2023届高三化学一轮专题复习题-工业流程题

2023届高三化学一轮专题复习题-工业流程题 1．（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)。 2．（2023·云南曲靖·统考一模）氧化锌是一种有独特物理化学性能的功能材料，广泛地应用于塑料、合成橡胶、电池、药膏、阻燃剂等产品的制作中。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。工业上利用锌焙砂(主要成分为ZnO，含As2O3及铅、铜、镉的氧化物)生产高纯度氧化锌的工业流程如图所示： 已知： As2O3微溶于水而生成亚砷酸(H3AsO3)，FeAsO4和ZnCO3难溶于水。 回答下列问题： (1)Zn2+的简化电子排布式为___________________。 (2)操作X过程中，需用到的玻璃仪器有___________________、烧杯。 (3)“浸出”过程(NH4)2SO4和NH3·H2O按1：2参加反应生成了[ Zn(NH3)4]2+， 发生的离子反应方程式为____。 (4)“除砷”过程中，先加入过量的(NH4)2S2O8，然后再加入FeSO4·H2O，该过程中 (NH4)2S2O8过量的原因是________。 (5)已知三种硫化物的Ksp如表。当溶液中某离子物质的量浓度≤10-5mol · L-1时视为沉淀完全，则在加Na2S使Cu2+在溶液中的残留浓度为10-10mol·L-1时，Pb2+是否完全沉淀____(填 “是”或“否”)，理由是____________________________________________________________________________________________(请列式计算说明)。 物质 CdS CuS PbS Ksp 8.0× 10-27 6.3×10-36 8.0× 10-28 (6)流程中可循环利用的含氮物质有________________ (填物质化学式)。 (7)已知“蒸氨”后锌元素以Zn(NH3)2SO4存在，写出CO2“沉锌”的化学方程式_______________________。 3．（2023·北京平谷·统考模拟预测）工业以软锰矿(主要成分是，含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰()。其工业流程如下： (1)浸锰过程中与反应的离子方程式为，该反应是经历以下两步反应实现的。 i. ii.…… 写出ii的离子方程式：_______。 (2)氧化过程中被氧化的物质主要有(写化学式)：_______。 (3)“浸锰”反应中往往有副产物生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示： 为减少的生成，“浸锰”的适宜温度是_______，向过滤II所得的滤液中加入溶液时温度不宜太高的原因是_______。 (4)加入溶液后，生成沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_____。 (5)滴定法测产品纯度 I.取固体产品1.160g于烧杯中，加入过量稀充分振荡，再加入NaOH溶液至碱性，发生反应：； II.加入过量KI溶液和适量稀，沉淀溶解，溶液变黄； III.取上述混合液的于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol/L 溶液进行滴定，发生反应：，滴定终点时消耗