2023届高三化学一轮复习题：工业流程题

2023届高三化学一轮复习题：工业流程题 1．（2023·广东梅州·统考模拟预测）磷酸亚铁锂()是新能源汽车中锂离子电池常用的电极材料。对废旧电极(含、Al箔、石墨粉等)回收并获得高纯的工艺流程如下： 已知：在水中的溶解度不大，且溶解度随温度升高而减小。 (1)回收的废旧锂离子电池需进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。下列分析不合理的是___________(填标号)。 A．拆分前对废旧电池进行预放电，有利于释放残余能量，消除安全隐患 B．预放电时电池中的锂离子移向正极，有利于提高正极片中锂元素的回收率 C．热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等 D．锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属，可用普通垃圾处理方法处理 (2)过程Ⅰ为粉碎处理，为加快过程Ⅱ的反应速率，还可以采用的措施有___________(写出其中一种即可)，过程Ⅱ中足量NaOH溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。 (3)过程Ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5h后，实验结果如下表所示： 序号 酸 氧化剂 浸出液浓度(g/L) 滤渣中Li含量/% 实验1 HCl 9.02 0.10 实验2 HCl 9.05 0.08 实验3 HCl 7.05 0.93 实验2中，可与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量。综合考虑的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为___________。 (4)过程Ⅵ首先需洗涤“粗品”，应该用___________(填“热水”或“冷水”)洗。若滤液2中，过程Ⅴ中加入等体积的溶液后，若沉淀中的Li元素占滤液中Li元素总量的95.0%，则加入的碳酸钠溶液浓度为___________[已知：，溶液混合引起的体积变化可忽略]。 (5)工业上用、、LiCl及苯胺()为原料制取磷酸亚铁锂。中，的空间结构为___________。LiCl和均为金属氯化物，LiCl沸点1350℃，沸点315℃，两者沸点差异明显的主要原因是___________。 (6)某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，晶胞结构(底面为平行四边形)如图所示。该晶体的化学式为___________，该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm，石墨烯层间距离为335pm，则该晶体的密度为___________(列出计算式，用表示阿伏加德罗常数)。 2．（2023·陕西咸阳·统考二模）废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等，为了保护环境、充分利用锰资源，通过如下流程制备MnSO4。 回答下列问题： (1)Mn的原子结构示意图为___________。 (2)“滤液a”的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。 ①用离子方程式表示“滤液a”呈酸性的原因___________。 ②根据下图所示的溶解度曲线，将“滤液a”蒸发结晶、___________、洗涤、干燥，得NH4Cl固体。 (3)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。空气中O2氧化MnO(OH)的化学方程式为___________。 (4)探究“酸浸”中MnO2溶解的适宜操作。 实验I．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。 实验II．向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。 ①实验I中MnO2的作用是___________，实验II中H2O2的作用是___________。 ②由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时加入试剂的顺序是___________。 (5)加入MnO调pH时，证明MnSO4溶液中Fe3+沉淀完全的实验步骤及现象：取少量溶液，滴加___________(填试剂)，观察到___________(填现象)。 3．（2023·北京石景山·统考模拟预测）一种利用低品位铜矿(、CuS、FeO和等)为原料制取CuCl的工艺流程如下： 已知：i.水溶液中不存在碳酸铜，碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。 ii.室温时，的溶度积常数。 (1)铜矿中被氧化的物质有_______。 (2)滤液D中铁离子的浓度约为_______，向滤液D中先通氨气的目的_______。 (3)固体E主要是，生成的离子方程式是_______。 (4)滤液F加热生成、和CuO，反应的化学方程式是_______。 (5)查阅资料：+1价Cu和可以形成2种配离子和。滤液G加大量水析出CuCl沉淀，从平衡移动角度分析，滤液G中的配离子是哪种更有利于CuCl的生成_______。 (6)CuCl质量分数的测定 称取mg