高考化学一轮复习—工业流程题

试卷第1页，共15页 高考化学一轮复习—工业流程题

1．（2022·江苏泰州·模拟预测）工业上用红土镍矿(主要成分为NiO，含 CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2)制备 NiSO4·6H2O。工艺流程如下所示。

已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH：

金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Co2+ Mg2+

开始沉淀时的pH 6.8 4.1 2.2 7.5 7.2 9.4

沉淀完全时的pH 9.2 5.4 3.2 9.0 9.0 12.4

(1)加入H2SO4在高压下进行酸浸。充分浸取后过滤出的酸浸渣的主要成分为_______(填化学式)。

(2)氧化、沉铁沉铝时，加入 NaClO 和 Na2CO3溶液共同作用。其中与FeSO4发生氧化还原反应的离子方程式为_______。

(3)沉镁沉钙加入NaF溶液，生成MgF2和CaF2.若沉淀前溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3 mol·L-1，当沉淀完全后滤液中c(Mg2+)=1.5×10-6mol·L-1时，除钙率为_______(忽略沉淀前后溶液体积变化)。(已知：Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11)

(4)“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：M2+(水相)+2RH (有机相) MR2(有机相)+2H+(水相)。工业上用25%P5O7+5%TBP+70%磺化煤油做萃取剂，萃取时， Co、Ni的浸出率和 Co/Ni分离因素随pH的关系如图所示：

①萃取时，选择pH为_______左右。

①反萃取的试剂为_______。

(5)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系。 试卷第2页，共15页 温度 低于30.8① 30.8①~53.8① 53.8①~280① 高于280①

晶体形态 NiSO4·7H2O NiSO4·6H2O 多种结晶水合物 NiSO4

由 NiSO4溶液获得稳定的NiSO4·6H2O 晶体的操作依次是蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥。

2．（2022·辽宁实验中学模拟预测）镍氢电池有着广泛的应用，旧电池的回收和再利用同样的重要。废旧镍氢电池中常含有NiOOH、2NiOH、及少量2CoOH、FeO等，以下为金属分离以及镍的回收流程，按要求回答下列问题：

(1)2Ni的电子排布式为：___________________________。

(2)“酸浸”中，加入24NH的主要作用是_______________________________。

(3)“氧化”过程中与2Fe有关的离子方程式是_____________，滤渣1的化学式是___________。

(4)滤液A的主要溶质是________；操作X是_________。

(5)丁二酮肟()是检验溶液中2Ni的灵敏试剂，常与2Ni形成图A所示的配合物，图B是硫代氧的结果；

A．B．

①下列说法正确的有_________(填字母)。

a．A中所含元素中N元素的电负性最大 B．在A中C－C－C键角是180°

C．在B中－SH上的S原子采取3sp杂化 D．在B中存在σ键、π键与配位键

①化合物A的熔、沸点高于化合物B的原因是_________。

3．（2022·陕西安康·模拟预测）4CuSO在工业、农业、药物合成等领域应用广泛，其制备方法有废铜粉法、试卷第3页，共15页 辉铜矿法、碱性蚀刻废液回收法等。回答下列问题：

(1)废铜粉法：将含有少量铝粉的废铜粉加入过量NaOH溶液中，充分反应后过滤、洗涤，再加入稀24HSO、22HO的混合溶液中，充分反应后经系列操作得到4CuSO。

①铝粉与NaOH溶液反应的离子方程式为_______，判断该反应充分进行的方法是_______。

①Cu与稀24HSO、22HO反应时，若消耗32gCu，则消耗_______22mol HO，该反应不宜在较高温度下进行，其原因是_______。

(2)辉铜矿法：辉铜矿(Cu2S)与稀24HSO、22HO反应可以制得4CuSO，该反应的化学方程式为_______。

(3)碱性蚀刻废液回收法：从某碱性蚀刻废液［主要含234[Cu(NH)]等］中回收4CuSO的工艺流程如图所示。

①步骤I中234[Cu(NH)]反应生成Cu(OH)Cl沉淀的离子方程式为_______。

①“滤液”的用途为_______(填一条)。

①步骤①中加入乙醇的目的是_______。

4．（2022·全国·高三专题练习）海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

(1)指出提取碘的过程中指定的实验操作名称：①_______①_______；写出适量Cl2把NaI氧化的离子方程式_______。

(2)提取碘的过程中，可供选择的试剂是_______。

A．甲苯，酒精 B．四氯化碳，苯 C．汽油，酒精 D．汽油，食醋

(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏，指出上图实验装置中的错误之处：①_______①_______①_______。 试卷第4页，共15页

(4)进行上述蒸馏操作时，使用水浴的优点是_______；最后，晶态碘在_______中。

5．（2022·全国·高三专题练习）某同学按如下实验流程提取海带中的碘，请回答相关问题。

(1)第①步是将海带放入_______(填仪器名称)中，用酒精灯充分加热灰化。

(2)第①步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液，可以采取的措施是_______ (写出两条)。

