三、化学工艺流程题 专项练习-2022届高考化学一轮复习

三、化学工艺流程题专项练习 1．以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料制取复合氧化钴的流程如下： （1）用H2SO4溶解后过滤，得到的滤渣是____(填化学式)。将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目的是____。 （2）在加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是____。 （3）已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为K4[Fe(CN)6]。 3Fe2++2[Fe(CN)6]3− =Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀) ; 4Fe3++3[Fe(CN)6]4− = Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀) 确定Fe2+是否氧化完全的方法是____。 (仅供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液) （4）向氧化后的溶液中加入适量的Na2CO3调节酸度，使之生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的离子方程式：____。 （5）已知CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴沉淀中加入足量稀盐酸边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤的原因是____。 2．Pd/A12O3是常见的汽车尾气催化剂。一种从废Pd/A12O3纳米催化剂(主要成分及含量：Pd0.3%，γ-A12O392.8%，其他杂质6.0%)中回收金属Pd的工艺： 已知：γ-Al2O3能与酸反应，α-A12O3不与酸反应。 回答下列问题： (1)“预处理”时，γ-A12O3经焙烧转化为α-A12O3，该操作的主要目的是_________。 (2)“酸浸”时，Pd转化为PdCl42-，其离子方程式为_________。 (3)“滤液①”和“滤液②”中都含有的主要溶质有_________(填化学式)。 (4)“粗Pd”溶解时，可用稀HNO3替代NaClO3，但缺点是_________。两者相比，_________(填化学式)的氧化效率更高(氧化效率以单位质量得到的电子数表示)。 (5)“沉淀”时，[Pd(NH3)4]2+转化为[Pd(NH3)2]Cl2沉淀，其化学方程式为_________。 (6)酸性条件下，BrO3-能在负载Pd/A12O3纳米催化剂的电极表面快速转化为Br-。 ①发生上述转化反应的电极应接电源的_________极(填“正”或“负”)； ②研究表明，电流密度越大，电催化效率越高；但当电流密度过大时，该电极会发生副反应生成_________填化学式)。 3．新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图： 已知： lg2=0.3，=8，25℃有关物质的溶度积常数： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 8.0×10-16 4.0×l0-38 5.12×10-33 4.0×l0-14 (1)已知锂电池放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+e-+Li+ ===Li2Mn2O4，则锰酸锂中锰元素的化合价为____。 (2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+，生成Mn2+的离子方程式为_____，检验还含有Fe2+的方法是______。 (3)“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多，其主要原因是______，若所得溶液中锰离子的浓度为1 mol·L-1，则加入氧化锰调节pH的范围为____(当溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1时可以认为沉淀完全)。 (4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼，二者均可被氧化为Mn3O4，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如上图，则15~150 min内滤饼中一定参加反应的成分是______；判断的理由是____(用化学方程式表示)。 (5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式_______。 4．铬及其化合物在生产生活中具有十分广泛的用途。工业上以铬铁矿(主要成分是Fe(CrO2)2，Cr元素为＋3价。含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体，其工艺流程如图： 已知：＋3价Cr在酸性溶液中性质稳定，当pH>9时以CrO形式存在且易被氧化。 （1）如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2，则Fe(CrO2)2可写成__。 （2）若省略“过滤2”步骤，产品中可能混有__（写化学式）。 （3）流程中两次使用了H2O2进行氧化，第二次氧化时反应的离子方程式为__。 （4）制取铬酸钠后的酸性废水中含有Cr2O，必须经过处理与净化才能排放。在废水中加入焦炭和铁屑，与酸性Cr2O溶液形成原电池，使Cr2O转化为