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文檔簡介
第32講無機化工流程題的解題策略(模擬精練+真題演練)完卷時間:50分鐘一、選擇題(共12*5分)1.(2023·山東聊城·統考一模)實驗室模擬以磷石膏(含及雜質、等)為原料制取輕質,流程如下:下列說法錯誤的是A.“浸取1”時,加快攪拌速率、不斷升高溫度均可提高的轉化率B.“浸取1”時,應先通再通,濾液1中濃度最大的陰離子為C.“浸取2”時,發生反應的離子方程式為D.“浸取2”時,所得濾渣2的主要成分為、2.(2023·山東聊城·統考三模)從廢鉬催化劑(主要成分為,含少量、、)中回收鉬酸銨晶體的工藝流程如圖所示:注:酸浸后鉬元素以形式存在,溶液中某離子濃度時,認為沉淀完全;常溫下,。下列說法錯誤的是A.焙燒過程中被氧化的元素有Mo、S、FeB.濾渣1的主要成分是C.“調pH”過程中調節溶液的pH略大于2.83,可除去目標雜質離子D.反萃取發生的離子方程式為3.(2023·江西·江西師大附中校聯考模擬預測)近日,天津大學鐘澄團隊制備鋅鎳電池的負極材料——,流程如下,已知:離心分離是借助于離心力,使比重不同的物質進行分離的方法,下列敘述錯誤的是A.“反應池1”中發生的離子反應為B.“反應池1”和“反應池2”可通過攪拌加快反應C.“加熱”時選擇蒸發皿盛放ZnO和BiOI固體D.“操作1”可以為離心分離,用于分離固體和液體混合物4.(2023·山東菏澤·山東省鄄城縣第一中學??既#┘拥馐雏}中加入的碘酸鉀是一種白色結晶粉末,常溫下很穩定,加熱至560℃開始分解。在酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑,可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質反應。工業上生產碘酸鉀的流程如下。已知:20℃的溶解度為8.08g,50℃的溶解度為10.20g,100℃的溶解度為15.30g。下列說法不正確的是A.步驟①反應器發生的反應為B.步驟②中可用氫氧化鈉代替KOHC.步驟②中氫氧化鉀的主要作用是將轉化為D.步驟③的操作為加熱濃縮、冷卻結晶5.(2023·浙江溫州·樂清市知臨中學校考一模)輝銅礦[,含雜質]合成目標產物的流程如下。下列說法正確的是A.步驟Ⅰ在足量中煅燒產生氣體的主要成分:B.步驟Ⅱ得溶液中溶質的主要成分:和C.步驟Ⅲ的溶液D中存在平衡平衡:D.為得純凈目標產物,步驟Ⅳ的實驗操作步驟依次:加熱蒸發、冷卻結晶、抽濾洗滌。6.(2023·福建泉州·泉州五中??家荒#┛勺靼咨伭希脧U液(含有、、、)制備的工藝流程如圖所示。下列說法中錯誤的是A.“還原”流程中,“濾渣”的成分有銅和鐵B.“水解”流程中,加水能夠促進的水解C.“水解”流程的離子反應是D.“洗滌”流程加入的稀鹽酸能換成溶液7.(2023·山東濟南·山東省實驗中學校考模擬預測)連二亞硫酸鈉()常用于紡織工業、食品漂白等領域。工業上生產的流程如圖所示。若在實驗室模擬該工藝流程,下列說法錯誤的是A.將鋅粉投入水中形成懸浮液主要是為了加快反應速率B.向溶液中加入NaCl固體對的產率無明顯影響C.洗滌時用乙醇效果好于蒸餾水D.該流程中涉及化合反應、分解反應、復分解反應8.(2023·福建泉州·福建省泉州第一中學??寄M預測)以鋯礦石(主要成分為,還含有及鈉、鋁、銅的氧化物等雜質)為原料制備工業純的工藝流程如圖:下列說法錯誤的是A.“高溫氯化”結束前通一段時間氧氣的目的是除去過量的炭黑B.“溶液1”中含有的溶質主要為NaCl、NaOH、C.“堿浸”后分離操作要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗D.“除雜”的目的是除去銅元素9.(2023·江蘇連云港·連云港高中??寄M預測)氧化鈧()廣泛應用于航天、激光等科學領域。利用鈦白酸性廢水(含、、等)制備氧化鈧的工藝具有較高的經濟價值,其流程如下圖所示。已知:、均能與P504(用HR表示)發生絡合反應,且機理均為。下列說法不正確的是A.酸洗時,、與P504的絡合能力:B.萃取、反萃取后均可使用分液漏斗分離,有機相應從分液漏斗上口倒出C.“反萃取”時加入NaOH溶液的作用是將轉化為D.沉鈧時能得到,則焙燒時的反應方程式:10.(2023·湖南·校聯考模擬預測)中國“天向一號”探測器用于火星探測,搭載全球最先進的三結砷化鎵太陽能電池陣為其提供動力,一種從砷化鎵廢料(主要成分為,含、、等雜質)中回收單質鎵和砷的化合物的工藝流程如圖所示:已知:①“堿當”時中Ga以的形式進入溶液。②Ga與Al位于同一主族,性質相似,向溶液中通入,有沉淀析出。③離子完全沉淀時的pH:為8,為5.6。下列說法正確的是A.“堿浸”時,發生的離子方程式為B.“濾渣①”的成分為,,“濾渣③”的成分為C.“調pH①”時,為使得雜質離子沉淀完全,可通入過量的D.“系列操作”為蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥11.(2023·山東聊城·統考三模)用氧化甲苯制備苯甲酸。