2022年新高考化学时事热点情境化考题---化工流程（解析版）

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2022 年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；

2．2021 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：① Ga 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。

3．2019 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。

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