2023届高考化学二轮复习《化学工艺流程》大题专练04

《化学工艺流程》大题专练4 1．氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特，在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬绿的工艺流程如下： 已知：①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液； ②“还原”反应剧烈放热，可制得Cr(OH)3浆料。 (1)该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛，后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式：____________________________________。 (2)将混合均匀的料液加入反应釜，密闭搅拌，恒温发生“还原”反应，下列有关说法错误的是________(填标号)。 A．该反应一定无需加热即可进行 B．必要时可使用冷却水进行温度控制 C．铬酸钠可适当过量，使淀粉充分反应 D．应建造废水回收池，回收含铬废水 (3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)还原率如图。实际生产过程中Cr(Ⅵ)还原率可高达99.5%以上，“还原”阶段采用的最佳反应条件为____________________。 (4)滤液中所含溶质为________。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有____________________、____________________(请写出两条)。 (5)由水热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[Cr(OH)3·nH2O]。将洗涤并干燥后的氢氧化铬滤饼充分煅烧，质量损失与固体残留质量比为9∶19，经计算得出n＝________。 (6)重铬酸钠(Na2Cr2O7·H2O)与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿的方法，生产过程中产生的气体对环境无害，其化学反应方程式为_____________________________________________。 2．实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)中，回收钴、锂的操作流程如图1所示： 回答下列问题。 (1)拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为______________________。 (2)“碱浸”过程中产生的气体是____________；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为____________________________。 (3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为____________________________ ______________________________________________________________； 若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生________(填化学式)污染环境。 (4)“沉钴”时，调pH所用的试剂是________；“沉钴”后溶液中c(Co2＋)＝________。(已知：Ksp[Co(OH)2]＝1.09×10－15) (5)在空气中加热Co(OH)2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如图2所示。290～500 ℃，发生反应的化学方程式为_______________________________________。 (6)根据图3判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括________、________、洗涤、干燥等步骤。 3．我国重晶石(含BaSO4 90%以上)资源丰富，其中贵州省重晶石储量占全国总储量的三分之一。某工厂以重晶石为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下： 查阅资料可知： ①常温下：Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。 ②TiCl4在常温下是无色液体，遇水容易发生水解：TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl。 ③草酸氧钛钡的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O。 请回答下列问题： (1)工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用)，待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3，该过程用离子方程式可表示为__________________________________，此反应的平衡常数K＝________(填写计算结果)。若不考虑CO的水解，则至少需要使用________mol·L－1 的Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现该转化过程。 (2)酸浸时所发生反应的离子方程式为________________________________________________。 (3)配制TiCl4溶液时通常将