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2026届高三化学一轮复习 工业流程题专题练习
1.胆矾(或蓝矾)在日常生活中有广泛应用,如配制农药波尔多液、作游泳池的消毒剂。某小组以辉铜矿粉(主要成分是)为原料制备胆矾及副产品的简易流程如下:
请回答下列问题:
(1)胆矾的化学式为 。
(2)反应1中被氧化的元素有 (填元素名称);在上述反应1~6中不属于氧化还原反应的有 个(填数字)。
(3)反应3的化学方程式为 。
(4)反应6的离子方程式为 。
(5)在空气中易变质生成 (填化学式)。
(6)已知蓝矾的溶解度随温度变化如图所示。
从溶液中提取蓝矾,采用“一系列操作”包括蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、低温干燥。
2.锰酸锂是新一代锂离子电池的正极材料。实验室利用回收的废旧锂离子电池正极材料(锰酸锂、碳粉等涂覆在铝箔上)制取锂的一种流程如图:
已知:在水中的溶解度随着温度的升高而降低。
(1)若要增大锂离子电池正极材料的浸取率,可以采取的措施有 (写两条)。
(2)滤液的主要成分是 (填化学式);向滤液A中通入过量二氧化碳的化学方程式为 。
(3)工业上洗涤用的是热水而不是冷水,其原因是 。
(4)写出将转化成的离子方程式 。
(5)滤液中,向其中再加入等体积的溶液,生成沉淀。沉淀中元素占原滤液中元素总量的(忽略混合后溶液的体积变化),则生成的溶液中为 (保留两位有效数字),。
(6)的一种配合物化学式为,则原子的配位数为 ;与互为等电子体的一种阴离子为 (填化学式)。
3.钨精矿分解渣具有较高的回收利用价值,以钨精矿分解渣为二次资源综合回收锰、铁的工艺流程如下:
已知:钨精矿分解渣的主要化学成分及含量
名称
其它
含量
34.8%
26.1%
7.6%
8.8%
0.75%
0.66%
①不溶于水、不与除氢氟酸外的无机酸反应。
②、
(1)将钨精矿分解渣预先粉碎的目的是 。
(2)“浸渣”的主要成分为 。
(3)“除杂”时加入的目的是 ;相较于,该步选择的优点是 。
(4)用沉淀溶解平衡原理解释“净化”时选择的原因 。
(5)“沉锰”时发生反应的离子方程式为 。
(6)取钨精矿分解渣按图中流程进行操作,最终得到含锰元素质量分数为45%的,则整个过程中锰元素的回收率为 。
4.21世纪是海洋开发与利用的世纪。海水资源的开发利用具有十分广阔的前景。海水开发利用的流程图如下。回答下列问题:
(1)精盐中主要成分所含的非金属元素在元素周期表中的位置是 。
(2)的电子式是 。
(3)反应①②是侯氏制碱反应,反应中可循环使用的物质是 (填化学式)。
(4)写出侯氏制碱反应①的化学方程式: 。
(5)反应①中两种氢化物稳定性比较: (填化学式)。
(6)在空气中直接加热灼烧的最终产物是 (填化学式)。
(7)将加热至450℃,固体质量减少至153g,此时固体产物的化学式是 。
5.锌是冶金、化工、纺织等行业应用广泛的重要金属之一,一种以含锌烟尘(主要成分是ZnO,还含有少量Si、Cu、Cd、Pb、Sb等元素的氧化物)制备金属锌的工艺流程如下:
已知“滤液1”含有的离子有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、 [CdNH3)4]2+和
回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为 。
(2)“溶浸”中主要的化学方程式为 。
(3)“滤渣 1”的主要成分是PbO、 。
(4)“滤渣2”是Sb2O5,“氧化除杂” 的离子方程式为 。
(5)“还原除杂” 中加过量锌粉的目的是 。
(6)工业上一般利用闪锌矿(主要成分是ZnS)为原料制备锌,ZnS的晶胞结构如下图,已知晶胞参数为a cm,则该晶体的摩尔体积为 m3/mol (阿伏加德罗常数的值为NA)。
(7)“电解”过程阴极的电极反应式为 。
6.高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为 。当有1 mol C参与反应时,该反应转移的电子数是 。(代表阿伏伽德罗常数的值)
(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和,写出配平的化学反应方程式: 。还原过程中若混有,可能引起的后果是 。
(3)还原炉中发生的化学反应方程式为: 。
(4)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、外,还有 。
(5)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是 。
A.自然界中存在天然游离的硅单质
B.已知C与Si属于主族元素,由于,用类比法得知,
C.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,具有粘性和耐高温,可以作为木材的粘合剂和防火材料
D.硅元素在金属与非金属的分界线处,一般可用于作为半导体材料
E.光导纤维的主要成分是
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
7.一种从海水中提取金属镁和单质溴的主要步骤如下:
回答下列问题:
