专题解密(三)-无机化工流程题-专题检测(实战演练)(原卷版)

专题解密（三）无机化工流程题专题检测（7小题，共100分）1.（2022届河南省濮阳市高三一模）（14分）锑（Sb）是第VA族元素，其单质主要用于制造合金、半导体。三氧化二锑俗称锑白，是白色粉末，不溶于水，是一种两性氧化物，主要用于白色颜料、油漆和塑料、石油化工等。某工厂用羽毛矿（主要成分为Pb4FeSb6S14）制取锑白的工艺流程如图所示：（1）Pb4FeSb6S14中的锑元素只显一种化合价，则其化合价是______。X是一种固体单质，其成分是___________（填化学式）。（2）氯化浸出中，除铅与X外，被氧化的元素反应后均显高价，写出相应的化学方程式：__________________________________。操作1为加水稀释，写出生成SbOCl的离子方程式：_______________________________________。（3）试剂1通常选用氨水而不是NaOH溶液，最可能的原因是___________________。操作2的内容是_____________、干燥。（4）在强碱性条件下电解Na3SbS3溶液（原理如图）可得到单质锑。写出阴极的电极反应式：___________________，B电极应接电源的______极，当有2molSb生成时，通过阳离子交换膜的离子数为_________（设NA为阿伏加德罗常数的值）。2．（2022届辽宁省辽阳市高三一模）（15分）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿（主要含CeFCO3）为原料制备CeO2的一种工艺流程如图：已知：①Ce4+能与F－结合成［CeFx］（4－x）+，也能与SO42－结合成［CeSO4］2+；②Ce4+在硫酸体系中能被萃取剂［（HA）2］萃取，而Ce3+不能。回答：（1）“氧化培烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_____________________。（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写出CeO2与盐酸反应的离子方程式：___________________________________；为避免产生上述污染，解决方案为________________________。（3）“萃取”时存在反应：Ce4++n（HA）2Ce·（H2n－4A2n）+4H+。实验室中萃取时要用到的主要玻璃仪器名称为__________；图中D是分配比，表示Ce（Ⅳ）分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比D＝c［Ce·（H2n－4A2n）］/c｛［CeSO4］2+｝。保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c（SO42－），D随起始料液中c（SO42－）变化的原因：____________________。在D＝80的条件下，取20mL含四价铈总浓度为0.1mol/L的酸浸液，向其中加入10mL萃取剂（HA）2，充分振荡，静置，水层中［CeSO4］2+＝________。（结果保留二位有效数字）。（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作用与下列反应中H2O2的作用相同的是________。A．H2O2处理含酸性重铬酸钾的废水B．H2O2和二氧化锰混合制氧气C．H2O2与氧化钙制过氧化钙D．H2O2在海带提碘实验中的作用（5）“氧化”步骤的化学方程式为：_________________________。（6）取上述流程中得到的CeO2产品wg，加硫酸溶解后，用V1mLamol/LFeSO4溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3+，其他杂质均不反应，Ce3+为无色），用bmol/L标准酸性KMnO4溶液滴定过量的FeSO4，消耗V2mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为________。3．（2022届重庆市高三11月调研）（14分）磁性氧化铁具有广阔的应用前景，中国已成为世界磁性材料生产大国。以高硫铝土矿（主要含Al2O3、Fe2O3、SiO2和少量的FeS2等）提取氧化铝和磁性氧化铁，其流程如下：（1）磁性氧化铁的化学式为______；写出滤渣Ⅰ主要成分的两种用途：__________；反应Ⅲ加入FeS2的目的是作为______（填“氧化剂”或“还原剂”）。（2）操作Ⅰ在实验中要用到的玻璃仪器有___________________________。（3）焙烧Ⅰ中，FeS2发生反应的化学方程式为___________________________。（4）焙烧Ⅰ的过程中采用如右图所示的“多层逆流焙烧”，“多层逆流焙烧”的优点是______________________________（任答一点）。（5）流程中“气体Ⅱ”的化学式为______________，焙烧Ⅱ中氧化铝参与反应的化学方程式为____________________________。（6）为了测定mg高硫铝土矿中铝元素的含量，将流程中制取的Al2O3溶解于足量稀硫酸，配成100mL溶液，取出20mL，加入cmol·L－1EDTA标准溶液amL，调节溶液pH并煮沸，冷却后用bmol·L－1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液VmL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。