2022年新高考化學(xué)時事熱點情境化考題-化工流程(原卷版)

試卷第=page66頁，共=sectionpages77頁2022年新高考化學(xué)時事熱點情境化考題化工流程1．為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計了如下流程：下列說法不正確的是A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空氣，且需過量C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD．處理含廢水時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：+=N2↑+2H2O2．2021年5月15日，火兒探測器“天問一號”成功著陸火星，著陸后“天問一號”將利用三結(jié)砷化鎵太陽能電池作為其動力。一種由砷化鎵廢料(主要成分為GaAs，含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì)制備館的工藝流程如圖：已知：①Ga在周期表中位于Al的正下方，性質(zhì)與Al相似；②離子完全沉淀的pH值：SiO為8，GaO為5.5。回答下列問題：（1）“風(fēng)化粉碎”的目的是___。（2）圖1、圖2分別為堿浸時溫度和浸泡時間對浸出率的影響，根據(jù)圖中信息確定最佳反應(yīng)條件：___；超過70℃，浸出率下降的原因可能有___。（3）“堿浸”時，GaAs中Ga以NaGaO2的形式進入溶液中，該反應(yīng)的離子方程式是：___。（4）“濾渣1”的成分為____(填化學(xué)式)，“操作a”為___、過濾、洗滌、干燥。（5）“調(diào)pH1”時，不能通入過量的CO2，其原因是：___。（6）若用240kg含7.25%砷化鎵的廢料回收鎵，得到純度為96%的鎵7.0kg，則鎵的回收率為____%(保留3位有效數(shù)字)。3．2019年諾貝爾化學(xué)獎授予約翰·古德伊納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科學(xué)家，以表彰他們在鋰電池領(lǐng)域所做出的巨大貢獻。是極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦弯囯x子電池電極材料，一種制備的方法為：。圖是以廢鐵屑和為原料制備的流程。請回答下列問題：（1）制備過程中，廢鐵屑要先用熱的純堿溶液洗滌，其目的是_______。（2）操作Ⅰ為趁熱過濾，操作Ⅱ的步驟是_______、過濾。（3）制備時必須在惰性氣體氛圍中進行，其原因是_______。（4）取產(chǎn)品經(jīng)灼燒、稀硫酸溶解、還原、后續(xù)處理后配成100mL溶液，再取出20.00mL溶液至錐形瓶中，用的酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，經(jīng)3次滴定，每次消耗溶液的體積如表：實驗序號123消耗溶液體積21.38mL19.98mL20.02mL①寫出用還原的離子方程式_______。②造成第一次測定結(jié)果的原因可能是_______(寫一條)。③到達(dá)滴定終點時現(xiàn)象為_______；根據(jù)滴定結(jié)果，可計算產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。4．作為推行“低碳經(jīng)濟”的重要科技進步，太陽能光伏發(fā)電成為重要的新型能源。太陽能光伏發(fā)電最關(guān)鍵的材料是高純硅，三氯甲硅烷()還原法是當(dāng)前制備高純硅()的主要方法，生產(chǎn)流程示意如下：（1）石英砂的主要成分是，其能與反應(yīng)生成硅酸鈉和水，則是_______(酸性氧化物或堿性氧化物)，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式_______。（2）“精餾”也是蒸餾的一種形式，通過蒸餾可把液體混合物分離開，原理是利用混合物各成分的_______(填“熔點”或“沸點”)不同。（3）制取粗的反應(yīng)為：(未配平)，該條件下，氣體和足量硅充分反應(yīng)生成氣體和，則化學(xué)式為_______。（4）整個制備過程必須達(dá)到無水無氧，在還原過程中若混入，除了生成外，還可能引起的后果是_______。（5）為達(dá)到綠色化學(xué)和資源綜合利用的目的，在生產(chǎn)過程中物質(zhì)A需要循環(huán)使用，A的化學(xué)式是_______。5．水合肼(N2H4?H2O)常用作航天器燃料，也廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥生產(chǎn)，易被氧化。實驗室制取水合肼，并模擬利用水合肼處理銅氨{}廢液回收銅粉的實驗流程如圖：已知：。（1）反應(yīng)I中溫度升高時易產(chǎn)生副產(chǎn)物，該副反應(yīng)的離子方程式為___________，為提高反應(yīng)I中產(chǎn)率，實驗中可采取的措施有___________。A．反應(yīng)容器浸入熱水中B．適當(dāng)減慢通入的速率C．不斷攪拌溶液（2）①與反應(yīng)合成水合肼的化學(xué)方程式為___________。②合成過程中理論上需控制___________(保留2位小數(shù))，實際生產(chǎn)中，原因是___________。（3）生產(chǎn)過程中需要使用到，以為原料制備的方法是：先向溶液中加入計量的，生成氯化物；再向混合液中加入酸化的溶液，反應(yīng)得到，上述制備的總反應(yīng)離子方程式為___________。在氯氣中燃燒可以生成，在高溫下會分解生成和，生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為___________。（4）銅粉沉淀率與水合肼溶液濃度的關(guān)系如圖所示，為提高銅粉沉淀率，最適宜的水合肼溶液濃度為___________。

