2025版高考化学一轮复习真题精练第三章金属及其化合物第8练结合无机工艺流程考查金属及其化合物课件

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1.[2022北京·18,14分,难度★★★☆☆]白云石的主要化学成分为CaMg(CO3)2,还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。已知: (1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为　。 
(2)NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。备注:ⅰ.MO浸出率=(浸出的MO质量/煅烧得到的MO质量)×100%(M代表Ca或Mg)。ⅱ.CaCO3纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCO3纯度。①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是　。 ②沉钙反应的离子方程式为　。 ③“浸钙”过程不适宜选用n(NH4Cl)∶n(CaO)的比例为　　　　　　　　。 ④产品中CaCO3纯度的实测值高于计算值的原因是 　。 
 (3)“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的(NH4)2SO4溶液混合,充分反应后MgO的浸出率低于60%。加热蒸馏,MgO的浸出率随馏出液体积增大而增大,最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是 　。 (4)滤渣C中含有的物质是　　　　　　　。 (5)该流程中可循环利用的物质是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
2.[2022广东·18,14分,难度★★★☆☆]稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8;Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是　　　　。 (2)“过滤1”前,用NaOH溶液调pH至　　　　的范围内,该过程中Al3+发生反应的离子方程式为　。 (3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7 g·L-1。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于　　　　ml·L-1(保留两位有效数字)。 (4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率,其原因是　。 ②“操作X”的过程为:先　　　　　　　　　　　　　　　　,再固液分离。 (5)该工艺中,可再生循环利用的物质有　　　　(写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时,生成1 ml Pt3Y转移　　　ml电子。 ②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为　。 
3.[2023湖南·17,15分,难度★★★☆☆]创新命题素材,本题以超纯Ga(CH3)3为素材,考查工艺流程分析超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一。近年来,我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果。工业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下:已知:①金属Ga的化学性质和Al相似,Ga的熔点为29.8 ℃;②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;
③相关物质的沸点:回答下列问题:(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是　　　　; (2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在40~45 ℃的原因是 　, 阴极的电极反应式为 　; 
(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI,写出该反应的化学方程式 　; (4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是　; (5)下列说法错误的是　; A.流程中Et2O得到了循环利用B.流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3D.用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3,而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是 　; (7)比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3　　　　Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是　 　。