高三化学高考备考一轮复习专题训练：工业流程题

这是一份高三化学高考备考一轮复习专题训练：工业流程题，共22页。试卷主要包含了我国的钒资源非常丰富，央视报道《王者归“铼”》，Mn2O3是一种重要的化工产品等内容，欢迎下载使用。

(1)基态Fe2+的电子排布式为_______。
(2)写出由含铁锌精矿焙烧得到ZnFe2O4的化学方程式：_______。
(3)锌渣浸出时发生如下反应：
反应1：
反应2：
反应3：
①已知、、，则反应2的平衡常数K=_______。
②浸出过程中，溶液中Fe2+、Fe3+、总Fe的浓度随时间的变化关系如图所示。0~50min时间内，溶液中Fe3+的浓度随时间延长而逐渐增大的原因是_______。
(4)水热时需控制溶液pH在4~4.5之间，温度为80℃，写出水热反应中Fe2+所发生反应的离子方程式：_______。
2．（2022·湖北·荆州中学模拟预测）我国的钒资源非常丰富。钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2∙xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2.一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图：
已知：
①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+
②1g2≈0.3
③Cr(OH)3的Ksp近似值为1×10-30
④有关物质的溶解度(g/100gH2O)如表所示：
回答下列问题：
(1)钒(V)在周期表中的位置_______。
(2)滤渣的成分为_______(填化学式)，“氧化”生成，反应的离子方程式为_______。
(3)常温下，若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.125ml·L-1，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~_______。(结果保留1位小数)
(4)“溶液1”中含，加入H2O2后发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(5)“溶液2调pH”，所发生反应的离子方程式为_______。
(6)“多步操作”包括蒸发浓缩、_______、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
(7)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化-水解沉钒率的影响，得到如图所示结果。由图可知，分别采用Na2S2O8、H2O2进行“氧化”时，应选择的适宜温度分别是_______、_______。
3．（2022·山西·怀仁市第一中学校模拟预测）分离回收软锰矿(含MnO2及少量FeO、CO、NiO、SiO2)中的金属元素的工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)Fe、C、Ni均位于元素周期表第_______周期第_______族。
(2)滤渣1的主要成分为_______。
(3)氧化后，向溶液中加入足量Na2SO4可以将Fe3＋以铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的形式除去，反应的化学方程式为_______；反应后，溶液的pH会_______ (填"增大"或"减小")。
(4)MnS投入量、pH、温度对C2＋、Ni2＋的去除率影响分别如图a、图b、图c所示：
已知：CS、NiS的溶解度均随温度升高而增大。Ksp(CS)=10-21，Ksp(NiS)=10-19。
①MnS的最佳加入量为_______g·L-1；C2＋完全沉淀时，c(Ni2＋)= _______ml·L-1。
②最佳pH为_______。
③从水解平衡、Ksp变化角度解释，温度高于75 ℃时，C2＋、Ni2＋去除率降低的原因是_______。
4．（2022·辽宁·鞍山一中模拟预测）某学习小组研究电镀废水的无害化处理，以其中的COD (表示废水中有机物质的总量)、氰化物和Cr (Ⅵ)为主要净化目标。流程如下：
(1)Fentn 氧化主要去除COD和氰化物，其中除氰化物的反应为：CN- +H2O2 CNO-+H2O；机理如下：
步骤一： H2O2 2HO·
步骤二： CN- +_______→CNO- +_______
请用合适的微粒符号补全步骤二的反应方程式，需配平_______。
(2)在实际工业生产中，Fentn 氧化这一步可通过_______来代替(填代号)
A．曝气 B．硫化沉淀 C．离子交换
(3)在探究Fentn氧化的最佳条件时发现，随着n(Fe2+)： n(H2O2 )和pH的变化，COD和氰化物的去除率如图一和图二所示：
①最有利于该工艺过程的n(Fe2+)：n(H2O2 )=_______。
②请结合Fentn氧化机理阐述随pH的增大COD和氰化物的去除率下降的可能原因_______。
(4)已知还原步骤在酸性条件下进行，Cr (Ⅵ)发生还原反应的离子方程式为_______。
(5)若25°C， KspCr(OH)3= 6.3 ×10-31，若调节pH为10， Cr3+是否沉淀完全？试通过计算加以说明_______。
(6)“膜过滤”步骤微粒过膜与拦截示意图如下：
根据各种分离膜能达到的效果(如下图)，该过程可选择_______膜(填代号)。
A．微滤B．超滤C．纳滤D．反渗透
5．（2022·重庆市育才中学模拟预测）硫酸铜晶体(CuSO4∙5H2O)是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业，它易溶于水，难溶于乙醇。现用铜矿石(主要成分为CuS、Cu2S、CuS，杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等)制备硫酸铜晶体，工业流程如图所示：
已知：I．“络合反应”中可形成配合物；
II．在该工艺条件下，生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示。
回答下列问题：
(1)关于上述流程，下列说法正确的是___________(填选项字母)A．预处理时，用破碎机将铜矿石破碎成粒子直径＜1 nm的铜矿粉，其目的是提高反应速率和浸取率
B．“络合反应”中，高温可提高反应的速率
C．“蒸氨”时，产生的气体有污染，经一定浓度的硫酸吸收所得的溶液可作化肥
D．“一系列操作”中，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
(2)“反应I”后，过滤所得滤渣中含有S，写出其中Cu2S参与反应的离子方程式：___________。
(3)“中和”时利用加入的氨水调节溶液的pH，应控制的pH范围为___________。
(4)“络合反应”过程中，生成的化学方程式为___________。
(5)“一系列操作”中，使晶体从溶液中析出，可采取的操作有___________(任写一条)。
(6)晶体中所含结晶水通过重量分析法测定。
①主要步骤：a．称量；b．置于烘箱中脱结晶水；c．冷却；d．称量；c．重复b~d至恒重；f．计算。步骤e的目的是___________。
②在受热时质量分数(ω)随温度的变化情况如图所示：
据此分析可知，若测得结晶水的含量偏低，则可能是因为受热后的晶体中存在___________(填化学式)导致的结果。
6．（2022·湖南省新化县第一中学模拟预测）某电镀污泥中含有镍(Ni)、Fe、Cu、Ca等金属化合物(主要以氢氧化物形式存在)及SiO2，从该电镀污泥中回收制备硫酸镍(NiSO4)，具体流程如图所示。已知：加入有机萃取剂发生的反应为：nHX+Mn+MXn+nH+。
(1)提高电镀污泥溶解速率的措施有____(写出两条)。
(2)滤渣1的成分中有____。
(3)电解中用惰性电极电解滤液，阳极区溶液pH降低，其电极反应式为____，确定电解后Cu2+反应完全的实验操作是____。
(4)Ksp(FeSO4)=9.9×10-16，若使溶液中c(Fe3+)