實驗方法:將甲苯和溶液在100℃反應一段時間后停止反應,過濾,將含有苯甲酸鉀()和甲苯的濾液按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯。下列說法不正確的是已知:苯甲酸熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為和;A.操作Ⅰ為分液、操作Ⅱ為過濾B.甲苯、苯甲酸分別由A、B獲得C.若B中含有雜質,采用重結晶的方法進一步提純D.“系列操作”用到的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、蒸發皿、酒精燈、玻璃棒、燒杯12.(2023·遼寧·校聯考模擬預測)氫氧化鋯[]廣泛應用于塑料、橡膠、交換樹脂等多種化工行業。實驗室中以含鋯廢料(含和少量Cu、Si、Al的氧化物)為原料制備氫氧化鋯的工藝流程如下。下列說法正確的是A.“熔融”操作可在瓷坩堝中進行B.“浸取”后通過分液可得到含有和的浸液C.與形成配離子的穩定性強于與形成配離子的穩定性D.可用濃溶液洗滌粗品二、主觀題(共3小題,共40分)13.(12分)(2023·海南·校聯考一模)以電鍍污泥[含Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2]為原料,利用以下工藝可制備硫酸鎳晶體(NiSO4·6H2O)并獲得副產品黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6]。已知:黃鈉鐵礬沉淀易于過濾,相對于Fe(OH)3,沉淀不易吸附Ni2+。請回答下列問題:(1)①下列措施不能提高“酸浸”過程浸出率的是(填字母)。a.適當升高反應溫度b.增大壓強c.不斷攪拌②濾渣1的主要成分的化學式為。(2)“沉鐵”時Na2CO3加入速度不宜過快,原因是。(3)“沉鉻”過程中發生反應的離子方程式為。(4)一系列操作的實驗步驟依次如下,請補充相關內容:i.過濾、洗滌;ii.將沉淀轉移至燒杯中,向其中;iii.,過濾得晶體。14.(14分)(2023·福建寧德·統考一模)鈷鹽在生活和生產中有著重要應用。(1)在活性炭的催化作用下,通過氧化CoCl2·6H2O制得到[Co(NH3)6]Cl3流程如下:①在“氧化”過程,需水浴控溫在50~60℃,溫度不能過高,原因是:。“系列操作”是指在高濃度的鹽酸中使[Co(NH3)6]Cl3結晶析出,過濾,醇洗,干燥。使用乙醇洗滌產品的具體操作是:。②結束后廢水中的Co2+,人們常用FeS沉淀劑來處理,原理是(用離子方程式表示)。(2)草酸鈷是制備鈷氧化物的重要原料,常用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液制取難溶于水的CoC2O4·2H2O晶體。①常溫下,(NH4)2C2O4溶液的pH7(填“>”、“=”或“<”)。(已知:常溫下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,H2C2O4:Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5)②制取CoC2O4·2H2O晶體時,還需加入適量氨水,其作用是。③在空氣中加熱10.98g二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O),受熱過程中在不同溫度范圍內分別得到一種固體物質。已知Co的兩種常見化合價為+2價和+3價,M(CoC2O4·2H2O)=183g/mol。溫度范圍/℃150~210290~320固體質量/g8.824.82i.溫度在范圍內,固體物質為(填化學式);ii.從加熱到時生成一種鈷的氧化物和CO2,此過程發生反應的化學方程式是。15.(14分)(2023·江西·江西師大附中校聯考模擬預測)硫脲稱為硫代尿素,它是制造磺胺藥物的原料,用于合成抗甲狀腺功能亢進藥物等。150℃時硫脲部分異構化為,硫脲能溶于水和乙醇,但不溶于乙醚等有機溶劑。一種制備硫脲的新工藝如圖所示。反應原理:?;卮鹣铝袉栴}:(1)“過濾”獲得濾渣的主要成分是(填化學式)。(2)“合成”時,在反應釜中加入石灰氮和水,邊攪拌邊通入,這樣操作的目的是。洗液、母液循環回收于“合成”工序,這樣操作的目的是。(3)宜選擇下列試劑洗滌“硫脲”晶體(填字母)。A.水B.75%酒棈C.乙醚(4)尿素、硫脲、聚乙烯醇熔融生成固體電解質(SPE)。用丙酮作溶劑(導電性很弱),浸取SPE得到丙酮浸出液并進行如下實驗:①向浸出液中滴加1%鹽酸,測得溶液導電率與鹽酸濃度關系如圖所示。實驗結果發現:CD段產生沉淀質量最大,用元素分析儀測定該沉淀僅含氮、氫、氯三種元素,進一步實驗發現,該沉淀有固定嫆點,與氫氧化鈉濃溶液共熱產生一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體,由此推知,產生沉淀的成分是(填化學式);BC段導電率降低的主要原因是。②向分離沉淀后的剩余溶液中滴加溶液,溶液變為色,說明固體電解質導電陰離子可能是。(5)測定固體電解質(SPE)中含量。