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·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·山东·模拟预测）硫酸镍广泛应用于电镀、电池等工业。以红土镍矿(主要成分为，含、、、、、、、等杂质)为原料制备，工艺流程如下。 已知：①相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀的 6.3 1.8 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的 8.3 3.2 4.7 10.9 8.2 8.9 ②当离子完全沉淀时，。 回答下列问题： (1)为提高“酸溶”中镍的浸出率，可采取的措施有_______(写一条即可)。“滤渣1”的主要成分为_______。 (2)写出“硫化除铜”过程中涉及反应的离子方程式_______、_______。 (3)“氧化除杂”中加入和的作用分别是_______，溶液的应调节为_______之间。 (4)“氟化除杂”中，若，取等体积的溶液加入体系中发生反应，则加入的溶液的浓度至少为_______。[已知] (5)称取硫酸镍晶体(，摩尔质量)样品溶于水，配成溶液。量取用标准溶液滴定，反应为。重复三次，平均消耗EDTA标准溶液，则样品纯度为_______。 3．（2023·浙江·模拟预测）聚合硫酸铁(PFS)是一种优质的絮凝剂，其化学组成可表示为。以黄铁矿渣(含、PbS、NiS)为原料制备聚合硫酸铁流程如下。 请回答： (1)写出“酸浸”过程中发生反应的离子方程式_______。 (2)上述“萃取”过程可表示为(水层)(有机层)(有机层)(水层)。下列说法不正确的是_______。 A．可将黄铁矿渣粉碎以提高酸浸效率 B．酸浸时可选择浓硫酸以提高酸浸效率 C．可选择作为萃取剂 D．为获得溶液可往萃取后的有机层中加稀硫酸 (3)在“氧化、水解”过程中，溶液的pH与反应时间的关系如图所示，pH在20min左右出现波动的原因是_______。 (4)请选择合适的编号，按正确的操作顺序完成萃取实验：倒入溶液和萃取剂→___→_____→f→_____→_____→使下层液体慢慢流出→c→上层液体从上口倒出(操作不重复使用)。 a.打开上口玻璃塞；b.塞上上口玻璃塞；c.关闭下口活塞；d.打开旋塞；e.倒转分液漏斗振摇并放气；f.放在铁圈上静置；g.手持静置。 (5)设计以下实验测定以上制备中的值。已知：钨酸钠可与生成蓝色物质“钨蓝”。 步骤1：称取一定质量的PFS样品，加入和蒸馏水配成100.00mL溶液，分成两等份。 步骤2：取其中一份于锥形瓶中，加入钨酸钠指示剂，用的溶液滴定至终点，消耗溶液。 步骤3：取另一份溶液于锥形瓶中，加入足量KF溶液掩蔽，滴加几滴酚酞溶液，用的NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液10.00mL。 ①步骤2中滴定终点的现象是_______。 ②试计算中的值_______。 4．（2023·安徽·统考一模）一种高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量等，其中含量较大。研究人员设计了如下流程，制得了金属锰。 已知：①金属离子的与溶液的关系如下图所示。 ②金属硫化物的溶度积常数如下表。 金属