内容正文:
2026届高三化学一轮复习-工业流程题考前冲刺训练
1.活性氧化锌能对太阳光线和其他大气物质形成防护,常用于敏感皮肤的面霜和化妆品。工业上用菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有Ni、Cd、Fe、Cu等元素及少量不溶于成的杂质)制备ZnO,工艺流程图所示:
(1)为了提高“溶浸”效果,可采取的措施有 。(任写一点)
(2)“除铁”时,加入H2O2发生反应的离子方程式为 。如果用NaClO3代替H2O2,恰好完全反应时,理论上消耗n(NaClO3):n(H2O2)= 。
(3)常温下,“调pH=5”时,Fe3+的浓度降到了8×10-11mol/L,此时Fe(OH)3的溶度积常数的数值为 。
(4)已知三种硫化物的Ksp如表。当溶液中某离子物质的量浓度≤10-5mol/L时视为沉淀完全。假设原溶液中Cu2+、Cd2+、Ni2+的物质的量浓度均为0.1mol/L,则在加Na2S使Cu2+在溶液中的残留浓度为6.3×10-11mol/L时,此时Cd2+的去除率为 (去除率=×100%,不考虑溶液的体积变化)
物质
CdS
CuS
NiS
Ksp
8.0×10-27
6.3×10-36
1.0×10-26
(5)“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 。
(6)用锌与铜侧得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图,已知:晶胞参数为anm。
①与Zn原子等距离且最近的Zn原子有 个。
②该铜锌合金晶体密度为 g•cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)
2.某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分,利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[Cu(NO3)2•3H2O],生产的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中除生成SO2的反应外,另外一个反应的化学方程式是 。
(2)“酸化”过程为加快反应速率,可采用的措施有 (写出一条即可)。
(3)若试剂a为Zn,则“置换”的离子方程式为 。
(4)若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同,则试剂b是 。
(5)“反应”一步中使用20%HNO3和10%H2O2,整个过程无红棕色气体产生,则发生反应的化学方程式为 ;若该步骤只使用20%HNO3,随着反应的进行,温度升高,出现大量红棕色气体,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。
(6)“一系列操作”是指化学实验操作,这些操作的名称是 。
3.硼氢化钠(NaBH4,氢元素的化合价为-1价)广泛用于化工生产,常温下能与水反应,易溶于异丙胺(沸点为33℃)。工业上可用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,含少量杂质Fe3O4)制取NaBH4,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)矿粉碱溶后滤渣的成分除了Mg(OH)2外,还有 。
(2)碱溶时Mg2B2O5发生反应的离子方程式是 。
(3)操作2的名称为 ,流程中可循环利用的物质有 。
(4)“高温合成”步骤反应的化学方程式为 。
(5)NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如题图所示。离子交换膜C为 膜,a极发生的电极方程式为 。
4.现有含、和的混合溶液,选择适当的试剂除去溶液中的和,从而得到纯净的溶液。相应的实验过程可用如图表示:
请回答下列问题:
(1)步骤①中试剂X最好是 (填化学式),检验X是否加入过量的方法是 。
(2)写出步骤②反应的化学方程式: 。
(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有杂质,为了除去该杂质,可以向溶液3中加入过量的 (填化学式),再经过 (填操作名称)、过滤、洗涤、干燥可获得纯固体。
(4)原混合溶液中含有离子、、、测得、和的物质的量浓度依次为:0.8、0.1、0.4,则的物质的量浓度为 。
5.某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含)、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(),1mol 中过氧键的数目为 。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,被氧化为,该反应的离子方程式为 (的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为、 (填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下图。体积分数为9.0%时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成,该反应的化学方程式为 。
(6)“沉镁”中为使沉淀完全(浓度小于,25℃),需控制pH不低于 (精确至0.1)。
物质
6.工业上按如下流程制备硝酸和肼()。
(1)途径Ⅰ是工业合成硝酸的第一步,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(2)相同条件下,氨气的沸点低于肼的主要原因是 。
(3)肼的性质与氨气十分相似。
①用化学用语解释的水溶液显碱性的原因 。
②已知是吸电子基团,等物质的量浓度的和的水溶液,碱性较弱的是 的水溶液。
③肼与过量硫酸反应生成酸式盐,该酸式盐的化学式为 。
(4)下列说法错误的是___________
A.属于电解质 B.硝酸根中含有大键
C.、、都是非极性分子 D.异肼中氮显负价
(5)写出途径Ⅱ的化学方程式 。
7.胆矾(CuSO4⋅5H2O)是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、(CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(1)步骤①的目的是 。
(2)步骤②中,溶解CuCO3的离子反应方程式为 ;在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反应的离子方程式为 。
(3)步骤④中操作X的名称 ;用到玻璃仪器的名称是 ;得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是 。
(4)实验证明,滤液D能将I﹣氧化为I2。
甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I﹣氧化为I2,理由是 。
8.重铬酸钠(Na2Cr2O7)是一种重要的氧化剂,以铬矿石(Cr2O3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:
(1)写出“高温焙烧”时Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式 。
(2)沉淀2的主要成分为 。
