高考化学大题非选择专练07（化工工艺流程20题）-2023年高考化学考点必杀300题（新高考专用）（

专练07（非选择题）（20题）工艺流程题1．钪是一种稀土金属元素，在国防、航天、核能等领域具有重要应用。工业上利用固体废料“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图。已知：TiO2难溶于盐酸；Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10−38。回答下列问题：(1)为提高“酸浸”速率，对“赤泥”的处理方式为___________；滤渣I的主要成分是___________(填化学式)。(2)“氧化”时加入足量H2O2的目的是___________；氧化后溶液中Fe3+浓度为0.001mol∙L−1，常温下“调pH”时，若控制pH＝3，则Fe3+的去除率为___________(忽略调pH前后溶液的体积变化)。(3)已知25℃时，Kh1(C2O)＝a，Kh2(C2O)＝b，Ksp[Sc2(C2O4)3]＝c。“沉钪”时，发生反应：2Sc3+＋3H2C2O4Sc2(C2O4)3↓＋6H＋，该反应的平衡常数K＝___________(用含a、b、c的代数式表示)。(4)Sc2(C2O4)3·6H2O在空气中加热至550℃时生成Sc2O3、CO2和H2O，写出反应的化学方程式___________。2．钼酸铋作为新型半导体光催化材料，因其具有优异的离子导电性、介电性、气体传感性和催化性而广泛应用于生产生活中。以氧化铋渣(主要成分是、、还含有、ZnO、和等杂质)为原料制备钼酸铋(，其中Mo为+6价)的工艺流程如下：回答下列问题：(1)基态的价电子排布式为___________。(2)“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。(3)“除锑”过程中发生反应的化学方程式为______；该过程需要加热的原因为_______。(4)已知：硫代乙酰胺()在酸性溶液中会水解为乙酰胺()和硫化氢；的，；。①硫化氢会进一步发生反应，计算该反应的平衡常数K＝___________。②硫代乙酰胺比乙酰胺的沸点低，解释其原因为___________。(5)“酸溶”时会有NO逸出，此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。(6)已知钼酸铋在空气中放置会变质，生成和，该过程中的化学方程式为___________。(7)的立方晶胞结构如图所示，以A点为原点建立分数坐标，已知A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为，则C点坐标为___________。3．HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、V2O5、Al2O3)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。已知：I.MoO3、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。II.高温下，NH4VO3易分解产生N2和一种含氮元素的气体。III.Ksp(CuS)=6×10-36；K1(H2S)=1×10-7、K2(H2S)=6×10-15。请回答下列问题：(1)请写出“气体”中属于最高价氧化物的电子式：_____。(2)请写出“焙烧”过程中MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式：_____，_____。(3)“浸渣”的成分为______(填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有_____(填化学式)。(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为_____、_____。(5)“沉钒”时生成NH4VO3沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：______。(6)在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入NH4HS进行“除杂”，除掉溶液中微量的Cu2+，则反应Cu2++HS-=CuS+H+的K=______。4．钽()和铌()的性质相似，因此常常共生于自然界的矿物中。一种以钽铌伴生矿(主要成分为和少量的)为原料制取钽和铌的流程如下：“浸取”后，浸出液中含有两种二元强酸和锰、钛等元素。已知：①为甲基异丁基酮；②(1)“浸取”时通常在_______材料的反应器中进行(填标号)。A．陶瓷 B．玻璃 C．铅 D．塑料(2)浸渣的主要成分是_______，与氢氟酸反应的离子方程式为_______。(3)“浸取”时，的浓度对铌、钽的浸出率的影响如下图所示，则的最佳浓度为_______，理由是_______。(4)金属铌可用金属钠还原制取，也可用电解熔融的制取。①流程中钠热还原法制备铌粉的化学方程式为_______。②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为，电解总化学反应方程式为_______。5．锰酸锂(LiMn2O4)是锂电池的正极材料，以软锰矿为原料，生产锰酸锂的流程如下：已知：①软锰矿的成分如下：成分MnO2Fe2O3CaOSiO2其他不反应杂质质量分数69.6%7.6%5.6%9.0%8.2%②K2MnO4在强碱性溶液(pH大于13.5)中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境中会发生歧化反应生成和MnO2。③苯胺(C6H5NH2)还原性较强，在该条件下可被氧化为硝基苯(C6H5NO2)。④锰酸锂为灰黑色粉末，离子化合物，易溶于水，难溶于无水乙醇。(1)“氧压浸出”的浸出温度为260°C，并维持500r/min的速率搅拌，此时发生的氧化还原反应的化学方程式为___________。(2)“加热溶解”和“除杂”时均要严格控制溶液pH的原因是___________，“除杂”中加入CaO后，需要适当加热并搅拌的目的是___________，若此时溶液中c()=2.5mol/L，则1m3溶液中理论上需要加入的CaO的质量为___________kg。(3)“一系列的操作”是将所得溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的试剂最好选用___________。A．冷水 B．热水 C．95%的乙醇溶液 D．