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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.从废旧锂电池正极材料中(主要成分为、导电炭黑和铝箔)回收锂一直是科学家关注的热点,所设计的流程如下图所示:
已知:ⅰ.溶解度如下表:
温度/
0
10
20
50
75
100
溶解度/g
1.539
1.406
1.329
1.181
0.866
0.728
ⅱ.常温下,
ⅲ.:不溶于碱,可溶于稀酸;:白色结晶粉末,可溶于稀酸。
完成下列问题:
(1) 中化合价为 。
(2)上述流程中,提高“溶解”步骤速率的措施有 (任写一条),该步骤中主要的离子方程式为 。
(3)滤渣的主要成分为 。
(4)常温下,使用氨水调节溶液的,理论上最小值为 。(当溶液中离子浓度时,可认为该离子沉淀完全)
(5)洗涤沉淀应使用 (填“热水”或“冷水”)。
2.碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体的原料,也可用作脱硫的催化剂以及肥料和饲料的添加剂等。某化工厂以软锰矿(主要成分是,含少量)为原料,制取高纯的流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)将矿石粉碎的目的是 (答一条),“浸锰”过程中有等生成,则该过程中发生反应 ( (填“氧化”或“还原”),生成的离子方程式为 。
(2)“氧化”过程中,消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 (,调时溶液用量不宜过多,原因是 。
(3)操作I的内容是 ,写出生成的离子方程式: 。
(4)根据流程图中信息,写出具有的性质: (答一条)。
3.亚氯酸钠主要用作漂白剂、消毒剂、脱硫脱硝的吸收剂等,2017年被列于3类致癌物清单中。亚氯酸钠的一种生产工艺如图所示:
请回答下列问题:
(1)“合成”过程中生成的化学方程式为(未配平),反应涉及到的5种物质中氯和硫元素既能被氧化又能被还原的有 种,配平后该反应中还原剂和还原产物的化学计量数之比为 。
(2)“转化”过程中发生反应:(未配平),和中 (填名称,下同)的氧化性弱,和中 的氧化性强,其离子方程式应表示为 。
(3)将得到的溶液进行 ,冰水冷却结晶,过滤洗涤,得到。高于时易分解生成和NaCl,该反应的化学方程式为 ;若与浓盐酸混合生成氯化钠、二氧化氯、水,其化学方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。
4.用如下方法回收废旧CPU(中央处理器)中的单质Au(金)、Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解,通常采用王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1∶3]溶解Au。
②HAuCl4=H++。
回答下列问题:
(1)为加快酸溶速率﹑提高浸出率,可采取的措施是 (填一项措施即可)。
(2)浓﹑稀硝酸均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗溶质HNO3的物质的量不同。消耗HNO3的物质的量少的反应的离子方程式为 。
(3)HNO3——NaCl溶金的同时生成NO。
①溶金反应的化学方程式为 。
②关于溶金的下列说法正确的是 (填标号)。
A.用到了HNO3的氧化性
B.用到了NaCl的还原性
C.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
D.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的0.2molHAuCl4(四氯合金酸)完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是 mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与Fe粉,可按照如下方法从酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是 ,试剂2是 。
5.硝酸镉晶体常用作玻璃和陶瓷的着色剂。以镉黄废料(主要含CdS,含少量的FeO、Al2O3、SiO2)为原料制备硝酸镉晶体的流程如下:
常温下,有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH如表。
开始沉淀pH
2.3
4.0
8.2
沉淀完全pH
4.2
5.2
9.7
(1)“酸溶”时,反应温度不宜过高,原因是 。
(2)“滤渣1”的主要成分是 。
(3)“除杂”步骤中,加入CdCO3的目的是调pH,范围为 。该过程中发生反应的离子方程式为 。
(4)“系列操作”步骤中,将滤液送入蒸发器浓缩至 ,然后送至结晶器进行冷却结晶,可得到硝酸镉晶体。
(5)硝酸镉晶体需在低温的条件下烘干。其在111.2℃时失去结晶水,217.3℃时分解产生CdO和红棕色的混合气体,该混合气体可以使带火星的木条复燃,硝酸镉在217.3℃时分解的化学方程式为 。
6.锑(Sb)可用作阻燃剂,电极材料,催化剂等物质的原材料。一种以耀锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺如下:
