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题：工业流程题 1．（2023·四川绵阳·二模）锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为，还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下： 己知：I．时，相关物质的如下表： 物质 II．时，电离常数 III．离子浓度低于时即为沉淀完全 回答下列问题： (1)写出步骤①溶于稀疏酸时杂质反应的离子方程式___________。 (2)滤渣1的成分是_____(填化学式)；步骤②加入的目的是____。 (3)步骤③加入目的是除去杂质离子，若溶液中浓度为，要确保杂质离子沉淀完全，同时不降低产品产率，步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。 (4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应：(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯，为了提高洗脱效率，又不引入其他杂质，淋洗液应选用_____。 (5)步骤④反应未见气体生成，则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。 (6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。 2．（2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测）Fe3O4是一种重要的化工产品，以黄铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Fe3O4、CaO等物质)为原料制备Fe3O4的过程如下。 (1)酸浸、过滤 ① 酸浸过程Fe3O4发生反应的离子方程式是________。 ② 充分酸浸后浸取液中仍有Ca2+ 残留，加入FeS2可进一步提高钙的脱除率，结合方程式解释原因________。 (2)纯化 ① Fe粉的作用是________。 ② 检验纯化是否完全还原，应向滤液中加入________。 a．KMnO4溶液     b．K3[Fe(CN)6]溶液     c．KSCN溶液 (3)制备 将NaOH溶液与FeSO4溶液(稍过量)按一定比例混合，产生白色沉淀，继而转变为墨绿色，最后变为黑色。溶液混合的同时通入空气并记录pH的变化，如图所示。 已知： ⅰ．pH≈7.8时，浊液中主要存在Fe(OH)＋、 Fe(OH)2和少量Fe2+ ⅱ．墨绿色物质主要成分为Fe5O2(OH)5SO4 制备过程可能发生了如下历程： ① 0～t1时段，pH明显降低。结合离子方程式解释原因：________。 ② t1～t2时段，墨绿色物质的生成与转化(生成Fe3O4)同时进行。 a．生成墨绿色物质的方程式是：________。 b．墨绿色物质转化为Fe3O4的方程式是：________。 ③ t2～t3时段，pH继续降低的原因是：________。 3．（2023·重庆·统考模拟预测）四氧化三锰是一种重要的电子和新能源基础原材料，可以用于生产软磁锰锌铁氧体、锂电正极材料锰酸锂和负温度系数热敏电阻等。以软锰矿(主要成分为还含少量Fe、Si、Al等的氧化物)和硫铁矿(主要成分)为原料制备大颗粒的电池。 说明： Ⅰ.“浸取”：研究发现，酸浸时和颗粒反应的原理如图1所示(部分产物未标出)。                  图1 Ⅱ.通空气“氧化”：将“沉淀”步骤所得含少量的固体滤出，洗净，加水打成浆，浆液边加热边持续通入空气，制得。 Ⅲ.氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表： 沉淀物 开始沉淀的pH 3.4 2.2 6.3 8.1 完全沉淀的pH 5.2 3.2 9.7 10.4 (1)滤渣1中主要成分的化学式为_______。 (2)随硫铁矿的增加，锰的浸出率降低，可能的原因是_______。 (3)写出“浸取”时与反应的离子方程式为_______。 (4)加入“氧化”的目的是_______。 (5)检验“沉淀”已洗净的操作是_______。 (6)“沉淀”加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图2所示，其中pH先基本不变后迅速下降的原因是_______。 (7)一个立方体结构的晶胞如图3所示，距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗数值为，则的晶体密度为，则晶胞的边长为_______nm(用含ρ、的代数式表示)。 4．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）废旧太阳能电池具有较高的回收利用价值，其主要组成为。某探究小组回收处理流程如图： 回答下列问题： (1)硒(Se)与硫为同族元素，基态Se原子的简化电子排布式为_______；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第ⅢA族，属于_______区；基态Cu原子的价电子排布图为_______。 (2)高温焙烧得到的烧渣主要成分是氧化物，则“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的离子方程式为_______。 (3)滤液Ⅰ中所含金属元素名称为_______。 (4)“回流过滤”中加入的是一种液态化合物，极易与水反应，写出与水反应的化学反应