则mg高硫铝土矿中铝元素的质量分数为__________________（用含V、m、a、b、c的代数式表示）。4.（2022届河北省任丘市高三11月联考）（14分）金属铍是一种有着“超级金属”之称的新兴材料。绿柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等。采用以下工艺流程可由绿柱石制备单质铍。已知：i．铍和铝的化学性质相似。ⅱ．（NH4）2BeF4易溶于水，且在水中的溶解度随温度升高显著增大。ⅲ.该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金属离子Fe3+Al3+Fe2+Be2+开始沉淀时pH1.53.36.55.2沉淀完全时pH3.75.09．78．8（1）“酸浸”前将绿柱石进行粉碎的目的是___________________________；“氧化”时的离子方程式为_____________________。（2）滤渣2的主要成分是____________。调节pH的合理范围为____________。（3）从溶液中得到（NH4）2BeF4晶体需经______、_____、过滤、洗涤、干燥等操作。（4）写出BeF2与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式__________________。（5）铍铜是广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%，上述工艺流程中Be的产率为b%，则1t该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的镀铜合金______（用a、b表示）t。5．（2022届湖南省邵阳市高三11月模拟）（14分）钼酸钠晶体（Na2MoO4·2H2O）常用于配制金属缓蚀剂。图为利用钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图。回答下列问题：（1）为了提高焙烧效率，除增大空气量外还可以采用的措施是________（写一条即可），写出焙烧时生成MoO3的化学方程式____________________________________。（2）“浸取”时产生的气体A是________。（3）若“过滤”前加入的沉淀剂为Na2S，则废渣的成分为________（填化学式）。（4）“结晶”前需向滤液中加入Ba（OH）2固体以除去CO32－。若滤液中c（MoO42－）＝0.40mol/L，c（CO32－）＝0.20mol/L，要使钼元素无损失，CO32－的最大去除率是________［已知：Ksp（BaCO3）＝1.0×10－9，Ksp（BaMoO4）＝4.0×10－8］。（5）重结晶得到的母液可以在下次重结晶时亚复使用，但达到一定次数后必须净化处理，原因是________________________________。（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在缓蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中钼酸钠（摩尔质量为M）的物质的量浓度为________mol/L。6．（2022届江苏省连云港市高三上学期期末）（14分）PbCrO4是一种黄色颜料，制备PbCrO4的一种实验步骤如图1：已知：①Cr（OH）3（两性氢氧化物）呈绿色且难溶于水；②Pb（NO3）2、Pb（CH3COO）2均易溶于水，PbCrO4的Ksp为2.8×10﹣13，Pb（OH）2开始沉淀时pH为7.2，完全沉淀时pH为8.7。③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如图2所示。④PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得，含PbCrO4晶种时更易生成。（1）实验时需要配制100mL3mol•L﹣1CrCl3溶液，现有量筒、玻璃棒、烧杯，还需要玻璃仪器是_____________________。（2）“制NaCrO2（aq）”时，控制NaOH溶液加入量的操作方法是___________。（3）“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快，其原因是__________________________；“氧化”时发生反应的离子方程式为_________________________________。（4）“煮沸”的目的是____________________。（5）请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验操作：_______________________［实验中须使用的试剂有：6mol•L﹣1的醋酸，0.5mol•L﹣1Pb（NO3）2溶液，pH试纸］。7．（2022届八省联考福建卷）（15分）废旧锂离子电池经处理得到的正极活性粉体中含有Li2O、NiO、Co2O3、MnO2、Fe、C、Al、Cu等。采用以下工艺流程可从废旧锂离子电池中分离回收钴、镍、锰，制备正极材料的前驱体（NiCO3·CoCO3·MnCO3）。回答下列问题：（1）“酸浸”温度为85℃，粉体中的钴（以Co2O3表示）还原浸出的化学方程式为_________________，H2O2的用量比理论用量多一倍的原因是______________________。（2）“除铁”时需将溶液的pH调至3左右，加入的化合物X是________填化学式）。（3）“