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2023届高三化学一轮专题复习:工业流程题
1.(2023·四川绵阳·二模)锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为,还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下:
已知:I.时,相关物质的如下表:
物质
II.时,电离常数
III.离子浓度低于时即为沉淀完全
回答下列问题:
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式);步骤②加入的目的是____。
(3)步骤③加入目的是除去杂质离子,若溶液中浓度为,要确保杂质离子沉淀完全,同时不降低产品产率,步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应:(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成,则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
2.(2022·湖南邵阳·统考一模)比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池,大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿(主要成分是,含少量、和)为原料制备的流程如下:
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
请回答下列问题:
(1)分子的空间结构为_______形。基态Fe原子的电子排布式为_______。
(2)“还原”反应的离子方程式为_______。
(3)“试剂R”是一种绿色氧化剂,其中心原子杂化方式为_______。
(4)从平衡的角度解析加FeO“除铝”的原因(结合离子方程式说明)_______。
(5)常温下,,“沉铁”中为了使,最小为_______。
(6)流程中在“高温煅烧”条件下,由制备的化学方程式为:_______。
(7)磷酸亚铁锂的晶胞结构如图所示:
长方体晶胞的长和宽均为apm,高为bpm,为阿伏加德罗常数,晶体密度为_______。
3.(2023·湖北·统考一模)三氧化二镍()是重要的电子元件和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物,,C等)制备的工艺流程如下所示:
已知:①在该实验条件下、Fe(Ⅲ)不能氧化Ni(Ⅱ)。
②常温下,溶液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
离子pH
开始沉淀pH
7.2
3.7
2.2
7.5
完全沉淀pH
8.7
…
3.2
9.0
③萃取的原理为。
回答下列问题:
(1)“预处理”时,可以用___________(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。
(2)“浸出”时,提高浸出效率可采取的措施有___________(任写一种)。滤渣1的主要成分是___________。
(3)“氧化”时,加入发生反应的离子方程式为___________,目的是___________。
(4)若常温下,“调pH”时,溶液中浓度为,为使等杂质离子沉淀完全,则需控制溶液的pH范围是___________。
(5)“萃取”时,操作若在实验室进行,需要用到的主要玻璃仪器有___________、烧杯。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系:
温度
低于30.8℃
30.8~53.8℃
53.8~280℃
高于280℃
晶体形态
多种结晶水合物
从溶液获得稳定的晶体的操作是:___________。
4.(2022·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)镍氢电池有着广泛的应用,旧电池的回收和再利用同样的重要。废旧镍氢电池中常含有NiOOH、、及少量、FeO等,以下为金属分离以及镍的回收流程,按要求回答下列问题:
(1)的电子排布式为:___________________________。
(2)“酸浸”中,加入的主要作用是_______________________________。
(3)“氧化”过程中与有关的离子方程式是_____________,滤渣1的化学式是___________。
(4)滤液A的主要溶质是________;操作X是_________。
(5)丁二酮肟()是检验溶液中的灵敏试剂,常与形成图A所示的配合物,图B是硫代氧的结果;
A.B.
①下列说法正确的有_________(填字母)。
a.A中所含元素中N元素的电负性最大 B.在A中C-C-C键角是180°
C.在B中-SH上的S原子采取杂化 D.在B中存在σ键、π键与配位键
②化合物