2023届高三化学一轮专题复习题—工业流程题训练

2023届高三化学一轮专题复习题—工业流程题 1．（2022·宁夏中卫·统考二模）CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下： 已知：①CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110~120℃时，易分解。 ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为0.01mol/L) 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 (1)已知氧化性Co3+ >Fe3+，浸出液中含有的阳离子主要有H+、___________、Na+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。 (2)在“氧化”步骤中，发生的主要离子反应方程式为___________。 (3)加Na2CO3调pH可得到两种沉淀，则pH最佳范围是___________。 (4)已知萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。控制溶液pH为3.0~3.5，则加入萃取剂的目的是除去___________。 (5)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___________。为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取3.00 g的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量为2.87g，则粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。 (6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液，下列可作为指示剂的是___________(填选项，忽略亚钴离子的颜色干扰)。已知几种物质在20℃时的颜色及Ksp值如下表： 化学式 AgCl AgSCN Ag2S Ag2CrO4 颜色 白色 浅黄色 黑色 红色 Ksp 2.0×10-10 1.0×10-12 2.0 ×10-48 2.0×10-12 A．KCl B．KSCN C．K2CrO4 D．K2S 2．（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___________。 (4)上述工艺流程中采用萃取法净化除去了，若采用沉淀法除去铁元素，结合下表，最佳的pH范围是___________。 开始沉淀时pH 1.5 3.4 6.3 6.6 6.7 7.8 完全沉淀时pH 3.5 4.7 8.3 9.2 9.5 10.4 (5)镍钴锰酸锂材料中根据镍钴锰的比例不同，可有不同的结构，其中一种底面为正六边形结构的晶胞如图所示。 ①该物质的化学式为___________，写出基态Mn原子价层电子的轨道表示式___________。 ②已知晶胞底面边长是anm，高是bnm，一个晶胞的质量为Mg，计算该晶胞的密度___________(用计算式表示)。 3．（2023·四川凉山·统考二模）某工厂利用黄铁矿(FeS2)和电解金属锰后的阳极渣(主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物)为原料制备高性能磁性材料MnCO3的I工艺流程如下： 回答下列问题： (1)FeS2中硫元素化合价为_______，滤渣I的成分除了S还有_______。 (2)写出任意两种加快酸浸速率的措施_______、_______。“除铁、铜”过程中加入H2O2的目的是_______。 (3)请结合平衡移动原理解释“除钙”时溶液酸度不宜过高，否则溶液中Ca2+沉淀不完全的原因是：_____。 (4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为：_______。“沉锰”时需缓慢向含MnSO4的溶液中滴加NH4HCO3，否则会发生反应MnCO3(s) + 2OH-(aq)Mn(OH)2(s) +(aq)而生成Mn(OH)2，该反应的平