学方程式为 ;若有参加反应,生成气体的体积为 L(标准状况下)。
8.海水资源的利用具有非常广阔的前景。某实验小组设计如下流程从海带中提取碘:
(1)灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是 (填字母)。
A.烧杯 B.蒸发皿 C.坩埚 D.试管 E.酒精灯
(2)步骤③的实验操作名称是 。
(3)步骤④获取含碘水溶液的离子反应方程式为 。
(4)步骤⑤提取碘的操作名称是 。
(5)为检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘,可向提取碘后的水溶液中加入少量 (填试剂名称),观察到 ,证明溶液中还有单质碘。
9.某钒矿炼钢后剩余的尾渣中含有、、、、等,现从该钒渣中回收及少量单质铝的工艺流程如图。(已知:高温条件下可与反应生成)
(1)滤液I的成分是、和 (填化学式)。
(2)滤渣I含有、,检验滤渣I中含有的方法是
(3)写出“焙烧”时生成的化学方程式: ,生成时,转移的电子数目为 。
(4)滤渣II是 (填化学式)。
(5)滤液III与氨水反应生成沉淀的离子方程式为 。
10.某学习小组用铁泥(主要成分为、FeO和少量Fe)制备纳米材料的流程示意图如下:
已知:步骤⑤中,相同条件下测得的产率与的关系如图所示。
(1)步骤①中,发生置换反应的离子方程式为 。
(2)向滤液A中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,能否证明滤液A中一定含有Fc²⁺,并说明理由 。
(3)步骤④中,反应完成后需再加热一段时间除去剩余,目的是 。
(4)浊液D中铁元素以FeOOH形式存在,写出步骤⑤中发生反应的离子方程式 。
(5)设浊液D中FeOOH的物质的量为amol,滤液B中铁元素的物质的量为bmol。为使的产率最高,则 (填数值,精确至0.001)。
11.硫酸亚铁作为补血剂,可促进动物的生长发育,增强抗病能力。以钛白副产绿矾(成分为、、、、)为原料制备绿矾()的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)写出两条可提高“酸浸”效率的措施: 。
(2)“酸浸”过程,矿渣中的与稀反应的离子方程式为 。
(3)检验“酸浸”后的溶液中是否含的操作方法及现象是 。
(4)“还原”时溶液中含铁物质发生反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”包括 、洗涤、干燥。干燥时温度不宜过高,其原因是 。
(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取xg样品,加水完全溶解,用酸化的a溶液滴定至终点,消耗溶液b。反应原理:______________________________________。
请将离子方程式补充完整 ,则绿矾晶体纯度的计算式为 。(摩尔质量为278)
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)粉碎碳包、升高温度、不断搅拌等
(2)除去混合物中的炭粉
(3) MnO2+ H2O2+2H+= Mn2++ O2↑+ 2H2O 2H2O2O2↑+2H2O
(4)Mn(OH)2
(5)取最后一次洗涤液,加入足量盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则已洗涤干净
(6)2MnCO3+O22MnO2+2CO2
2.(1)高温焙烧
(2)Al2O3+2OH-=2+H2O
(3)2Co3+++H2O =2Co2+++2H+
(4) 将Fe2+氧化为Fe3+ Fe(OH)3
(5)6.25×10-8
(6)99.23%
3.(1) 粉碎(其他合理答案也给分) 光导纤维(或冶炼硅)
(2) 分液漏斗、烧杯
(3)
(4)1.85g
(5)92.3%
4.(1)升温、搅拌、研磨或粉碎
(2)Fe(OH)3、CaSO4
(3) 不能 MnO2会催化H2O2分解
(4)2Zn2++2+3H2O=ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O↓+2CO2↑
(5)99.5%
(6)马口铁
5.(1)Fe3+、Al3+、Fe2+
(2) 把溶液中的亚铁离子氧化为铁离子 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(4) 21.2 胶头滴管 BCAFED 偏低 偏高
6.(1) NH3、CO2 SiO2
(2) 将Fe2+氧化为Fe3+ 引入新杂质Mn2+,产品不纯;将Cl-氧化为Cl2造成污染
(3)MgO(或MgCO3、Mg(OH)2、Mg2(OH)2CO3等)
(4)Na2CO3碱性更强,反应中易生成更多Mg(OH)2而不利于MgO纳米材料的生成,纳米MgO纯度降低
(5)NH4Cl
7.(1)HCl溶液
(2)使Fe3+变为Fe(OH)3与NaAlO2分离
(3)
(4)阳
(5) 44.8
8.(1)CE
(2)过滤
(3)
(4)萃取、分液或萃取
(5) 淀粉 溶液变为蓝色
9.(1)
(2)将少量滤渣I溶于稀盐酸中,向溶解后的混合液中滴加溶液,若溶液变为血红色,说明滤渣中含有
(3) 0.2
(4)、
(5)
10.(1)
(2)不能,因为滤液A中含有氯离子,氯离子也能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,因此不能证明滤液A中一定含有
(3)加热使分解除去,防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素
(4)
(5)0.636
11.(1)适当升高温度,将钛白副产绿矾粉碎、搅拌(或其他合理答案)
(2)
(3)取少量“酸浸”后的溶液于一支洁净的试管中,滴入几滴溶液,若溶液变红色,则说明“酸浸”后的溶液中含;若溶液不变红色,则说明“酸浸”后的溶液中不含(反之则不含,也可以)
(4)
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶,过滤 避免绿矾失去结晶水(或其他合理答案)
(6)
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