2023届高三化学一轮专题训练：工业流程题

2023届高三化学一轮专题训练：工业流程题 1．（2022·全国·高三专题练习）“铝渣”是铝工业的副产品，主要成分为Al、AlF3、LiF、CaO。利用“铝渣”制备Li2CO3的工业流程如下图所示： 已知：LiHCO3易溶于水；Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表： 温度/°C 0 10 20 50 75 100 溶解度/g/100gH2O 1.593 1.406 1.329 1.181 0.866 0.740 回答下列问题： (1)“酸浸”过程不能在玻璃反应釜中进行，其主要原因是_______。 (2)“沉淀”反应得到沉淀中其成分有CaCO3、_______。 (3)“转化”步骤的目的是_______。 (4)“除钙”时温度不能太高，否则会影响Li2CO3的产率，其原因是_______(用化学方程式表示)。 (5)从“热分解”后的溶液中获得Li2CO3晶体的操作是蒸发结晶_______洗涤、干燥。 (6)利用表中数据计算100°C时Li2CO3的Ksp近似值为_______。 (7)利用Li2CO3为原料采用固相法可制备锂离子电池的正极材料LiMn2O4，其制备过程：将MnO2和Li2CO3按一定物质的量之比配料，球磨后，高温加热，反应过程会产生两种气体，则两种气体的物质的量之比为_______(要求：密度大的气体与密度小的气体作比)。 2．（2022·上海·统考模拟预测）发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜。其中铁经历了如下转化：     其中②的化学方程式为：Na2FeO2＋NaNO2＋H2ONa2Fe2O4＋NH3↑＋NaOH(未配平)。 完成下列填空： (1)Na原子核外有_______种能量不同的电子，其中能量最高的电子所占的电子亚层符号为_______。将反应②中涉及的短周期元素，按原子半径由大到小顺序排列。_______ (2)NH3分子的结构式为_______。从原子结构的角度解释氮元素的非金属性比氧元素弱的原因。_______ (3)配平反应②的化学方程式______。若反应生成11.2 L(标准状态)氨气，则电子转移的数目为_______。 (4)反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为_______。写出Fe→Fe3O4的置换反应的化学方程式_______ 3．（2023·全国·高三专题练习）工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物，其制备工艺流程如下： 已知： CoC2O4·2H2O 微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大。回答下列问题： (1)“酸浸”后加入Na2SO3的主要作用是___________。 (2)NaClO的电子式为___________，向溶液a中加入NaClO溶液，写出溶液中的金属离子与NaClO反应的离子方程式___________。 (3)沉淀a所含有的主要物质有___________。 (4)向溶液c中加入足量的NaF溶液可将Ca2+、 Mg2+沉淀而除去，若所得溶液d中c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L，则溶液d中c(Ca2+)为___________。 [已知该温度下Ksp(CaF2) =3.4 ×10-11，Ksp(MgF2)=7.1 ×10-11] (5)草酸钴是制备各种钴氧化物和钴粉的重要原料，广泛应用于磁性材料、电极材料及超硬材料等领域。草酸钴在惰性气氛中的热重分析图谱表明，350-420°C之间的失重率达59.9%，则该温度范围内草酸钴分解的化学方程式为___________。 (6)“沉钴”过程中，加入(NH4)2C2O4使得n()：n(Co2+)初始比值为1.15，沉淀反应时间为10min，沉淀反应的温度与钴的沉淀率关系如图所示。 该过程需控制温度在46°C -50°C的原因是___________。 4．（2022·湖北·高三专题练习）以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下： (1)制备之前，通常将电石渣进行粉碎，原因为___________。 (2)“氯化”过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。 ①生成Ca(ClO)2的化学方程式为___________。 ②“氯化”时要适当减缓通入Cl2速率的目的是___________。 (3)“氯化”过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为：6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O，氯化完成后过滤。 ①滤渣的主要成