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考点14 化工流程选择题
1.(2018课标Ⅰ)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
一定要分析清楚原料的主要成分是什么,含有的杂质有哪些,反应中每一步加入了什么试剂,与哪些物质发生了反应,生成了什么物质,生成的物质在下一步到哪里去了。
1、考查原料的处理:
典例1(湖北省黄冈中学2018届高三5月第二次模拟考试)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:
己知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。下列相关说法错误的是( )
A.用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用是去除油污、溶解镀锌层
B.调节溶液A的pH产生Zn(OH)2沉淀,经抽滤、洗涤、灼烧即可制得ZnO
C.由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通N2,其原因是防止Fe2+被氧化
D.Fe3O4胶体粒子能用减压过滤法实现固液分离
2、杂质离子的除去
典例2(浙江省名校协作体2020届高三上学期第一次联考)以黄铜矿(主要成分为 CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表。
沉淀物
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀pH
4.7
2.7
7.6
完全沉淀pH
6.7
3.7
9.6
下列说法不正确的是
A.试剂a可以是CuO或Cu(OH)2,作用是调节pH至3.7~4.7之间
B.反应I的化学反应方程式为4 CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,该反应中铁元素被还原
C.操作X为蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,再冷却结晶
D.反应Ⅲ的离子方程式为Cu2++Fe==Cu+Fe2+,试剂c参与反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe(OH)3+3H+=Fe 3++3H2O
3、物质的分离提纯
典例3(山东省日照市2019届高三3月模拟理科综合)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制备NaClO2的工艺流程如下图所示:
下列说法不正确的是
A.工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输
B.通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收
C.吸收器中生成 NaClO2的离子方程式:2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H+
D.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
4、物质的循环利用
典例4(四川省教考联盟2019届高三第三次诊断性考试)处理锂离子二次电池正极废料铝钴膜(含有LiCoO2、Al等)的一种工艺如下:
下列有关说法不正确的是
A.碱浸的目的是溶解铝
B.酸溶时H2 O2被还原
C.H2SO4/H2O2可改用浓盐酸
D.铝、钴产物可再利用
5、反应条件的控制
典例5(江苏省南京市六校联合体2019届高三上学期12月联考)硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
1.(山东省济南市2019届高三5月模拟考试)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
2.(山东省临沂市2019年普通高考模拟考试二模)明矾[KA1(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用
B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
3.(湖南省益阳市2019届高三4月模考)高磷鲕状赤铁矿(主要含有
、少量
、CaO,
等)是我国一种重要的沉积型铁矿资源,以高