高考化学时事热点情境化考题---化工流程（解析版）.docx

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新高考化学时事热点情境化考题

化工流程

1．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：

下列说法不正确的是

A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3

B．X可以是空气，且需过量

C．捕获剂所捕获的气体主要是CO

D．处理含废水时，发生反应的离子方程式为：+=N2↑+2H2O

【答案】B

【详解】A．工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氢氧化钙过量，则固体1为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，A正确；

B．由分析可知，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，B错误；C．气体2含有CO、N2，经捕获剂得到氮气和CO，所捕获的气体主要是CO，防止污染空气，C正确；

D．NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，发生氧化还原反应，离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O，D正确；

2．2022年5月15日，火儿探测器“天问一号”成功着陆火星，着陆后“天问一号”将利用三结砷化镓太阳能电池作为其动力。一种由砷化镓废料(主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2等杂质制备馆的工艺流程如图：

已知：①Ga在周期表中位于Al的正下方，性质与Al相似；

②离子完全沉淀的pH值：SiO为8，GaO为5.5。

回答下列问题：

（1）“风化粉碎”的目的是___。

（2）图1、图2分别为碱浸时温度和浸泡时间对浸出率的影响，根据图中信息确定最佳反应条件：___；超过70℃，浸出率下降的原因可能有___。

（3）“碱浸”时，GaAs中Ga以NaGaO2的形式进入溶液中，该反应的离子方程式是：___。

（4）“滤渣1”的成分为____(填化学式)，“操作a”为___、过滤、洗涤、干燥。

（5）“调pH1”时，不能通入过量的CO2，其原因是：___。

（6）若用240kg含7.25%砷化镓的废料回收镓，得到纯度为96%的镓7.0kg，则镓的回收率为____%(保留3位有效数字)。

【答案】

（1）增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高浸出率

（2）70℃，2h超过70℃，H2O2受热分解

（3）

（4）Fe2O3蒸发浓缩、冷却结晶

（5）通入过量的CO2，会使GaO变成Ga(OH)3沉淀下来，使产率降低

（6）80.0

【解析】（1）砷化废料“风化粉碎”是为了增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高Ga、As元素的浸出率。故答案为：增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高浸出率；

（2）由图中曲线可知温度为70℃时浸出率最高，浸泡2h后浸出率变化很小，综合考虑最佳的反应条件应该选择在70℃下浸泡2h。若温度超过70℃，H2O2易分解，会使浸出率下降。故答案为：70℃，2h；超过70℃，H2O2受热分解；

（3）“碱浸”时，GaAs中Ga以NaGaO2的形式进入溶液中，As以的形式进入溶液中，所以该反应离子方程式为；故答案为：；

（4）和NaOH反应生成进入溶液，不参与反应，所以“滤渣1”是；“滤液3”为溶液，经过“操作a”后可得到，可知“操作a”为“蒸发浓缩、冷却结晶”。故答案为：Fe2O3；蒸发浓缩、冷却结晶；

（5）根据已知信息②可知，当时，以的形式沉淀，为“滤渣2”，通入气体至时，以的形式沉淀。故“调pH1”时，不能通入过量的CO2，否则会使GaO变成Ga(OH)3沉淀下来，使产率降低。故答案为：通入过量的CO2，会使GaO变成Ga(OH)3沉淀下来，使产率降低；

（6）镓的回收率为，故答案为：80.0。

3．2021年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料，一种制备的方法为：。图是以废铁屑和为原料制备的流程。

请回答下列问题：

（1）制备过程中，废铁屑要先用热的纯碱溶液洗涤，其目的是_______。

（2）操作Ⅰ为趁热过滤，操作Ⅱ的步骤是_______、过滤。

（3）制备时必须在惰性气体氛围中进行，其原因是_______。

（4）取产品经灼烧、稀硫酸溶解、还原、后续处理后配成100mL溶液，再取出20.00mL溶液至锥形瓶中，用的酸性标准溶液滴定，经3次滴定，每次消耗溶液的体积如表：

实验序号

1

2

3

消耗溶液体积

21.38mL

19.98mL

20.02mL

①写出用还原的离子方程式_______。

②造成第一次测定结果的原因可能