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时(c=0.01mol/L)的pH
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时(c=1.0×10-5mol/L)的pH
3.2
4.7
9.0
11.1
回答下列问题:
(1)Sb2S3中Sb的化合价为 。
(2)“溶浸"时氧化产物是S,Sb2S3被氧化的离子方程式为 。浸出渣中除了S还含有 。
(3)“还原"时加入Sb的目的是将 还原,提高产物的纯度。
(4)“水解”步骤的离子方程式为Sb3++H2O+Cl-SbOCl↓+2H+,且需控制pH=2.5。
①下列不能促进该水解反应的措施有(填字母) 。
A.升高温度B.加入H+ C.加入Na2SO4粉末 D.加入NaHCO3粉末
②由于SbCl3极易水解,因此在配制SbCl3溶液时的正确方法是 。
③请根据表格所给数据求出Ksp[Fe(OH)3]= 。
④为避免水解产物中混入Fe(OH)3,Fe3+浓度应小于 mol/L。
(5)Sb可由在阴极电解制得,且有Cl-生成,则该电极反应式为 。
7.工业上用铬铁矿[主要成分是]为原料制取的流程如图所示:
已知有关物质的溶解度如图所示:
回答下列问题:
(1)中铬元素的化合价为 。
(2)“高温氧化”反应生成、,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ;渣料的主要成分是 (填化学式)。
(3)流程中加入固体能得到的原因是 。
(4)从溶液中得到晶体的操作是 、过滤、洗涤、干燥。
(5)、在溶液中可相互转化,室温下初始浓度是的溶液中随的变化如图所示:
①从平衡的角度,结合化学用语分析流程中通入的目的是 。
②A点时 。
(6)通常加入绿矾除去废水中的,酸性条件下被还原成,再加入过量的石灰水,使转变为沉淀除去。酸性条件下被绿矾还原成的离子方程式是 。
8.某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,工艺流程如图:
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为 、 (填化学式)。
(2)"除铜"时,Fe3+与H2S反应的离子方程式为 。
(3)"氧化"的目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,温度需控制在40~50℃之间,该步骤温度不能太高的原因是 。
(4)"调pH"时,pH的控制范围为 。
(5)"除钙"后,若溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则= 。[已知常温下,]
(6)在碱性条件下,电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步,其中第一步是Cl-在阳极被氧化为ClO-,则该步电极反应式为 。
9.利用铝锂钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量铝箔、LiCoO2等杂质,Co3O4具有较强氧化性)制备CoO的工艺流程如图所示。
已知:I.不同浸出剂“酸溶”结果
浸出剂
浸出液化学成分/(g·L-1)
钴浸出率/%
Co
Al
HCl
80.84
5.68
98.4
H2SO4+Na2S2O3
84.91
5.96
98.0
II.Al3+在pH为5.2时沉淀完全。
III.LiF的Ksp为1.8×10-3。
回答下列问题:
(1)“碱溶”时为提高浸出率可采取的措施是 (写出一种即可),并写出主要的离子方程式: 。
(2)“酸溶”时最佳的浸出剂应该选择 ,并说明理由: 。
(3)“净化”时,加NaF目的是将Li+转化为沉淀,当滤液③中c(F-)=4.0×10-3mol·L-1时计算“净化”后残余c(Li+)= mol·L-1。
(4)写出滤渣②“酸溶”后与草酸铵反应的离子方程式 。
10.用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
(1)下列措施能加快浸取速率的是 。(填字母)
A.适当增大硫酸浓度 B.将辉铜矿粉碎 C.延长浸取时间
(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,写出“浸取”反应中生成S的离子方程式: 。
(3)“除铁”的方法是通过调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3,则加入的试剂A最好是___________。
A.CO2 B.CuO C.氨水 D.HCl
(4)“沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为 。
(5)滤液Ⅱ所含溶质主要是 (填化学式)。
11.为充分利用资源,变废为宝,某研究小组采用废铁(主要成分为铁)制备硫酸铁,主要流程如下(部分 条件省略) :
回答问题:
(1)步骤①中主要反应的离子方程式是 。
(2)分离废渣与FeSO4溶液的操作是 (选填“过滤”或“蒸发”)。
(3)步骤②中加入H2O2溶液发生的反应类型是 (选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”);产生的现象是 。