LiOH溶液(4)纯度的测定：取0.5800g锰酸锂[Mr(LiMn2O4)=181]样品与稀硝酸和双氧水反应，将Mn元素完全转化为Mn2+，除去过量的双氧水，调节pH，滴加指示剂，用浓度为0.3000mol/L的EDTA标准溶液滴定，终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(Mn2+与EDTA反应的化学计量数之比为1：1)①若反应时，N元素的化合价不变，则锰酸锂与稀硝酸和双氧水反应的离子方程式为___________。②样品中锰酸锂的纯度为___________%(保留两位有效数字)。6．一种用硫铜矿(主要含CuS、及少量FeO、等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：已知：①CuCl是难溶于水和醇的白色固体，在热水中迅速水解生成；②CuCl在潮湿的空气中易被氧化，生成的碱式盐为；③已知、、开始生成沉淀和沉淀完全时的pH如下表：金属离子开始沉淀pH4.78.11.2完全沉淀pH6.79.63.2回答下列问题：(1)“酸浸”时，富氧空气的作用_______。(2)“酸浸”时，CuS反应的化学方程式为_______。(3)用氨水调pH时，应将溶液的范围调整为_______。(4)“合成”时，生成CuCl发生反应的离子方程式为_______。(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用xmol⋅L的溶液滴定到终点，发生反应为，消耗溶液VmL，样品中CuCl的质量分数为_______(杂质不参与反应，列出计算式即可)。(6)如图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为anm。①图中原子的坐标参数：A为，B为，则C的坐标参数为_______。②与最短的距离是_______nm。7．NiOOH可用作碱性镍镉电池的电极材料，用含镍废料(主要成分是Ni，杂质有Al、Fe、SiO2)制取NiOOH的流程如图。已知：i.镍、铁同族，但Ni2+的性质较稳定；ii.常温下，该工艺条件下金属阳离子生成氢氧化物沉淀时的pH范围如表所示。沉淀物开始沉淀时pH3.01.55.97.1完全沉淀时pH4.73.29.09.2回答下列问题：(1)“酸浸”前将废料粉碎的目的是___________，“滤渣2”的主要成分是___________。(2)加入的目的是___________，实际生产中发现的实际用量比理论用量多，原因是___________。(3)“调pH”时pH的范围是___________，当溶液中离子浓度小于或等于时认为该离子沉淀完全，则常温下___________，“氧化2”中反应的离子方程式为___________。(4)锌镍电池是一种可充电电池，其充电时总反应为，则放电时正极的电极反应式为___________，充电时阴极周围溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。8．(氧化铬(Cr2O3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。以含铬废料(含FeCr2O4、MgO、SiO2、Al2O3等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。已知：烧渣的成分为Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3、Fe2O3、MgO；25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1×l0-33、Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11，溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。回答下列问题：(1)“研磨”的目的是_________；“焙烧”过程发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是_________。(2)25℃时，若滤液l中金属离子的浓度均为0.2mol·L-1，则“调pH”的最小值为_________。(保留两位有效数字)。(3)“除镁”工序不能在陶瓷容器中进行的原因是_________。(4)“转化”时加入适量H2SO4的作用是_________。(5)“煅烧”反应生成的气体中含有一种单质，该反应的化学方程式_________。(6)已知MgO具有NaCl型晶体结构，其结构如图所示。则每个Mg2+周围距离最近的Mg2+个数为_________。已知MgO晶胞边长为0.4nm，则MgO的密度为_________g/cm3(设NA为阿伏伽德罗常数的值，只需列出算式)。9．纳米ZnO可用作催化材料、半导体材料。以锌焙砂(主要成分为ZnO、ZnSiO3，含少量Cu2+、Mn2+等)为原料制备纳米ZnO的流程如下：已知：i.；受热易分解，放出氨气；ii.。(1)“浸取”时，锌元素以形式进入滤液。①浸出率与温度关系如图甲所示，请解释55℃时浸出率最高的原因：_______。②浸出率与的关系如图乙所示，之后浸出率下降，说明_______(填序号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。A．ZnO和    B．ZnO    C．③浸取过程加入的目的是_______。(2)写出流程中生成“滤渣”的离子方程式：_______。(3)根据“蒸氨”时逸出的气体为氨气可推知“浸取”步骤中加入的氨水是过量的。你认为该推断是否正确？并说明理由：_______。(4)写出流程中“沉锌”的离子方程式：_______。(5)该流程中可以循环利用的物质是_______(写出主要成分的化学式)。10．铜是人类最早使用的金属，在生产生活中有着重要的应用。一种以黄铜矿(主要成分为，含少量Fe的氧化物、、Au等)为原料制备纳米Cu的工艺流程如图。回答下列问题：(1)溶浸前，要将黄铜矿粉碎过筛，目的是___________。(2)溶浸后，滤渣的主要成分为Au、、___________(填化学式)。(3)写出加入双氧水氧化时反应的离子方程式___________。(4)氨化时要确保溶液的pH不小于___________(当离子的浓度mol·L时视为完全沉淀，已知常温下，)。(5)加入还原后的滤液经处理可用于___________(填用途)。(6)保持其他条件相同，分别测得纳米Cu的产率随和pH变化的曲线如图。生产时宜选用的为___________mol·L，pH为___________，pH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是____