(3)实验进行到某一步骤时应检验碘的存在，具体方法是_______。

(4)海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等)，这些盐类是在流程图中的第_______步(填编号)与碘分离的。

6．（2022·全国·高三专题练习）碳酸锰(MnCO3) 可用作瓷釉、肥料和饲料添加剂，还应用于医药，电焊条辅料等。某工厂酸性废水中含有Fe2+、Mn2+、SO24，以该废液为原料制备碳酸锰的工艺流程如图所示(部分操作和条件已略)。

回答下列问题：

(1)调节pH值选用的最佳试剂是_______(填序号)。

A．Fe2O3 B．NaOH C．MnCO3 D．H2SO4

(2)过滤1后滤液中存在的主要离子有_______。

(3)氧化过程加快反应速率的方法有_______(写两种方法)。

(4)碳化过程中发生的离子方程式为_______。

(5)过滤2后要得到高纯度碳酸锰固体还需经过操作_______。 试卷第5页，共15页 (6)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物，称取115mg碳酸锰加热，固体物质的质量随温度的变化如图所示。

①527.4①时，剩余固体中n(Mn)：n(O)为_______。

①527.4①时，MnCO3生成相应固体物质的化学方程式为_______

7．（2022·江西·丰城九中高三期末）经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如表所示：

离子 Fe3+ Cu2+ SO Na+ H+

浓度/(mol/L) 2×10-2 1×10-2 1×10-1 2×10-2

(1)c(H+)=_____mol/L。

(2)为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如图流程，回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。

①工业废水中加入铁粉生成固体C的离子方程为：_____。

①试剂B的化学式是_____。

①通过检验溶液D中Fe来判断废水中Fe3+是否除尽，实验方法是_____。

①上述100 L废水经处理，可获得FeSO4·7H2O的物质的量是_____mol。

①由制得的绿矾品体配制50 mL1 mol/L溶液时，需要用托盘天平称量绿矾晶体以下实验操作，会导致所配溶液浓度偏高_____。

a．用托盘天平称量绿矾晶体时，用到游码，且将砝码放在左盘，药品放在右盘

b．转移时，有液体溅出 试卷第6页，共15页 c．最后一次转移后，发现液体超过刻度线，倒出多余部分

d．定容时，俯视刻度线

①在含有4 mol FeSO4的溶液中加入4 mol Na2O2现象是_____；已知反应物恰好完全反应且反应转移6 mol电子，生成的气体标况下的体积为_____L。

8．（2022·全国·高三专题练习）钛酸钡(BaTiO3)具有优良的铁电，压电和绝缘性能，在电子陶瓷中使用广泛。某兴趣小组设计方案在实验室里制备钛酸钡并测定其纯度，制备简易流程如图：

已知：室温下，TiCl4为无色液体，易挥发。

(1)“共沉”在如图装置中完成，仪器A的进水口是____(填“a”或“b”)：仪器B的名称是____；“共沉”时反应的化学方程式为____。

(2)“减压过滤”如图装置，减压的目的是____。

(3)在实验室中煅烧固体使用仪器名称____，煅烧时反应的化学方程式为____。

(4)产品纯度与“共沉”反应时间和“煅烧”时间的关系如图所示，你认为最佳“共沉”反应时间和“煅烧”时间分别为_____h、_____h。 试卷第7页，共15页

9．（2022·福建龙岩·高三期末）亚氯酸钠(2NaClO二氧化氯2ClO都是强氧化性物质，可以用作新冠肺炎防疫的消毒剂。某研究性学习小组利用如图装置。由2ClO制备无水2NaClO，并探究其性质。

【查阅资料】：

①2ClO易与碱溶液反应生成等物质的量的两种盐，其中一种为氯酸盐。

①消毒效率是指单位物质的量的物质所得电子数。

①2NaClO饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是22NaClO3HO，高于38℃时析出的晶体是2NaClO，高于60℃时2NaClO分解成3NaClO和NaCl。

(1)仪器a的名称是_______。

(2)装置A中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比_______。

(3)2ClO是高效低毒消毒剂，可用于自来水消毒，其消毒效率是等物质的量2Cl的_______倍。(2ClO和2Cl作为消毒剂，还原产物均为Cl)

(4)若要从装置C反应后的溶液中获得无水2NaClO晶体的操作步骤为：减压蒸发结晶、趁热过滤、用_______(填温度范围)的热水洗涤、干燥、得到成品。

(5)装置D中干燥管的作用是，_______。装置D用于尾气处理时的有关反应化学方程式_______。

(6)实验结束后，继续通入一段时间2N的目的是_______。

10．（2021·江苏·无锡市运河实验中学高三专题练习）I.海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海