2024山東化學高考專題復(fù)習-專題5化學工業(yè)流程 (一)

專題5化學工業(yè)流程

1.(2023蘇北四市第一次調(diào)研，14節(jié)選)鋰的化合物應(yīng)用廣泛,SrSCh可用于陶瓷工業(yè),SrF?可作防蛀牙

膏的添加劑。

以天青石精礦(主要含SrSOj為原料制備高純硫酸鋸的部分工藝流程如下：

碳酸氫鐵、氮水、體X水氣冰Y

解右」轉(zhuǎn)歸一般燒一?減J福'fSO,

魔菽鉉'------J

①“轉(zhuǎn)化”中用碳酸氫銹溶液和過量氨水的混合溶液浸取天青石精礦,可制得SrCO3沉淀。寫出該過

程的離子方程式:o

②“轉(zhuǎn)化”中維持反應(yīng)溫度70'C旦控制氨水過量,氨水過量的主要原因

是o

③該工藝流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學式)。

答案①S6O4+2HCO3+2NH3?H2O-SrCO3+S0^-+2H2O+2NHJ+C0r②能提供更多的碳酸根離

子，使反應(yīng)向生成碳酸錮的方向進行③(NHMSCU、NH3、CO2

2.(2023湖南新高考聯(lián)盟一聯(lián)，17)從神化錢廢料(主要成分為GaAs,含F(xiàn)ezCh、SQ和CaCCh等雜質(zhì))

中回收錢和神的工藝流程如下：

也so,選渣m

----J一L/渣|]

Ga?~|旋潦電解卜―酸涔卜-------

NnOH.H,o2H2sO4

喘：T漿化卜T^~l一浸出液T中和一

濾渣1濾液

Na,AsO4-I2H,O-||

已知:Ga(OH〃是兩性氫氧化物,25℃時,Ga(OH)3的溶度積Ksp[Ga(OH)3]=l.6X10

5

34,Kb(NH??H2O)^2.0X10O

回答下列問題：

(1)“濾渣H”的成分為(填化學式)。

(2)基態(tài)碎原子的價電子排布圖為;碎化錢(GaAs)和氮化硼(BN)晶體都具有空間網(wǎng)狀結(jié)

構(gòu),硬度大，則E巾化錢的熔點氮化硼的熔點(填“高于”“低于”或“等于”)。

(3)神化錢(GaAs)在“堿浸”時轉(zhuǎn)化為Na[Ga(OH)/和Na.aAsCh,進入溶液,該反應(yīng)的化學方程式

為o

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(4)“堿浸”的溫度控制在70℃左右，溫度不能過高或過低的原因是0

⑸向“中和”后得到的濾液中加入足量NaOH溶液，使pH大于12,經(jīng)、降溫結(jié)晶、過濾、

洗滌、低溫干燥后得到NasAsCh-12比0。

(6)為探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，計算反應(yīng)Ga(OH)3+NH3-H2O^^[Ga(OH)J+NH才的平衡

-34

常數(shù)K=。｛已知GaS'+MHKi[Ga(OH)4]K.^LOXIO)

答案(1)Ga(OH)3、H2SiO3(2)

tI

4S

4P

低于(3)GaAs+4NaOH+4H2()2-Na[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O⑷溫度過低時堿浸速率慢,溫

5

度過高易導(dǎo)致H2O2分解(5)蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮)(6)3.2X10

3.(2023安徽蚌埠二模,27)下圖是以硼鎂礦(含MgzBzOs-H?。、SiCh及少量FezCh、AI2O3)為原料生

產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程：

(NHJ2sO,

溶屐油渣1

鬻替磕1而鬲.""阻詞初f幽

WW,____[調(diào)川=65

氣體-------?摩卜\曜(叫：

NII/IC5溶液母;僅冷偵氧化鐵

答下列問題：

(1)為了提高硼鎂礦的“溶浸”速率，工業(yè)中可以采取下列適當措施(填序號)。

A.升高溶浸溫度B.加快攪拌速度

C.縮短酸浸時間

(2)濾渣1的主要成分有o

(3)吸收過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,NHi的空間結(jié)構(gòu)

為。

(4)沉鎂時調(diào)pH°6.5的原因是,

(5)已知“溶浸”后得1000L含Mg23.0mol-L1的溶液,假定過濾I和過濾II兩步,損耗率共

10%,沉鎂時沉淀率99.9%,最多能生成Mg(OH)2-MgCO3kg(保留到小數(shù)點后第I位)。

答案(1)AB(2)SiO2、FezCh、A12O3

(3)NH3+HCO3---NH；+CO]一正四面體形

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(4)pH過小Mg?難水解生成Mg(OH)2,pH過大生成Mg(OH”過多,不利于Mg(OH)2-MgCCh生成

(5)191.5

4.(2023山東淄博一模)工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分為FeTiCh,含有Si。?、Fe3O4>MgO、CaO雜質(zhì))為

原料制備金屬鈦,并得到副產(chǎn)品FCSO4-7H2O,其工藝流程如下:

①濃硫酸、②水試劑A試劑B

為一酸雙一操作1一操作H-轉(zhuǎn)化T過濾一煨燒

年礦渣FeSO,?7凡0(、濾液

Ti-TiCL-f^^氯化卜一TiO,

CL

已知:①TiO'易水解，只能存在于強酸性溶液中；高溫下Ti易與N?、比反應(yīng)。

②25°C時相關(guān)物質(zhì)的K、p見表:

物質(zhì)FC(OH)2FC(OH)3Mg(OH)2TiO(OH)2

I.OX101.0X101.0X10

Ksp1.0X1029

16338611-6

回答下列問題：

(1)礦渣的主要成分是；試劑A為(填化學式)o

⑵“酸浸”時，鈦鐵礦與濃硫酸在160、200c反應(yīng),FeTiO3轉(zhuǎn)化為Fe?'和Ti()2；該工序主要反應(yīng)的化

學方程式為;加水浸取前先冷卻的目的

是。

⑶“轉(zhuǎn)化”工序，加入試劑B調(diào)節(jié)pH。

①試劑B為(填字母)。

A.H2SO4溶液B.H2O2溶液

C.Na2CO3溶液D.Nth。溶液

②25℃時，為沉鈦完全［c(TiO")WLOXl()5m3?「］需耍調(diào)節(jié)溶液的pH略大于。

(4)“沸騰氯化”中，氯氣與礦料逆流而行，目的是，充分反應(yīng)后，混合氣體

中各組分的分壓如表：

物質(zhì)TiCLCl2COCO2

分壓/MPa4.59X1024.98X1091.84X10'23.70X102

該溫度下,TiCh與C、CL反應(yīng)的總化學方程式為o

(5)高溫下鎂與TiCL反應(yīng)制備粗鈦時需加保護氣，下列可作為保護氣的是(填字母)。

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A.N2B.H2C.C02D.Ar

答案(l)SiCh、CaSO4Fe

160?200匕

⑵FeTiC