(4)检验SO42-的实验操作是 。
(5)废铁中含有少量硫化物,反应产生的副产物与H2S,可用 吸收(填选项代号)。
A.稀硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.硫酸钠溶液
12.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示
沉淀池反应:。
(1)“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”为 ,俗称 。
(2)实验室模拟“侯氏制碱法”,下列操作未涉及的是_______。
A. B. C. D.
(3)燃烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填I或Ⅱ)的循环。上述流程中X的分子式 。
(5)该流程提取的副产品为 。
(6)为验证产品是否含有NaCl,可取少量试样溶于水后, ,则证明含有NaCl。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)+2
(2) 搅拌、增大反应物浓度等(写一条即可)
(3)炭黑和氢氧化铁。
(4)3
(5)热水
2.(1) 增大反应物的接触面积,提高浸锰时的反应速率或提高原料的利用率 氧化 MnO2+SO2=Mn2++
(2) 1∶2 NaOH过多时会导致Al(OH)3的溶解,还可能生成Mn(OH)2沉淀
(3) 过滤、洗涤、干燥 Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)不能与稀硫酸反应、不能氧化二氧化硫、不溶于水
3.(1) 3
(2) 过氧化氢 二氧化氯
(3) 蒸发浓缩
4.(1)适当升温、适当增加酸的浓度、搅拌等
(2)
(3) Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+NO↑+2H2O+4NaNO3 AD
(4)0.3
(5) NaCl溶液 盐酸
5.(1)温度过高,硝酸会挥发和分解
(2)S、SiO2
(3) 5.2≤pH<8.2
(4)出现晶膜(或有少量晶体析出)
(5)
6.(1)+3
(2) Sb2S3+6Fe3+=3S+2Sb3++6Fe2+ SiO2
(3)Fe3+
(4) BC 先将SbCl3溶解在浓盐酸中,再加水稀释 1×10-37.4 1×10-2.9
(5)+3e-=Sb+4Cl-
7.(1)+3
(2)
(3)的溶解度小于,向溶液中加入固体,发生反应,以晶体形式析出
(4)蒸发浓缩
(5) 使更多的转化为
(6)
8. CaSO4(或CaSO4·2H2O) BaSO4 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ 温度太高,H2O2受热分解 3.7≤pH<7.7 1.0×10-3 Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O
9.(1) 搅拌(加热或增大NaOH溶液的浓度等合理答案也可) 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(2) H2SO4+Na2S2O3 两种浸出剂对钴的浸出率差别不大,但是HCl与Co3O4会发生反应产生Cl2,污染环境
(3)0.45
(4)Co2+++2H2O=CoC2O4·2H2O↓
10.(1)AB
(2)Cu2S+2MnO2+8H+=2Mn2++S↓+4H2O+2Cu2+
(3)B
(4)Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑
(5)(NH4)2SO4
11.(1)Fe+2H+= Fe2++H2↑
(2)过滤
(3) 氧化还原反应 溶液由浅绿色变成黄色
(4)取少量溶液于试管中,先加足量的稀盐酸,再加氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,则说明溶液当中含有SO
(5)B
12.(1) 纯碱或苏打
(2)B
(3)
(4) I
(5)
(6)足量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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