高考化学二轮复习针对性练习专题一0 工艺流程题 专题检验--（实战演练）（解析版）

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1．（2022·河南洛阳·三模）（14分）碳酸锶(SrCO3)具有屏蔽X射线的功能，广泛应用于彩色显示装置、等离子显色装置的荧光屏玻璃中。工业上以天青石(主要成分为SrSO4，含少量BaSO4和CaSO4)和煤为原料生产碳酸锶。工艺流程如下：
已知：①Sr(OH)2、Ba(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g)：
②浸取时发生反应：2SrS+2H2O=Sr(HS)2+Sr(OH)2，硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度影响。
③BaSO4、SrCO3、BaCO3和SrSO4均难溶于水，在相同温度下的溶解度(S)关系如下：
S(BaSO4)≈S(SrCO3)＜S(BaCO3)＜S(SrSO4)。
回答下列问题：
(1)天青石、煤混合粉碎的目的是___________。
(2)天青石与煤焙烧时CO还原了SrSO4 ，反应的化学方程式为___________。
(3)用热水浸取可以加快浸取速率，另外的主要作用是___________。
(4)碳化过程控制条件让硫氢化锶吸收二氧化碳有利于产品质量的提高，并且可以提供硫化氢使氢氧化锶转化为硫氢化锶。写出碳化时硫氢化锶吸收二氧化碳的化学方程式：___________。
(5)若达到碳化终点后继续碳化，则会使产品产率降低，结合化学方程式解释原因：___________，取碳化后的料浆滴入无色酚酞试剂，若___________表明到达碳化终点。
(6)由于碳化所用的CO2中含有少量的O2、SO2等，在碳化时发生副反应，生成少量的SrSO3、SrSO4，所以要对碳化完成的碳酸锶浆进行脱硫处理。方法为加入纯碱，并加热煮沸，写出脱硫过程SrSO4与纯碱反应的化学方程式___________。
2.（2022·河南新乡·三模）（15分）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Ru(CO3)2，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)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合价为____。
(2)“酸浸”时，Na2SO3的作用____。“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：1mlNaClO3参与反应，转移6ml电子)
(4)从“滤液2”中可提取一种化肥，其电子式为____。
(5)“灼烧”时Ar的作用是____。
(6)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____。(保留三位有效数字)
3．（2022·全国甲卷）（14分）硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是_______(填标号)。
A． B． C．
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
(4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
4．（2022·河南商丘·三模）（14分）三氧化二砷(As2O3)可用于治疗急性早幼粒细胞白血病。利用某酸性含砷废水(含H3AsO3、H2SO4)可提取As2O3，提取工艺流程如下：
已知：①As2O3为酸性氧化物；②As2S3易溶于过量的Na2S溶液中，故加入FeSO4，的目的是除去过量的S2-。
回答下列问题：
(1)废水中H3AsO3中砷元素的化合价为____
(2)“焙烧”操作中，As2S3参与反应的化学方程式为_____
(3)“碱浸”的目的___________，“滤渣Y”的主要成分是___________。(写化学式)。
(4)“氧化”操作的目的是___________(用离子方程式表示)。
(5)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3然后将“还原”后溶液加热，H3AsO3分解为As2O3。某次“还原”过程中制得了1.98kgAs2O3，则消耗标准状况下气体X的体积是___________L。
(6)砷酸钠(Na3AsO4)可用于可逆电池，装置如图1所示，其反应原理为AsO+2H++2I-=AsO+I2+H2O。探究pH对AsO氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图2所示。则a点时，盐桥中K+___________(填“向左”“向右”或“不”)移动，c点时，负极的电极反应为___________。
