2023届高三化学一轮专题复习—工业流程题

2023届高三化学一轮专题复习—工业流程题 1．（2023·湖南张家界·统考二模）某软锰矿含锰为50%，是重要的锰矿石。其主要成分如表： 软锰矿主要成分 杂质 MnO2 MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质 某科研团队设计制备高纯度MnCO3。反应原理为①MnO2+BaS+H2O=MnO+Ba(OH)2+S；②MnO+H2SO4=MnSO4+H2O；③硫酸锰+碳酸氢铵+一水合氨→MnCO3↓(白色)。工艺流程图如图。 回答下列问题： (1)软锰矿与硫化钡反应时，适当提高反应液温度的目的是_____。 (2)“不溶物”中除SiO2外，还有_____(“填化学式”)。 (3)工序2中加入H2O2的目的是_____，使用氨水调溶液的pH，理论上pH最小值为_____。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6、Ksp[Fe(OH)2]=10-16.3、Ksp[Al(OH)3]=10-32.3、Ksp[Mn(OH)2]=10-12.7) (4)MnF2难溶于水，工序3加入MnF2的目的是除去Mg2+，其反应的离子反应方程式为_____。 (5)碳化过程中发生反应的化学方程式为______。 (6)由镍、锰、镓制备的磁性形状记忆型合金中，基态Mn原子的价电子的轨道表示式为_____。晶胞结构如图，晶胞参数为anm，则该晶体的密度为______g•cm-3(NA表示阿伏伽德罗常数)。 2．（2023·四川宜宾·统考二模）废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下： 已知：①LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸。 ②常温下，Ksp(FePO4)=1.3×10-22， Ksp[Fe(OH)3]=4.0 × 10-38。 ③Li2CO3在水中溶解度： 温度/°C 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 回答下列问题： (1)将电池粉碎前应先放电，放电的目的是_______。 (2)“滤液A”中的溶质主要是_______。 (3)“酸浸”时，加入H2O2溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。盐酸用量不宜太多，结合后续操作分析，原因是。_______。 (4)“沉铁沉磷”时，当溶液pH从1.0增大到2.5时，沉铁沉磷率会逐渐增大，但pH超过2.5以后，沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是_______。 (5)“提纯”时，可用热水洗涤Li2CO3粗品，理由是_______。 (6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合，隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4，反应的化学方程式是_______。 3．（2023·陕西西安·统考二模）HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、V2O5、Al2O3)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。 已知：I.MoO3、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。 II.高温下，NH4VO3易分解产生N2和一种含氮元素的气体。 III.Ksp(CuS)=6×10-36；K1(H2S)=1×10-7、K2(H2S)=6×10-15。 请回答下列问题： (1)请写出“气体”中属于最高价氧化物的电子式：_____。 (2)请写出“焙烧”过程中MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式：_____，_____。 (3)“浸渣”的成分为______(填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有_____(填化学式)。 (4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为_____、_____。 (5)“沉钒”时生成NH4VO3沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：______。 (6)在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入NH4HS进行“除杂”，除掉溶液中微量的Cu2+，则反应Cu2++HS-=CuS+H+的K=______。 4．（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