6．我國是少數(shù)幾個擁有石煤資源的國家之一，工業(yè)上以伴生釩的石煤（主要成分為，含少量、等雜質(zhì)）為原料制備釩的主要流程如下：已知：①難溶于水。②，。③相對原子質(zhì)量：。請回答下列問題：（1）焙燒：通入空氣的條件下，向石煤中加純堿焙燒，將轉(zhuǎn)化為的化學(xué)方程式為______。（2）除硅、磷；用溶液除硅、磷時，Si、P會形成、沉淀。若沉淀后溶液中，則______。隨著溫度升高，除磷率會顯著下降，原因一是溫度升高，溶解度增大；二是______。（3）沉釩：該操作產(chǎn)生的濾液中，兩種主要的溶質(zhì)陰離子是______（寫符號）；檢驗該濾液中其立體構(gòu)型為正四面體形的陰離子方法是______。（4）還原：在高溫真空條件下，用過量焦炭還原可以生成釩單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。7．鈹作為一種新興材料日益被重視，有“超級金屬、尖端金屬、空間金屬”之稱。工業(yè)上常用綠柱石(主要成分為3BeO·Al2O3·6SiO2，還含有鐵等雜質(zhì))冶煉鈹，一種簡化的工藝流程如下：按元素周期表的對角線規(guī)則Be和Al性質(zhì)相似；幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH如下表。Fe3+Al3+Fe2+Be2+開始沉淀時1.53.36.55.2沉淀完全時3.75.09.78.8（1）步驟②中將熔塊粉碎的目的是___________。（2）步驟③加入H2O2時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________，從濾液1中得到沉淀的合理pH為___________(填字母)。A．3.3~3.7B．3.7~5.0C．5.0~5.2D．5.2~6.5（3）步驟④不宜使用NaOH溶液來沉淀Be2+的原因是___________。從溶液中得到(NH4)2BeF4的實驗操作是___________、___________、過濾、洗滌、干燥。（4）步驟⑦需要隔絕空氣的環(huán)境，其原因是___________。（5）若綠柱石中BeO的含量為a%，上述過程生產(chǎn)Be的產(chǎn)率為b%。則1t該綠柱石理論上能生產(chǎn)含鈹量2%的鍍銅合金___________t。8．氧化鈧(Sc2O3)是一種稀土氧化物，廣泛地應(yīng)用于航天、激光、導(dǎo)彈等尖端科學(xué)領(lǐng)域。鈦鐵礦主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3，還含有Mg、Si、Sc等元素，從鈦鐵礦中提取Sc2O3的流程如圖：已知：①當(dāng)離子濃度減小至10-5mol·L-1時可認(rèn)為沉淀完全。②室溫下TiO2＋完全沉淀的pH為1.05③Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33，lg2=0.3?；卮鹣铝袉栴}：（1）“酸浸”時，要適當(dāng)升高溫度或?qū)⑩佽F礦粉粹等措施，其目的是___________。（2）“酸浸”后Ti元素轉(zhuǎn)化為TiOSO4，其水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。（3）“洗鈦”時H2O2的作用之一是與TiO2＋反應(yīng)生成[TiO(H2O2)]2＋，該離子為橘黃色的穩(wěn)定離子，Ti的化合價為___________，H2O2還起到的作用是___________。（4）“酸溶”后濾液中存在的金屬陽離子Sc3＋、TiO2＋、Fe3＋濃度均小于0.01mol·L-1，再用氨水調(diào)節(jié)溶液pH使TiO2＋、Fe3＋沉淀完全而Sc3＋不沉淀，則調(diào)pH應(yīng)控制的范圍是___________。（5）加草酸“沉鈧”的離子方程式為___________，獲得Sc2O3的實驗操作方法是___________。9．污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。利用軟錳礦(主要成分為，含少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑，脫除燃煤尾氣中的并制得的流程如下：

回答下列問題：（1）過濾操作時需要用到的硅酸鹽儀器有玻璃棒、燒杯、_______；其中玻璃棒的作用是________。（2）下列各組試劑中，能檢驗“尾氣”中SO2是否除盡的是_______(填序號)。a.氯化鋇溶液b.稀硫酸酸化的KMnO4溶液時c.碘水和淀粉的混合溶液d.NaOH溶液（3）步驟II中所加碳酸鹽最好為___________(填化學(xué)式)。（4）步驟IV中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。（5）已知“含SO2的尾氣”中，若軟錳礦漿對SO2的有效吸收率為90%，處理1000m3含SO2的尾氣，步驟Ⅰ得到硫酸錳的質(zhì)量為___________kg。10．一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。從廢料中制取高純碳酸鈷()的工藝流程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出兩種加快“堿溶”速率的措施___________、___________。（2）過程Ⅱ中加入稀酸化后，再加入溶液浸出鈷，產(chǎn)物中只有一種酸根，則浸出鈷的離子反應(yīng)方程式為___________。該過程不能用鹽酸代替硫酸進