5．（2022·河南新乡·二模）（15分）某工业生产上用铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)制备胆矾CuSO4•5H2O的流程如图。
已知：有机萃取剂HR可以萃取Cu2+，其萃取原理(rg为有机相)Cu2+(aq)+2HR(rg)CuR2(rg)+2H+(aq)。
回答下列问题：
(1)焙烧前粉碎的目的是____。
(2)“调节pH时，生成氢氧化铁沉淀的离子方程式为____，试剂X的最佳选择是___(填标号)。
a.HCl b.NaOH c.H2SO4 d.NH3•H2O
(3)25℃时，“调节pH”后，测得滤液中各离子浓度及相关数据如表所示。(lg2=0.3)
该滤液的pH为___；加入的Cu(OH)2____(填“已经”或“没有”)完全溶解。
(4)向“萃取”后的水相中加入一定量的NaClO和NaOH，能制得黑色不溶物NiOOH，该反应的化学方程式为___。
(5)“操作Ⅱ”包括洗涤，洗涤该沉淀的操作为___。
(6)将得到的胆矾产品做热重分析，测得的数据如图所示。
已知：杂质不分解，250℃时，胆矾失去所有结晶水。则A点胆矾分解得到的物质为___(填化学式)；该胆矾产品的纯度为___(保留4位有效数字)。
6．（2022·安徽淮南·二模）（14分）锗是一种稀散金属，在光纤通信、航空航天等领域有广泛应用，模拟从氧化锌烟灰(成分有ZnO、ZnO·GeO2、FeO·GeO2、Fe2O3·GeO2、PbO等)中提取锗元素的流程图如下：
已知：①浸取后溶液pH为2，Ge以GeO2+的形式存在；
②单宁酸为复杂有机酸，易与Fe3+络合沉淀。
(1)浸取时ZnO·GeO2发生反应的化学方程式是_______，浸渣的主要成分是_______。
(2)试剂X的作用是_______。
(3)下图为沉锗时溶液pH对锗沉淀率的影响，则适宜的pH应为_______(填标号)。
A．1.0B．2.0C．2.5D．3.0
(4)沉锗时有一段沉锗和二段沉锗两种工艺，单宁酸用量与锗沉淀率关系如表所示，工业常用二段沉锗工艺且单宁酸总用量为25倍，其原因是_______。
(5)可从滤液中回收的金属元素主要有_______。
(6)若用C2H2O表示单宁酸，压滤后的含锗沉淀表示为GeO(C2H2O)2SO4，其在空气中灼烧会得到SO2、H2O、CO2三种气体，该反应方程式为_______。
7．（2022·安徽芜湖·三模）（14分）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO2等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)：
③离子浓度≤10-5ml·L-1时，离子沉淀完全。
(1)“混合焙烧”的主要目的是_______
(2)若试剂a为MnO2，则氧化步骤发生反应的离子方程式为_______，若省略“氧化”步骤，造成的影响是_______。
(3)“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是_______。
(4)“氟化除杂”后，溶液中c(F-)浓度为0.05ml·L-1。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值=_______(已知：Ksp(MgF2)=6.4×10-10；Ksp(CaF2)=3.6×10-12)
(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_______，选择NH4HCO3而不选择Na2CO3溶液的原因是_______。
温度/°C
20
40
60
80
90
100
Sr(OH)2
1.77
3.95
8.42
20.2
44.5
91.2
Ba(OH)2
3.89
8.22
20.94
101.4
—
—
Ca(OH)2
0.173
0.141
0. 121
0.094
0.086
0.076
离子
离子
Fe3+
Cu2+
Ni2+
Fe2+
浓度/(ml·L-1)
1.0×10-6
5.0
1.2
0
对应氢氧化物的Ksp
6.4×10-38
2.2×10-20
2.0×10-15
8.0×10-16
一段沉锗单宁酸总用量/倍
10
15
20
25
30
锗沉淀率/%
88.5
89.5
90.5
91.5
93.5
二段沉锗单宁酸总用量/倍
10
15
20
25
30
锗沉淀率/%
92
93.5
94.5
97
97.5
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
1.9
7.6
7.3
3.0
完全沉淀的pH
3.2
9.6
9.3
5.2