2023届高三化学高考二轮复习 专题15工艺流程题提升篇

2023届高三化学高考二轮复习专题15工艺流程题提升篇 一、主观题，共15小题 1．（2023·全国·高三专题练习）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。 一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表： 金属氢氧化物 开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1 回答下列问题： (1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因________。 (2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。 (ⅰ)能被氧化的离子是________； (ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________； (ⅲ)也能使转化为，的作用是________。 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是________。 (5)“沉铅”的滤液中，金属离子有________。 2．（2023·全国·高三专题练习）废旧锂离子电池正极材料主要由活性材料与铝箔构成，采用碱浸法分离回收正极活性材料流程如图所示。 (1)碱浸 ①碱浸过程中的离子方程式、___________。 ②保持碱浸液固比为5∶1、浸出温度为不变，测量碱浓度对浸出率的影响如图，最终确定最优浓度为，解释原因________。 (2)还原焙烧 在碱浸除去后的正极材料中添加褐煤(含碳量90%)，在进行还原焙烧，所得产物用水和处理(碳化水浸)，将元素转移到水相。 ①补全还原焙烧的方程式：________。 ②固相反应一般反应速率较慢，写出可以加快还原焙烧反应速率的方法________。 (3)碳化水浸 ①碳酸锂溶浸过程的反应，该反应的和随温度的变化如图，根据化学热力学知识，判断该反应自发进行的温度范围为________。 ②升高温度可以实现碳化结晶，从平衡的角度解释其原理________。 3．（2023·全国·高三专题练习）火法炼铜过程中产生的碱性渣，其主要成分为TeO2、Na2TeO3、Na2SeO3以及少量的CuO、PbO、SiO2等。一种利用这种碱性渣提取高纯碲和粗硒的工艺流程如下图所示。 已知：Ksp (CuS)=6×10-36；Ksp(PbS)=9×10-29。 请回答以下问题： (1)“碱浸”前应对碱性渣进行的操作是_______。 (2)下图分别是温度和NaOH溶液浓度对碲浸出率的影响，则碱浸时的合适温度是_______。实际生产中采用1mol·L-1的NaOH溶液，而不用更大浓度 NaOH溶液的原因是_______。 (3)已知：CuO和PbO均具有一定的“两性”，“碱浸”时生成物类型类似于偏铝酸钠。则“碱浸”时PbO所发生反应的离子方程式为_______。 (4)滤渣3的主要成分为_______。滤液中Pb2＋沉淀完全时，c(Cu2＋)的最大值是_______mol·L-1，(保留小数点后2位。某离子浓度低于1×10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全) (5)电解制碲时阴极的电极反应式为_______。电解余液经处理后可循环使用于步骤_______。电解时电流为10A，电解时间为4h。若生成碲(Te)的电流利用率为95％，则生成碲的质量为_______。(法拉第常数为96500C·mol-1，保留小数点后1位) 4．（2022秋·河南新乡·高三统考阶段练习）某废催化剂主要含有Al2O3(45.4%)、MoO3 (28.8%)、Fe2O3(0.7%)以及其他杂质。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钼和铝等。 回答下列问题： (1)“焙烧”前要进行粉碎处理，目的是___________。 (2)“焙烧”中有Na2MoO4生成，发生反应的化学方程式为___________。 (3)钼的浸出率随碳酸钠与废催化剂的质量比、焙烧时间、浸出温度、浸出液固比变化的曲线如图所示，则最适宜的碳酸钠与废催化剂的质量比、焙烧时间、浸出温度、浸出液固比分别为______、____、______、______。 (4)“沉铝”中，生成沉淀M的离子反应方程式为___________。 (5)操作A最好采用___________。 (6)已知金属Mo的浸出率a=()×100%，(w-浸出渣中Mo的含量；m-浸出渣的质量；z-参与浸出反应的Mo总质量)，通过X-射线衍射法测定“浸出渣”中Mo的含量为0.8%，若1t废催化剂经焙烧、水浸后得到“浸出渣”0.48t，则Mo的浸出率a=_______