(1)试剂1是 (填化学式)。
(2)操作A中常用玻璃棒,其作用是搅拌,加快反应;操作B是 (填操作名称)。
(3)溴蒸气通入二氧化硫的水溶液中,其离子方程式为 ,从理论上考虑下列也能吸收的是 。
A. B. C. D.
(4)经过步骤i、ii已获得含的海水,不直接用含的海水进行操作B得到液溴,而要经过“热空气吹出、、吸收、通入氯气”后再操作B,其目的是 。
(5)向溶液1中通入热空气的目的是 。
(6)写出电解熔融冶炼金属的化学方程式 。
8.在现代工业中,镍作内一种重要的金属材料,被广泛应用于诸多领域。镍的提取和精炼是获得高纯度镍的关键步骤。以下是一种从含镍矿石中提取和精炼镍的工艺流程。
查阅资料:
1、Ni(CO)4沸点是42.2℃。
2、粗镍提纯过程中,先将粗镍与CO反应转化成气态的Ni(CO)4,再收集分离出气体并加热至230℃制得高纯镍;Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)
(1)矿石在焙烧前需粉碎,目的是 。
(2)写出流程中NiO与足量焦炭反应制粗镍的化学反应方程式 。
(3)粗镍提纯第一步中反应温度选择可能的原因是(写出2点) 。
(4)该流程中可以循环利用的物质有 。
(5)流程中产生的可用足量的NaOH吸收转化为具有还原性的某学校化学兴趣小组同学利用和酸性高锰酸钾的反应验证其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快的结论。
甲同学设计以下实验方案:
取两支试管,均加入4ml0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液,然后向一支试管中加入溶液2mL,向另一支试管中加入溶液2mL,预计的现象是第一支试管中褪色时间较长。
①写出甲同学方案中的离子反应方程式 。
②乙同学认为此方案不合理,原因是 。
9.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在的盐酸中溶解度最小。
(1)基态锗原子的简化电子排布式为 。晶体锗的晶体类型是 。
(2)和在一定条件下可以互变,测定的晶体结构最常用的仪器为 。
A.质谱仪 B.核磁共振氢谱仪 C.X射线衍射仪
(3)还原时发生反应:,比较键角:大于,其原因是 。
(4)酸浸时温度不能过高的原因: 。
(5)氯化除生成外,反应还生成,写出相应的化学方程式: 。
(6)的是由锗的 轨道与氯的轨道重叠形成键;水解得到,该步骤高纯水不能过量,原因是 。
(7)如图为单晶的晶胞,设晶胞棱长为,阿伏加德罗常数的值为,则该锗晶体的密度计算式为
10.钼精矿中含有,还含有的硫化物。铼、钼的回收价值较高,科研人员可从如下图所示的工艺流程中提取铼、钼等金属。
已知:①为一种有机萃取剂(用表示),萃取过程可表示:
②高铼酸铵是白色片状晶体,微溶于冷水,溶于热水。
③铼是一种类锰元素,价电子与锰类似。
回答下列问题:
(1)的价电子排布式为 。
(2)Re2O7所属的类型为 (填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。
(3)钼精矿焙烧除了常见的氧化焙烧之外,还有石灰焙烧法,、焙烧转化为的化学方程式为 ,氧化焙烧法比较与石灰焙烧法的缺点是 。
(4)试剂A适宜用 。
(5)操作X为 、过滤、洗涤、干燥。
(6)在还原的过程中,实际的用量大于理论值,原因是 。
11.碲被誉为尖端技术等工业的维生素。工业上常以粗铜精炼的阳极泥(主要成分是,含等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如下图所示:
已知:与S同一主族,比S原子多2个电子层;是两性氧化物,微溶于水。请按要求回答下列问题:
(1)碲在元素周期表中的位置 ;其最高价氧化物对应的水化物化学式为 。
(2)与稀反应的离子方程式为 。
(3)步骤①中发生了(填“氧化”或“还原”或“非氧化还原”) 反应;此过程控制不宜过低的原因是 ;“加压”的目的是 。
(4)步骤②当温度过高时,会导致碲的浸出率降低,原因是 。为提等滤渣酸浸速率,除适当升温外,还可采取的措施是 (写出1条)。
(5)步骤③铜从(填“阳”或“阴”) 极得到。写出步骤④的离子方程式: 。
(6)常温下,往溶液中滴加盐酸,当溶液时,溶液中 (已知:的,)。
12.我国科学家用粗氢氧化高钴制备硫酸钴晶体,其工艺流程如下。
已知:i.还原浸出液中的阳离子有:和等。ii.部分物质的溶度积常数如下:,。iii.溶解度随温度升高而明显增大。
(1)写出金属钴在元素周期表中的位置 ,固体氢氧化高钴溶于稀硫酸的离子方程式是 。
(2)写出还原浸出时的离子方程式为 。
