2025版高考热点题型与考点专练化学14.无机化工生产流程题试题（Word版附答案）

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已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-22,
Ksp[Bi(OH)3]=4.4×10-31。
回答下列问题:
(1)滤渣a的成分是 Fe(OH)3、Cu(OH)2、Bi(OH)3 (写化学式)。
(2)“沉淀”时,CuSO4溶液必须过量的原因是 使砷完全沉淀 。
(3)写出“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应的化学方程式:
3Cu(AsO2)2+3SO2+6H2O===Cu3(SO3)2·2H2O+6HAsO2+H2SO4 。
(4)红色还原渣(不溶于水)“氧化”时反应的离子方程式为
2[Cu3(SO3)2·2H2O]+4H++3O2===6Cu2++4SO42-+6H2O 。
(5)“沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚合硫酸铁)进一步去除,用石灰乳调节废水的pH,通入空气,PFS用量[以n(Fe)n(As)表示]、终点pH与砷去除率的关系如图所示。PFS除砷的最佳条件是 终点pH为8,PFS用量为4或n(Fe)n(As)=4 。
(6)当废水中砷质量浓度为5.0 g·L-1时,若实验取75 L含砷废水,制得475.2 g As2O3,则As元素的回收率为 96% 。
(7)砷化镓(GaAs)为第三代半导体,其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为
a nm,阿伏加德罗常数值为NA,则砷化镓晶体密度为 580NA·a3×1021 g·cm-3。
2.钛铁矿的主要成分为FeTiO3,含少量SiO2、Sc2O3等氧化物,某实验室利用钛铁矿制取ScF3的流程如图所示。
已知:
①“酸浸”时FeTiO3转化为TiO2+;
[TiO(H2O2)]2+为橘黄色的稳定离子,易溶于水。
②室温下,溶液中离子沉淀完全的pH如表所示。
回答下列问题:
(1)为提高酸浸速率,除粉碎钛铁矿外,还可以采取的措施是 加热(或搅拌等,合理即可) (写1条措施即可);水解生成TiO2·xH2O沉淀的离子方程式为 TiO2++(x+1)H2O===TiO2·xH2O↓+2H+ 。
(2)“萃取”操作之前,需要检漏的玻璃仪器是 分液漏斗 。
(3)“洗钛”时H2O2的作用是 与TiO2+形成稳定的离子[TiO(H2O2)]2+进入水层,便于除钛还可以将Fe2+氧化成Fe3+,便于后续调pH使Fe3+沉淀完全 。
(4)“酸溶”所得溶液中含有Sc3+、Fe3+等。若此溶液中Sc3+的浓度为0.01 ml·L-1,“氨水调pH”时应控制的pH范围是 3.2≤pH