稱取wg樣品溶于水(沒有發生化學變化),滴加2~3滴溶液,用溶液滴定至終點,消耗滴定液的體積為VmL。①則該SPE含的質量分數為%。②如果先加熱熔化SPE,再測得含量,測得結果(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。已知:滴定反應為。1.(2023·湖南·統考高考真題)金屬對有強吸附作用,被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團的催化氫化反應,將塊狀轉化成多孔型雷尼后,其催化活性顯著提高。已知:①雷尼暴露在空氣中可以自燃,在制備和使用時,需用水或有機溶劑保持其表面“濕潤”;②鄰硝基苯胺在極性有機溶劑中更有利于反應的進行。某實驗小組制備雷尼并探究其催化氫化性能的實驗如下:步驟1:雷尼的制備步驟2:鄰硝基苯胺的催化氫化反應反應的原理和實驗裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲存和監測反應過程。回答下列問題:(1)操作(a)中,反應的離子方程式是;(2)操作(d)中,判斷雷尼被水洗凈的方法是;(3)操作(e)中,下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應的是___________;A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷(4)向集氣管中充入時,三通閥的孔路位置如下圖所示:發生氫化反應時,集氣管向裝置Ⅱ供氣,此時孔路位置需調節為;(5)儀器M的名稱是;(6)反應前應向裝置Ⅱ中通入一段時間,目的是;(7)如果將三頸瓶N中的導氣管口插入液面以下,可能導致的后果是;(8)判斷氫化反應完全的現象是。2.(2023·江蘇·統考高考真題)實驗室模擬“鎂法工業煙氣脫硫”并制備,其實驗過程可表示為
(1)在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入氣體,生成,反應為,其平衡常數K與、、、的代數關系式為;下列實驗操作一定能提高氧化鎂漿料吸收效率的有(填序號)。A.水浴加熱氧化鎂漿料B.加快攪拌速率C.降低通入氣體的速率D.通過多孔球泡向氧化鎂漿料中通(2)在催化劑作用下被氧化為。已知的溶解度為0.57g(20℃),氧化溶液中的離子方程式為;在其他條件相同時,以負載鈷的分子篩為催化劑,漿料中被氧化的速率隨pH的變化如題圖甲所示。在pH=6~8范圍內,pH增大,漿料中的氧化速率增大,其主要原因是。
(3)制取晶體。在如題圖乙所示的實驗裝置中,攪拌下,使一定量的漿料與溶液充分反應。漿料與溶液的加料方式是;補充完整制取晶體的實驗方案:向含有少量、的溶液中,。(已知:、在時完全轉化為氫氧化物沉淀;室溫下從飽和溶液中結晶出,在150~170℃下干燥得到,實驗中需要使用MgO粉末)
3.(2023·全國·統考高考真題)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在,主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物,從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示:已知:最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O存在,在堿性介質中以CrO存在?;卮鹣铝袉栴}:(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為(填化學式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和。(3)“沉淀”步驟調pH到弱堿性,主要除去的雜質是。(4)“除硅磷”步驟中,使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果,若pH<9時,會導致;pH>9時,會導致。(5)“分離釩”步驟中,將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1時,溶解為VO或VO3+在堿性條件下,溶解為VO或VO,上述性質說明V2O5具有(填標號)。A.酸性
B.堿性
C.兩性(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應的離子方程式為。4.(2023·湖北·統考高考真題)是生產多晶硅的副產物。利用對廢棄的鋰電池正極材料進行氯化處理以回收Li、Co等金屬,工藝路線如下:回答下列問題:(1)Co位于元素周期表第周期,第族。(2)燒渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙燒”后剩余的應先除去,否則水浸時會產生大量煙霧,用化學方程式表示其原因。(3)鑒別洗凈的“濾餅3”和固體常用方法的名稱是。(4)已知,若“沉鈷過濾”的
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