(3)用硫酸酸化使溶液2中主要溶质Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,从平衡的角度说明其原理 (要求:使用必要的文字和方程式)。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为: 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。
该装置应选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜,电解时阴极上的电极反应式为 。
9.从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)固体A的主要成分是 (写名称)。
(2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为 、 。
(3)向滤液D中通入过量CO2生成沉淀F的化学方程式 。
(4)指出流程乙的一个缺点是 。
(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X。已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式 。
10.活性氧化锌能对太阳光线和其他大气物质形成防护,常用于敏感皮肤的面霜和化妆品。工业上用菱锌矿(主要成分为,还含有Ni、Cd、Fe、Cu等元素及少量不溶于成的杂质)制备ZnO,工艺流程图所示:
(1)为了提高“溶浸”效果,可采取的措施有 。(任写一点)
(2)“除铁”时,加入发生反应的离子方程式为 。如果用代替,恰好完全反应时,理论上消耗 。
(3)常温下,“调pH=5”时,的浓度降到了,此时的溶度积常数的数值为 。
(4)已知三种硫化物的如表。当溶液中某离子物质的量浓度时视为沉淀完全。假设原溶液中、、的物质的量浓度均为0.1mol/L,则在加使在溶液中的残留浓度为时,此时的去除率为 (,不考虑溶液的体积变化)
物质
CdS
CuS
NiS
(5)“沉锌”时,在近中性条件下加入可得碱式碳酸锌[]固体,同时产生大量的气体。该反应的离子方程式为 。
(6)用锌与铜侧得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图,已知:晶胞参数为anm。
①基态Cu原子核外电子排布式为 ,它位于周期表 。
②与Cu原子等距离且最近的Cu原子有 个。
③该铜锌合金晶体密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
11.铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含,还含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题:
(1)中Fe的化合价为 。
(2)“酸浸”时,Na2SO3的作用是 。“滤渣”的主要成分有SiO2和 (填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,“酸浸”的最佳条件是 。
(3)“除铁”的离子方程式为 (提示:1molNaClO3参与反应,转移6mol电子)。
(4)“灼烧”时Ar的作用是 。
(5)某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4],最终制得3636kgRu,则Ru的产率为 (结果保留三位有效数字)。
12.我国科学家潘锦功发明了碲化镉薄膜太阳能电池,又称“发电玻璃”,被誉为“挂在墙上的油田”,使得碲元素重新走进人们的视野。以锡碲渣(主要含和)为原料,回收锡酸钠并制备碲单质的流程图如下。
已知:锡酸钠和亚碲酸钠均易溶于碱。
(1)“氧化”时,反应的离子方程式为 ;“氧化”的温度控制在之间,其原因是 。
(2)从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外,还有(写化学式) 。
(3)“还原”反应的化学方程式为 。
(4)碲产品中碲质量分数的测定,步骤如下:
①取碲产品,加入酸使其转化为亚碲酸,将其配制成溶液,取于锥形瓶中。
②往锥形瓶中加入酸性溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸。
③用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的酸性溶液,滴入几滴试亚铁灵指示剂至终点显红色,进行三次平行实验,平均消耗硫酸亚铁铵标准溶液。试计算该碲产品中碲的质量分数为 。(保留小数点后面二位数字)
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)将矿石粉碎、适当升高反应温度、搅拌
(2) 1:3
(3)
(4)20%
(5)
(6) 6
2.(1)2Cu+O22CuO
(2)将焙烧物粉碎、升高酸化温度、适当提高硫酸浓度
(3)Zn+Cu2+=Zn2++Cu
(4)稀硫酸
(5) Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O 1∶2
(6)蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)
3.(1)Fe3O4
(2)
(3) 蒸馏 异丙胺或NaOH
(4)16Na+8H2+7SiO2+Na2B4O7=4NaBH4+7Na2SiO3(注意要写反应条件为高温)
(5) 阳离子交换膜
4.(1) Ba(NO3)2 溶液静置分层,继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀生成,则说明Ba(NO3)2已经过量,否则没有过量
(2)Ag++Cl-═AgCl↓
(3) HNO3 蒸发
(4)0.15
5.(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
(2)
(3)
(4)有还原性,过多将会降低的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)
(6)11.1
6.(1)5∶4
(2)肼的分子间氢键比氨气的多
(3)
(4)AC
(5)
7.(1)除去油污
(2)
(3) 过滤 漏斗、烧杯、琉璃棒 CuSO4⋅5H2O晶体易溶于水
(4)溶液C经过加热浓缩后,H2O2完全分解
8.(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2
(2)H2SiO3、Al(OH)3
(3)2+2H++H2O硫酸酸化使溶液2中H+浓度增大,促进平衡右移,生成
(4) 阳 2H2O+2e— =H2↑+2OH—
9.(1)二氧化硅
(2) Al2O3+2OH-+3H2O =2[Al(OH)4]-
(3)Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
(4)氧化铝中含有二氧化硅杂质
(5)Al2O3+N2+3C2AlN+3CO
10.(1)搅拌、适当增加温度、将矿石粉碎(任意一条即可)
(2) 1:3
(3)
(4)20%
(5)
(6) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ 第四周期ⅠB族 8
11.(1)+3价
(2) 溶解RuO4 CaSO4 温度为65℃、pH为1.0
(3)
(4)作保护气,防止钌与空气中的氧气反应
(5)87.8%
12.(1) 温度低于反应速率慢;温度高于受热分解
(2)
(3)
(4)84.48%
答案第1页,共2页
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