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．（2023·广东·统考二模）锂离子电池广泛应用于便携式电动设备，某锂离子电池废料含Li、Fe、Co等金属及其氧化物，回收利用其废料的一种简化工艺流程如下： 已知：①Fe、Co是中等活泼金属，氧化性：； ②常温下，。 (1)写出一种提高“酸浸”浸出率的途径_______。 (2)写出“酸浸”时金属Co与稀反应的化学方程式_______；“酸浸”后溶液中的金属阳离子主要有、_______。 (3)“沉铁”反应的离子方程式是_______，“沉钴”时溶液的作用是_______。 (4)已知是微溶于水的强电解质，其饱和水溶液的浓度与温度关系如图所示，在a点对应条件下进行“沉锂”，若“沉锂”后溶液为，求=_______(写出计算过程，保留两位有效数字)。 (5)“沉钴”产物可用于制备CoO，CoO的晶胞结构如图所示，与距离最近且相等的有_______个；设与的最近的核间距为r nm，CoO晶体的密度为_______(列出计算式，为阿伏伽德罗常数的值)；该晶胞若沿体对角线投影，则的投影图为_______(填字母选项)。 2．（2023·广东潮州·统考二模）镀镍生产过程中产生的酸性硫酸镍废液(含有等杂质离子)，通过精制提纯可制备高纯硫酸镍，部分流程如下： 资料1：时，，，易溶于水。 资料2：(二乙基己基磷酸)萃取金属离子的反应为： X+Mx+ M +xH+ (1)操作1、2的名称_________，操作3的所需要主要玻璃仪器名称是烧杯和_________。 (2)操作1中加入的主要目的是______。 (3)溶液参与反应的离子方程式是和_________，杂质离子沉淀完全时，溶液中_________(c(杂质离子)可视为沉淀完全)。 (4)滤液b中含有的金属阳离子主要有和_________。 (5)在硫酸盐溶液中对某些金属离子的萃取率与关系如图所示，在一定范围内，随着升高，萃取率升高的原因是___________。 (6)处理后母液再利用及含量测定： ①在母液中加入石灰乳可制备操作1中所需浆液，写出制备的化学方程式_________。 ②准确量取处理后的母液稀释液于锥形瓶中，加入溶液，充分反应后，滴加氨水调节溶液，用溶液滴定至终点，滴定反应为：，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液，计算处理后的母液稀释液中含量_________。 3．（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以钴渣(要成分是CoO、CO2O3、含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料可支取钴的氧化物的流程如图(部分产物和条件省略)。 已知：①Co2+和Co3+均易与NH3形成配合物； ②氧化性：Co2O3>O2>Cl2； ③部分金属离子沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按离子浓度为1.00mol/L计算)： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Co2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 3.0 6.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 5.0 9.2 回答下列问题： (1)酸浸：将稀硫酸加入到一定量的钴渣中，再向悬浊液中通入SO2，写出Co2O3发生反应的离子方程式___________。 (2)除铝：得到固体的主要成分是___________。(填化学式) (3)除镍：向除铝的滤液中，加入某有机萃取剂(HX)，通过萃取、反萃取可以除去Ni2+，并且得到NiSO4溶液。已知Ni2+被萃取原理可表示为：Ni2+(水层)+2HA(有机层)Ni(A)2(有机层)+2H+(水层)，反萃取的目的是将有机相Ni2+转移到水层。使Ni2+尽可能多地发生上述转移，简述反萃取的实验操作___________。 (4)沉钻：向除杂后的溶液中加入NaHCO3溶液，水浴加热至50°C左右，反应生成CoCO3沉淀。若改用NH4HCO3作沉淀剂，COCO3的沉淀率明显降低，原因是___________。 (5)热分解：在纯氧中加热分解CoCO3，测得加热升温过程中固体的质量变化如图所示。加热分解CoCO3制备CoO需要控制的温度为___________(写出计算推理过程)。 (6)从环保角度考虑，以含钴废料(主要成分为CO2O3，含少量Fe2O3、Al2O3)先制备CoCO3，再进一步制备CoO的实验方案为___________。(可选试剂：1.000molL-1H2O2溶液，l.000molL-1HCl，l.000molL-1H2SO4，溶液，0.1000molL-1NaOH溶液，1.000molL-1NaHCO3溶液) 4．（2023·广东·统考二模）金属钴、镍作为重要的战略资源，有“工业味精”之称，工业上利用红土镍矿(主要成分为Ni、Co、Fe、Al、Si等元素的氧化物)生产