2023届高考化学一轮复习题——工业流程题

2023届高考化学一轮复习题——工业流程题 1．（2022·山东·校联考模拟预测）磷酸钒锂[]是常用锂电极材料的填充物，某工业利用钒渣(，含、等杂质)和β-锂辉矿(，含少量MgO、等杂质)制备该物质的工艺流程如图所示： 已知： ①有机萃取剂(HR)萃取的能力强，反应：(有机层)(有机层)； ②微溶于水，具有强氧化性，属于两性氧化物；草酸具有强还原性，加热易分解； ③向溶液(加热生成)中加酸，不同pH对应的主要存在形式如下表： PH ≥13 10.6-12 约8.4 3-8 约2 ＜1 存在形式 ④当某离子浓度时即可认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“焙烧”时钒渣中V、A1、Si元素转化为、、等可溶性钠盐，发生反应的化学方程式___________；“还原”过程中通入足量，则还原产物为___________(写离子)。 (2)“沉钒”时，加入不能过量的原因是___________，加硫酸最终需要控制pH约为___________。 (3)用草酸溶解“滤渣II”时，需要水浴加热控制70℃左右，滤渣II溶解的化学方程式为___________，温度超过70℃滤渣II溶解速率反而减慢的可能原因是___________。 (4)“滤渣III”主要成分是___________。已知，，若“净化”时溶液中和分别为0.01、1.0，则加入时，理论上应控制的范围为___________，使和分离。 2．（2022·江西·校联考二模）近年来，随着锂离子电池的广泛应用，废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂的流程图。 已知：i．P204[二(2-乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰，P507(2-乙基己基磷酸-2-乙基己酯)和Cyanex272[二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸]常用于萃取钴、镍。 ii．萃取剂萃取钴离子的原理为2HR(Org) +Co2+ (aq)CoR2(Org)+2H+ (aq) iii．氧化性强弱：Co3+＞H2O2＞Fe3+ 回答下列问题： (1)为了缩短浸出时间，可采取的措施是_______；浸出时加入H2O2的作用是_______ 、_______；(用相应的化学方程式表示)。 (2)常温下，一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的浓度表示)与pH的关系图如下，其中Ni(OH)2与Co(OH)2的Ksp极其相近。已知离子浓度小于等于1×10-5 mol·L-1时视为沉淀完全，则在加P204萃取前已除尽的杂质离子有_______(填离子符号)。用P204萃取锰时具体操作为：先将混合液转入分液漏斗中，加入P204，盖上分液漏斗的玻璃塞，将分液漏斗倒置，约呈45°振荡，_______(填具体操作)；重复以上操作，正立放铁圈上静置，最后分液。 (3)控制水相pH=5.2，温度25 ℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。 两种萃取剂中_______(填“P507”或“Cyanex272”)的分离效果比较好，若选Cyanex272萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为_______mol·L-1。 (4)往载钴有机相中加入_______ (填试剂名称)反萃取后得载钴水相。CoSO4溶液和(NH4)2C2O4溶液反应可制得一种难溶于水的浅粉红色粉末草酸钴(CoC2O4)。在空气中加热10. 98 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O) ，受热过程中在不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表所示，加热到890~920 ℃过程中生成的钴的氧化物的化学式为_______。 温度范围/℃ 150~210 290~320 890~920 固体质量/g 8.82 4.82 4.50 (5)室温下，用NaOH溶液调节钴萃余液，搅拌一段时间后，静置，离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体，镍沉淀率可达99.62% ，若离心分离后的溶液中Ni2+的浓度为10-11 mol·L-1，pH=_______。 3．（2022·福建莆田·统考三模）铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含，还含少量的]为原料制备钉的流程如图。回答下列问题： (1)中的化合价为___________。 (2)“酸浸”时，的作用是___________。“滤渣”的主要成分有和___________(填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、的关系如图所示，“酸浸”的最佳条件是___________。 (3)“除铁”的离子方程式为___________。(提示：参与反应，转移电子) (4)从“滤液2”中可提取一种化肥，其电子式为___________。 (5)“