专题十工艺流程题专题检验--（实战演练）-高考引领教学2023年高考化学二轮针对性复习方案（原卷版）_05高考化学_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_二轮复习

专题十 工艺流程题 专题检验 （7 小题，共100分） 1．（2022·河南洛阳·三模）（14分）碳酸锶(SrCO )具有屏蔽X射线的功能，广泛应用于彩 3 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SrSO ， 4 含少量BaSO 和CaSO )和煤为原料生产碳酸锶。工艺流程如下： 4 4 已知：①Sr(OH) 、Ba(OH) 、Ca(OH) 在不同温度下的溶解度(g)： 2 2 2 温度/°C 20 40 60 80 90 100 Sr(OH) 1.77 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2 2 Ba(OH) 3.89 8.22 20.94 101.4 — — 2 Ca(OH) 0.173 0.141 0. 121 0.094 0.086 0.076 2 ②浸取时发生反应：2SrS+2H O=Sr(HS) +Sr(OH) ，硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度 2 2 2 影响。 ③BaSO 、SrCO 、BaCO 和SrSO 均难溶于水，在相同温度下的溶解度(S)关系如下： 4 3 3 4 S(BaSO )≈S(SrCO )＜S(BaCO )＜S(SrSO )。 4 3 3 4 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SrSO ，反应的化学方程式为___________。 4 (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CO 中含有少量的O 、SO 等，在碳化时发生副反应，生成少量的 2 2 2SrSO 、SrSO ，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 3 4 煮沸，写出脱硫过程SrSO 与纯碱反应的化学方程式___________。 4 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(CO ) ，还含少量的FeO、MgO、RuO 、CaO、SiO ]为原料制备钌(Ru)的流 3 2 4 2 程如图。回答下列问题： (1)Na Fe (SO ) (OH) 中Fe的化合价为____。 2 4 4 6 2 (2)“酸浸”时，Na SO 的作用____。“滤渣”的主要成分有SiO 和____(填化学式)。“酸 2 3 2 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：1molNaClO 参与反应，转移6mol电子) 3 (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(CO ) 、165kgRuO ]，最终制得3636kgRu，则Ru的产率为 3 2 4 ____。(保留三位有效数字) ZnSO 3．（2022·全国甲卷）（14分）硫酸锌( 4 )是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电 ZnCO 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 3，杂质 SiO 为 2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： 离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+ K sp 4.01038 6.71017 2.21020 8.01016 1.81011 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_______、_______。 pH=5 (3)加入物质X调溶液 ，最适宜使用的X是_______(填标号)。 NH H O Ca(OH) NaOH A． 3 2 B． 2 C． 滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。 80~90℃ KMnO MnO (4)向 的滤液①中分批加入适量 4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有 2， 该步反应的离子方程式为_______。 (5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。 H SO (6)滤渣④与浓 2 4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(As O )可用于治疗急性早幼粒细胞白血 2 3 病。利用某酸性含砷废水(含H AsO 、H SO )可提取As O ，提取工艺流程如下： 3 3 2 4 2 3已知：①As O 为酸性氧化物；②As S 易溶于过量的Na S溶液中，故加入FeSO ，的目的 2 3 2 3 2 4 是除去过量的S2-。 回答下列问题： (1)废水中H AsO 中砷元素的化合价为____ 3 3 (2)“焙烧”操作中，As S 参与反应的化学方程式为_____ 2 3 (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H AsO 转化为H AsO 然后将“还原”后溶液加热，H AsO 分解为As O 。 3 4 3 3 3 3 2 3 某次“还原”过程中制得了1.98kgAs O ，则消耗标准状况下气体X的体积是 2 3 ___________L。 (6)砷酸钠(Na AsO )可用于可逆电池，装置如图1所示，其反应原理为AsO +2H++2I-=AsO 3 4 +I +H O。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 2 2 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、SiO 及不溶于酸的杂质)制备胆矾CuSO •5H O的流程如图。 2 4 2已知：有机萃取剂HR可以萃取Cu2+，其萃取原理(org为有机相)Cu2+(aq)+2HR(org)   反 萃 萃  取 取  CuR (org)+2H+(aq)。 2 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.H SO d.NH •H O 2 4 3 2 (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) 离子 Fe3+ Cu2+ Ni2+ Fe2+ 浓度/(mol·L-1) 1.0×10-6 5.0 1.2 0 对应氢氧化物的K 6.4×10-38 2.2×10-20 2.0×10-15 8.0×10-16 sp 该滤液的pH为___；加入的Cu(OH) ____(填“已经”或“没有”)完全溶解。 2 (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·GeO 、FeO·GeO 、Fe O ·GeO 、PbO 2 2 2 3 2 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·GeO 发生反应的化学方程式是_______，浸渣的主要成分是_______。 2 (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．1.0 B．2.0 C．2.5 D．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_______。 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 (5)可从滤液中回收的金属元素主要有_______。 (6)若用C H O表示单宁酸，压滤后的含锗沉淀表示为GeO(C H O) SO ，其在空气中灼烧会 2 2 2 2 2 4 得到SO 、H O、CO 三种气体，该反应方程式为_______。 2 2 2 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MnO 等锰的氧化物)为原料制备硫 2 酸锰的工艺流程如下： 已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO 、Fe O 及少量FeO、Al O 、MgO。 4 2 3 2 3 ②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)： 物质 Fe(OH) Fe(OH) Mn(OH) Al(OH) 3 2 2 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 ③离子浓度≤10-5mol·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MnO ，则氧化步骤发生反应的离子方程式为_______，若省略“氧化”步 2 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0.05mol·L-1。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值 =_______(已知：K (MgF )=6.4×10-10；K (CaF )=3.6×10-12) sp 2 sp 2 (5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_______，选择NH HCO 而不选择Na CO 溶液的 4 3 2 3原因是_______。