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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.钯(Pd)是一种贵金属,活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业,但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图:
已知:I.阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、
(表示树脂的有机成分)。
Ⅱ.“沉钯”时得到氯钯酸铵固体,不溶于冷水,可溶于稀盐酸。
请回答下列问题:
(1)进行“焙烧”的目的是 。
(2)“浸取”时,加入有利于Pd的溶解,生成的四氯合钯(Ⅱ)酸()为二元强酸。加入浓盐酸和后主要反应的离子方程式: 。
(3)“离子交换除杂”应使用 (填“阳离子”或“阴离子”)树脂。
(4)“还原”过程转化为,在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成,该过程发生的化学方程式为 ,且该反应的副产物可循环利用至 环节(填环节名称)。
(5)研究表明有些过渡金属型氢化物能高效的储存和输送氢能源,如LaH2.76、TiH1.73,已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64g·cm-3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式 。在第二步还原过程中,也可用代替N2H4进行热还原,但消耗的H2质量比理论值略高,其原因是 。
2.回答下列问题:
(1)硫酸是重要的化工原料,研究小组同学对硫酸的工业制备和性质进行探究。查阅资料,工业制硫酸的过程如下图所示:
上述工业制硫酸过程中,没有发生氧化还原反应的过程是 (填“I”“II”或“III”),过程Ⅰ的化学方程式是: 。
(2)煤燃烧产生的废气中含有,可以用工业废碱渣(主要成分为)来吸收,还可以得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图:
①上述流程中,流程③在NaHSO3溶液中加入NaOH后,发生反应的离子方程式为 。
②亚硫酸钠粗品中可能含有少量,请设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解, ,出现白色沉淀,则证明含有。
③已知有VL(已换算成标准状况)废气,通入足量溶液吸收,再加足量溶液充分反应后(不考虑废气中其他成分的反应),经过滤、洗涤、干燥、称量得到bg沉淀。吸收的化学方程式是 ;尾气中的含量(体积分数)的计算式是 。
(3)某工厂以硫酸厂排放的含废气和硝酸厂排放的含硝酸和氮的氧化物废气为原料生产亚硝酸钠,并对亚硝酸钠进行多角度探究。其工艺流程如下:
已知:;
①在分解塔中通入的SO2和硝酸废气中的硝酸反应,若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好,则分解塔中发生反应的化学方程式为 。
②设计实验验证酸性条件下NaNO2具有氧化性,请补充实验方案。(供选择的试剂:NaNO2溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液)
取一定量KI溶液, 。
3.我国某地下卤水中含有丰富的化学资源,为充分利用该资源,某研究院设计了一种综合利用开发工艺,该工艺中某段流程如图。请根据所学知识回答下列问题:
已知:①“析钠母液”主要含有Na+、I-、Br-、Cl-等。
②还原性:I->Br->Cl-,Br2为易挥发的红棕色液体,I2为紫黑色固体。
(1)从卤水中获得氯化钠固体的操作为 ,该操作用到的主要仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、蒸发皿、 。
(2)向“析钠母液”中通入氯气时发生的主要反应的离子方程式为 、 。
(3)“还原”工序是将 (填“I-”或“I2”,后同)还原为 。
(4)“碱液吸收”时发生的反应为6H++Br-+BrO=Br2+H2O,请将离子方程式补充完整并用双线桥标出电子转移情况: 。
(5)使用双氧水“氧化析碘”反应中氧化产物和还原产物(H2O)的分子数目比为 。
4.方铅矿是分布最广的铅矿物,用方铅矿(主要成分为,含少量)为原料生产的一种工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)与铅同主族的硅元素在地壳中的含量位于第 位。
(2)在“焙烧”反应中作 (填“氧化剂”或“还原剂”),在焙烧过程中,每生成时,转移电子的物质的量为 。
(3)过滤操作用到的玻璃仪器有 。
(4)“溶解”步骤中粗铅与浓氢氧化钠溶液、空气(已去除)在加热时发生反应的离子方程式为 。
(5)已知氧化性比氯气强,则溶于浓盐酸的化学方程式为 。
5.制造牙膏的常用摩擦剂有①、②、③、④。某实验室设计两种工艺流程制取超细,其原理如图所示。回答下列问题:
(1)上述摩擦剂属于酸式盐的是 (填化学式),属于 氧化物(填“酸性”或“碱性”),微溶于水,写出其在熔融状态下的电离方程式 。
(2)方案一“焙烧”反应的化学方程式是 ;操作a用到的玻璃仪器是 。
(3)方案二“酸浸”反应若生成44g气体A,则理论上消耗 g 。
(4)治疗胃酸(主要成分是盐酸)过多的药物“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝。它是白色非晶形的粉末,难溶于水,抗酸持久、较强,有黏膜保护作用。请写出氢氧化铝治疗胃酸过多的离子方程式 。
6.锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分反应条件未给出)。
回答下列问题:
(1)中的化合价是 。
(2)“拆解”废旧锂离子电池前需进行“放电处理”,具体操作是先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电。“放电处理”有利于锂在正极回收,其主要原因是 。
(3)“正极碱浸”时,提高碱浸效率的措施有 (任写两项);“正极碱浸”反应中作氧化剂的物质是 (写化学式)。
(4)“酸浸”时,的主要作用是 。
(5)“正极碱浸”后过滤得到的滤液,调pH生成的过程中往往需要加热并不断摚拌,其主要目的是 。
(6)“沉钻”时反应的离子方程式为 。
7.NaCl溶液中混有Na2SO4、Na2CO3溶液和淀粉胶体,选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如图:
(1)写出上述实验过程中所用试剂(填化学式)和基本实验操作:操作① ;操作④ 。
(2)区分淀粉胶体和NaCl溶液的方法是: 。
(3)操作①是利用半透膜进行分离提纯。操作①的实验结果:淀粉 透过半透膜;(填“能”或者“不能”)
8.废镍催化剂主要含Ni,还有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、。某研究性学习小组设计如图所示工艺流程回收镍,制备硫酸镍晶体()。
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应。
②常温下,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
开始沉淀时()的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时()的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是 。
(2)滤渣2的成分是 (用化学式表示)。
(3)“溶液中加入的目的是 (用离子方程式表示);该温度下,的溶度积常数是 。
(4)下列物质调浴液pH,最好选用 (填序号)。
a.氨水 b. c.稀 d.
若调pH前,和浓度均为0.01mol/L,则“调pH”需控制浴液pH的范围为 。
(5)易水解,海水中提取镁有类似B的操作,如从溶液中获得溶质晶体需要在 气流氛围中,进行 、过滤、洗涤、干燥等操作。
9.工业上常用炼钢残渣(主要含FeO•V2O3,还有少量铁粉、SiO2、Al2O3等杂质)为原料提取金属钒,其工艺流程如图所示:
已知:焙烧后铁全部转化为+3价氧化物。
(1)“研磨”的目的是 ,“磁选”后分离出的X为 。
(2)“焙烧”过程中,若转移电子数为2.5NA,则被氧化的FeO•V2O3为 mol。
(3)“酸浸”时,生成V2O5的离子方程式为 。
(4)若“沉钒”前溶液中c(VO)=0.16mol•L-1,忽略溶液体积变化,为使钒元素的沉降率达到99%,则“沉钒”后溶液中c(NH)= mol•L-1(已知:常温下,Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3)。“沉钒”过程中,加入稀H2SO4,其目的是 。
(5)检验NH4VO3沉淀是否洗净的操作是 。
(6)一种含钒的氧化物晶胞结构如图所示,已知NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 g•cm-3 (列出计算式即可)。
10.高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为和)可用于制备晶体,工艺流程如下:
已知:①硫铁矿的主要成分为(杂质不参与反应);②为肉色。
回答下列问题:
(1)过滤时用到的主要玻璃仪器有烧杯、 和 。
(2)废锰渣在反应Ⅰ中粉碎的目的 。
(3)“反应Ⅱ”的化学方程式为 。
(4)“反应Ⅲ”中还原剂和氧化剂物质的量之比为 。
(5)检验“滤液1”中是否含有的方法是 。
(6)取固体样品,溶于适量水中,加硫酸酸化,用过量(难溶于水)将其完全氧化为,过滤,洗涤液并入滤液后,加入固体,充分反应后,用硫酸酸化的的标准溶液滴定剩余的溶液,用去。
①写出标准溶液与溶液反应的化学方程式: 。
②样品中的质量分数 (用含的代数式表示)。
11.铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为,含FeS、CuO、等杂质)制备的工艺流程如下:
已知:
ⅰ.难溶于冷水;
ⅱ.“氧化浸取”时,铋元素转化为,硫元素转化为硫单质;
ⅲ.。
回答下列问题。
(1)“氧化浸取”步骤中温度升高可以增大速率,但高于50℃时浸取速率会下降,其可能的原因是 。滤渣1经过除硫后的另一种成分在工业上用途广泛,写出一种用途: 。
(2)“氧化浸取”时,FeS发生反应的离子方程式为 。
(3)“除铁”步骤中调节pH最好选用的试剂为___________(填字母)。
A.稀硫酸 B.碳酸钠 C.三氧化二铋 D.氨水
(4)“转化”时,生成的反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为 。
(5)产品纯度的测定。取产品wg,加入足量稀硫酸和稀溶液10mL使其完全反应(Bi被还原为+3价),再用标准溶液滴定溶液中剩余的(Cr被还原为+3价),恰好消耗标准溶液。该产品的纯度为 (用含w、a、b的代数式表示)。
(6)组装为下图装置后发现导线中电流方向为石墨1→石墨2,则该装置的负极为 ,石墨2电极上的电极反应式为 。
12.某研究小组设计如下实验探究只含四种常见元素,且阴、阳离子个数比为的无机盐A。
已知:标准状况下气体单质C的密度为,气体A为混合气体。
(1)无机盐A可用于的检验,该小组成员向含有的待测液中先加入无机盐A,再加入少量新制氯水,观察到的现象是 。
(2)气体单质C的摩尔质量为 ,无机盐A的化学式为 。
(3)写出图中与溶液反应生成无色气体B的离子方程式: 。
(4)写出白色沉淀D的化学式: 。
(5)写出无机盐A与反应的离子方程式: ,体现了的 (填“还原性”或“氧化性”)。
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)除去混合物中的有机物和活性炭,同时将金属氧化为金属氧化物有利于浸出
(2)
(3)阴离子
(4) 2(NH4)PdCl4 + N2H4 = N2 + 2Pd + 4NH4Cl + 4HCl 浸取与洗脱
(5) PdH0.8 钯是一种优良的储氢金属,由于钯吸收储存了部分氢气,所以消耗的H2质量比理论值略高
2.(1) III
(2) 加入过量盐酸酸化,再加入适量氯化钡溶液
(3) 向其中滴加稀硫酸酸化,滴加淀粉溶液,无明显现象,滴加少许NaNO2溶液,溶液变蓝,证明NaNO2有氧化性
3.(1) 蒸发结晶 玻璃棒
(2) Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Cl2+2I-=2Cl-+I2
(3) I2 I-
(4)
(5)1:2
4.(1)2
(2) 还原剂 3
(3)烧杯、普通漏斗、玻璃棒
(4)
(5)
5.(1) 酸性
(2) 烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)100
(4)
6.(1)+3
(2)放电时,锂离子从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中
(3) 升高温度、将电极材料粉碎、增大浸取液的浓度、不断搅拌等
(4)作还原剂(或将还原为)
(5)使反应速率加快,防止生成胶体或者胶状沉淀,从而有利于沉淀的生成和分离
(6)
7.(1) 渗析 蒸发结晶
(2)丁达尔效应
(3)不能
8.(1)增大固体表面积,提高酸浸速率
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 10−15.6
(4) b 4.7≤pH<6.2
(5) HCl 蒸发浓缩、冷却结晶
9.(1) 增大接触面,加快反应速率 铁粉
(2)0.5
(3)2VO+2H+=V2O5+H2O
(4) 1 使的水解平衡逆向移动,增大浓度,从而增大的产量
(5)取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,依次滴加稀盐酸和BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净
(6)
10.(1) 玻璃棒 漏斗
(2)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(3)FeS2+MnO2+2H2SO4=FeSO4+MnSO4+2H2O+2S
(4)2:1
(5)取少许滤液于试管中,往试管中滴入几滴KSCN溶液,若滤液出现红色,则含有Fe3+
(6) 2+8H2SO4+5=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2+8H2O
11.(1) 盐酸挥发、双氧水分解 制取玻璃等
(2)
(3)C
(4)1:1
(5)
(6) 石墨2
12.(1)开始无明显现象,后变红
(2) 28 g·mol-1 NaSCN
(3)H++=H2O+CO2↑
(4)BaSO4
(5) 2SCN-+11H2O2=2+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+ 氧化性
答案第1页,共2页
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