(3)“氧化沉铁”时氧化剂与还原剂物质的量之比为 ;时,浊液中铁离子浓度为,此时溶液的 。
(4)P507萃取后,经反萃取得到硫酸钴溶液,将硫酸钴溶液经 一系列操作,得到硫酸钴晶体。
(5)结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF 的原因 。
(6)用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量,其原理和操作如下。在溶液中,用铁氰化钾将 Co(Ⅱ)氧化为 Co(Ⅲ),过量的铁氰化钾以 Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为:已知:铁氰化钾标准液浓度为,Co(Ⅱ) 标准液浓度为取 mg硫酸钴晶体,加水配成200mL 溶液,取20mL 待测液进行滴定,消耗 V1mL铁氰化钾标准液、V2mLCo(Ⅱ) 标准液。计算样品中钴含量w= (以钴元素的质量分数w计)。
(7)以下操作会导致钴含量偏高的是_______
A.用滴定管取铁氰化钾溶液时,读数前平视后仰视
B.盛装 Co(Ⅱ)标准液的滴定管未润洗
C.Co(Ⅱ)标准液部分被氧化
D.盛放待测液的锥形瓶洗净后未干燥
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)
(2) 硫 2
(3)
(4)
(5)
(6)降温结晶(或冷却结晶)
2.(1)适当升高温度、适当增大溶液的浓度、粉碎、充分搅拌
(2)
(3)减少洗涤时的溶解量,提高产率
(4)
(5)0.33mol/L
(6) 6
3.(1)增大接触面积,提高酸浸速率
(2)、
(3) 将转化为沉淀除去 除钙时溶液的pH变化较小,避免“沉铁”时会消耗更多的氨水
(4)的平衡常数,完全的转化为沉淀
(5)
(6)90%
4.(1)第三周期第ⅦA族
(2)
(3)
(4)
(5)>
(6)MgO
(7)
5.(1)
(2)ZnO+2NH4Cl+2NH3=[Zn(NH3)4]Cl2+H2O
(3)SiO2
(4)2+ 2H2O2+H2O=Sb2O5↓+10C1-+6H+
或2+ 2H2O2 +6NH3·H2O= Sb2O5↓+10C1-+6+5H2O
(5)与杂质[Cu(NH3)4]2+、[Cd(NH3)4]2+发生反应,将杂质全部除去
(6)
(7)[Zn(NH3)4]2++2e-= Zn+4NH3
6.(1)
(2) 爆炸
(3)
(4)H2和HCl
(5)CDEF
7.(1)CaO
(2)蒸馏
(3) BC
(4)富集Br2
(5)吹出溴蒸气
(6)
8.(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)NiO+CNi+CO;
(3)温度应该略大于沸点便于分离出Ni(CO)4;合成Ni(CO)4的反应是放热反应,温度过高,不利于反应正向进行
(4)CO
(5) 反应过程中溶液不会褪色
9.(1) 共价晶体
(2)C
(3)和分子中心原子都是杂化,但N上有1个孤电子对,而S上有2个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对排斥越大,分子键角相对较小
(4)浓硝酸受热易挥发、易分解
(5)
(6) 杂化 会使得到的盐酸浓度小于,增大的溶解量,最终使锗产率降低
(7)
10.(1)5d56s2
(2)酸性
(3) 4ReS2+10Ca(OH)2+19O22Ca(ReO4)2+8CaSO4+10H2O 氧化焙烧会产生SO2,对环境造成污染
(4)氨水
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6)H2除用作还原剂外,还用于排尽装置中的空气和做Re的冷却剂
11.(1) 第5周期第VIA族 H2TeO4
(2)
(3) 氧化 防止TeO2与酸反应 增大O2浓度,加快反应速率,提高产率
(4) 如温度过高,导致盐酸挥发,反应物浓度减低,导致浸出率降低 适当增大盐酸的浓度
(5) 阴 Te4++2SO2 +4H2O=Te↓+2SO+8H+
(6)1:100
12.(1) 第四周期第VIII族
(2)
(3) 1:6 4
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(5)加入NaF后,发生反应:,增大c(F-),有利于平衡正向移动,从而使Ca2+沉淀更充分
(6)
(7)A
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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