专题13 工艺流程综合题-学易金卷：2023年高考化学一模试题分项汇编（广东专用）

专题13 工艺流程综合题 非选择题：本题共10小题。 1．（2023·广东·校联考一模）某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe，一种综合回收的工艺流程如图所示： 已知：常温下，，，。 回答下列问题： (1)“氯化浸出”浸出液中金属阳离子主要有、、_______；浸渣的主要成分为_______(填化学式)。“氯化没出”时温度不宜过高或过低的原因是_______。 (2)写出“还原”中Fe与反应的化学方程式：_______。 (3)常温下，为使完全沉淀，“调pH”时应使溶液pH不低于_______(结果保留1位小数)。 (4)“氧化”时为检验是否已被充分氧化，可取样滴加_______(填化学式)溶液。 (5)写出“沉铁”时发生反应的离子反应方程式：_______。 (6)受热后可制得物质A，写出物质A的一种用途：_______。 2．（2023·广东佛山·统考一模）镍是重要的战略金属资源，一种从某高镁低品位铜镍矿(主要成分为CuFeS2、FeS2、3NiO●4SiO2●H2O、3MgO●4SiO2●H2O等)中回收Cu、Ni的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)中，元素的化合价为_______。 (2)为提高“氧压浸出”的速率，可行的操作有_______(任填一个)。 (3)“氧压浸出”的滤渣有S和_______，该环节中发生的化学反应方程式为_______。 (4)“萃铜”时的反应为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)，下列说法正确的有_______。 A．向萃取液中加入稀硫酸进行“反萃取”，可得到单质 B．萃余液中的阳离子为： C．一定条件下，萃取平衡时，，则的萃取率为80% D．为提高的萃取率，可适当提高溶液 (5)已知，“滤液”中，“沉镍”时，控制为8.50，此时的沉淀率为_______，“沉镍”后的母液，含有的主要溶质为_______(填化学式)。 3．（2023·广东汕头·统考一模）电解金属锰阳极渣(主要成分，杂质为、、元素的化合物)和黄铁矿为原料可制备，其流程如图所示： 已知：、，回答下列问题： (1)锰原子价层电子的轨道表示式为_______，它处于周期表的_______区，中的化合价为_______。 (2)“酸浸”时，所用的稀酸X是_______。 (3)“酸浸”过程中，、的质量浓度、浸出率与时间的关系如图1所示。 内，浸出元素的主要离子方程式为_______。 (4)若“净化”过程中的浓度为，则此时的浓度为_______。 (5)是一种两性氧化物，用软锰矿(主要成分为，含少量铁的氧化物)和可制备高纯。保持投料量不变，随与投料比增大，软锰矿还原率和氢氧化钡的产率的变化如图2所示。当时，产率减小的原因是_______。 (6)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物，称取碳酸锰(摩尔质量)加热，固体物质的质量随温度的变化如图3所示。 527.4℃时，生成相应固体物质的化学方程式为_______。 4．（2023·广东茂名·统考一模）某废旧锂离子电池的正极材料成分为和，下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。 回答下列问题： (1)中的元素为价，和个数比为，则元素化合价为_______。 (2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为_______。 (3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为_______。 (4)“碳化水浸”过程中反应为：，该反应的标准吉布斯自由能和标准生成焓随温度变化如图。该过程需要控制在_______(填“a”、“b”或c)进行，其原因是_______。 a.    b.    c. (5)常温下，为寻找“碳化水浸”的最佳，将固体加入水中，通入使固体逐步溶解，当固体恰好完全溶解时，，则溶液中的为_______(保留两位有效数字，忽略体积变化)。 已知：，， (6)“萃取”的原理是(M表金属离子，代表萃取剂，则反萃取时加入的试剂为_______。 5．（2023·广东湛江·统考一模）镍钴锰酸锂材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等优点，这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、磷酸铁锂容量低等问题，工业上可由废旧的钴酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、锰酸锂电池正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等)，经过一系列工艺流程制备镍钴锰酸锂材料，该材料可用于三元锂电池的制备，实现电池的回收再利用，工艺流程如下图所示： 已知：①粉碎灼烧后主要成分是、、、MnO、Fe2O3、； ②萃取剂对选择性很高，且生成的物质很稳定，有机相中的很难被反萃取 请回答下列问题： (1)正极材料在“灼烧”前先粉碎的目的是___________。 (2)“碱浸”的目的是___________，涉及的化学方程式是___________。 (3)“酸浸”时加入的作用是______