2023届新高考专用化学二轮复习热考题型--题型二　工艺流程类

这是一份2023届新高考专用化学二轮复习热考题型--题型二　工艺流程类，共6页。
题型二　工艺流程类(A组)1．铁红(Fe2O3)和钛白粉(TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)FeTiO3中Fe的化合价为________。(2)为加快钛铁矿在稀硫酸中的溶解，可采取的措施有________________________________(任写两种)。酸性溶液中加入适量铁屑的目的是____________________。(3)FeSO4溶液与NH4HCO3溶液的反应温度应控制在35 ℃以下，其原因是________________________________________________________________________，该反应的离子方程式是_____________________________________________________。(4)TiO2＋转化为TiO(OH)2需要加热，加热的目的是________________________________________________________________________，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(5)常温时，在生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡的溶液中，测得溶液中c(CO)＝3.0×10－6 mol·L－1，pH为8.5，则所得的FeCO3中是否含Fe(OH)2？___________________________________________________________________________(列式计算){已知Ksp(FeCO3)＝3.0×10－11，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16}。2．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl＋Cl－[CuCl2]－。工业上用低品铜矿(主要含CuS、Cu2S、FeO等)制备CuCl的一种工艺流程如下：回答下面问题：(1)反应Ⅰ中被氧化的元素有____________。(填元素符号)(2)滤渣Ⅱ的成分主要为MnCO3，写出除Mn2＋的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出反应Ⅱ中发生反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在进行反应Ⅱ时，通入的SO2一般都要适当过量，目的是________________________________________________________________________________________________。在CuCl的生产过程中可以循环利用的物质为________。(5)滤饼进行醇洗的目的是___________________________________________________________________________________________________________________________。(6)在进行反应Ⅱ时，当氯化钠用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减小，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)Cu2＋的沉淀率是指转化为CuCl的n(Cu2＋)占总的n(Cu2＋)的百分比。在一定条件下Cu2＋沉淀率与沉淀前的Cl－、Cu2＋的物质的量之比[n(Cl－)n(Cu2＋)]的关系如图所示。CuCl＋Cl－[CuCl2]－的平衡常数K＝6.5×10－2，则该条件下Cu2＋的最大沉淀率为________。(保留两位小数)。3．铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。Ⅰ.铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4。Pb3O4与HNO3发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅氧化物，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)“酸溶”时，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成1 mol PbSO4时转移电子的物质的量为________ mol。“酸溶”时所用试剂为H2SO4，能否改用盐酸________(填“是”或“否”)理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(如填“是”，此空可不填)。Fe2＋对此过程的催化作用可分为两步反应，第一步反应中Fe2＋对应的产物(中间产物)为________。(2)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。A．减少PbO的损失，提高产品的产率B．重复利用NaOH，提高原料的利用率C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率②完成由粗品PbO(所含杂质不溶于NaOH溶液)得到高纯PbO的操作：将粗品PbO溶解在一定量________(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中，加热至110 ℃，充分溶解后，________(填“趁热过滤”或“蒸发浓缩”)，将所得溶液冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。4．据报道，磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略)：已知萃取的主要反应原理：KCl＋H3PO4KH2PO4＋HCl；其中，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。请回答下列问题：(1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(3)副产品N的化学式是________；在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ，其主要包括____________、过滤、洗涤、干燥等。(4)若用1 000 kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)来制取磷酸二氢钾晶体，其产率为80%，则理论上可生产KH2PO4的质量为________ kg。(5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示，该电解装置中，a区属于________区(填“阳极”或“阴极”)，阴极区的电极反应式是________________________________________________________________________。(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(B组)1．硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O7·10H2O)时的废渣，其主要成分是MgO，还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的工艺流程如下：回答下列问题：(1)Na2B4O7·10H2O中B的化合价为________价；Na2B4O7可制备强还原剂NaBH4，写出NaBH4的电子式： _________________________________________________________。(2)滤渣A中除含有H3BO3外，还含有________；加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸，但加热时能溶于浓盐酸的黑色固体，写出生成黑色固体的离子方程式：________________________________________________________________________；加入MgO的目的是________________________________________________________。(4)碱性条件下，阴极上电解NaBO2溶液也可制得硼氢化钠，其电极反应式为________________________________________________________________________；“有效氢含量”(即每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力)可用来衡量含氢还原剂的还原能力，则NaBH4的有效氢含量为________(保留两位有效数字)。2．某地菱锰矿的主要成分为MnCO3，还含有少量的FeCO3、CaCO3、MgCO3、Al2O3等杂质，工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示：已知：MnCO3＋2NH4ClMnCl2＋CO2↑＋2NH3↑＋H2O↑(1)焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜温度为________；800 ℃以上锰的浸取率偏低，可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)净化包含三步：①加入少量MnO2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。②加氨水调pH，生成沉淀主要是________________________________________________________________________。③加入NH4F，除去Ca2＋、Mg2＋。(3)碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)滴定法测产品纯度Ⅰ.取固体产品1.160 g于烧杯中，加入过量稀H2SO4充分振荡，再加入NaOH溶液至碱性，发生反应：2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2；Ⅱ.加入过量KI溶液和适量稀H2SO4，发生反应：MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O；Ⅲ.取Ⅱ中混合液的1/10于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，发生反应：2S2O＋I2===S4O＋2I－，滴定终点时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。①判断滴定终点的方法是___________________________________________________________________________________________________________________________。②假设杂质不参与反应，则产品纯度为________。3．磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O(1)上述流程中能加快反应速率的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO410CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4①该反应体现出酸性关系： H3PO4________ H2SO4(填“>”或“<”)。②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。写出80℃后脱除率变化的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO残留，原因是：________________________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是__________________________________________________________________________。(6)取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol·L－1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________________________________________________________________________。(已知：H3PO4摩尔质量为98 g·mol－1)4．镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。采用废旧锂离子电池回收工艺制备镍钴锰酸锂三元正极材料LiNi(1－x－y)CoxMnyO2的工艺流程如下：回答下列问题：(1)能够提高碱浸效率的方法有________________________________(至少写两种)。(2)废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是____________________________________________________________________________________。(3)LiCoO2中Co元素化合价为________，其参与“还原”反应的离子方程式为______________________________________________________。(4)溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示：则浸出过程的最佳条件是________________ 。(5)已知溶液中Co2＋的浓度为1.0 mol·L－1，缓慢通入氨气，使其产生Co(OH)2沉淀，列式计算Co2＋沉淀完全时溶液的pH________________________________(已知离子沉淀完全时c(Co2＋)≤1.0×10－5 mol·L－1，Ksp[Co(OH)2]＝2.0×10－15，lg 2＝0.3，溶液体积变化忽略不计)。(6)写出“高温烧结固相合成”过程的化学方程式______________________________________________________________________。