2023届高三化学高考备考一轮复习专题训练——工业流程题

2023届高考化学一轮复习——工业流程题 1．（2022·内蒙古赤峰·统考模拟预测）电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图： 已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应可表示为Fe3++3HR⇌FeR3+3H+； ②常温时，1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。 回答下列问题： (1)“有机层”的主要成分为_______(填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为_______；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是_______。 (2)操作1、操作2、操作3中均用到的玻璃仪器的名称为_______。 (3)“苛化反应”中生成LiOH的化学方程式为_______。 (4)“混合沉锂”的离子方程式为_______。 (5)某LiCoO2锂离子电池工作原理如图所示，则该电池在放电时，石墨(C)为_______(填“正极”或“负极”)，充电时阴极的电极反应式为_______。 2．（2022·北京海淀·101中学统考三模）工业上用含三价钒()为主的某石煤为原料(含有、CaO等杂质)，钙化法焙烧制备，其流程如下： 【资料】：+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系： pH 4~6 6~8 8~10 10~12 主要离子 (1)焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，将转化为的化学方程式是_______。 (2)酸浸： ①难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的，溶于盐酸的离子方程式是_______。 ②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示： 酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%，根据图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是_______。 (3)转沉：将浸出液中的钒转化为固体，其流程如下： ①浸出液中加入石灰乳的作用是_______。 ②已知的溶解度小于。向沉淀中加入溶液，可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语，用平衡移动原理解释其原因：_______。 ③向溶液中加入溶液，控制溶液的。当时，的产量明显降低，原因是_______。 (4)测定产品中的纯度：称取ag产品，先用硫酸溶解，得到溶液。再加入mL 溶液()。最后用溶液滴定过量的至终点，消耗溶液的体积为mL。已知被还原为，假设杂质不参与反应。则产品中的质量分数是_______。(的摩尔质量：) (5)全钒液流电池是具有发展前景的、用作储能系统的蓄电池，已知放电时发生氧化反应，电池原理(电解液中含)如图： ①a是_______(填“正极”或“负极”)。 ②该蓄电池反应方程式为_______(标出“充电”“放电”方向)。 3．（2022·陕西西安·西安中学校考模拟预测）钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如图： 已知：①还原性：Cl->Co2+； ②Fe3+和C2O结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。回答下列问题： (1)废旧电池初步处理为粉末状的目的____。 (2)滤渣的主要成分为____(填化学式)。 (3)从含铝废液得到Al(OH)3的离子方程式为____。 (4)滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有____(填化学式)。写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式____。 (5)在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见表，请补充完整表中问题。已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2。 ②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。 序号 温度范围/℃ 化学方程式 固体失重率 I 120～220 CoC2O4·2H2O=CoC2O4+2H2O 19.67% II 300～350 ____ 59.02% (6)已知Li2CO3的溶度积常数Ksp=8.64×10-4，将浓度为0.02mol·L-1的Li2SO4和浓度为0.02mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，则溶液中的Li+浓度为____mol·L-1。 (7)从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是____。 4．（2022·山西朔州·怀仁市第一中学校校考模拟预测）分离回收软锰矿(含MnO2及少量FeO、CoO、NiO、SiO2)中的金属元素的工艺流程如下： 请回答下列问题： (1)Fe、Co、Ni均位于元素周期表第_______周期第_______族。 (2)滤渣1的主要成分为_______。 (3)氧化后，向溶液中加入足量Na2SO4可以将Fe3＋以铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的形式除去，反应