2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题训练

2023届高三化学一轮专题复习-工业流程题 1．（2023·全国·模拟预测）金属钴(Co)是一种重要的战略金属，有着较为广泛的用途。如图是利用含钴废料(主要成分为Co2O3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SiO2等杂质)制备草酸钴的工艺流程。回答下面问题： (1)在“硫酸浸取”时，能提高“酸浸”速率的方法有_____(任写一种)。滤渣1的成分是_____(写化学式)。 (2)写出反应①的离子方程式：_____、_____。写出反应②的离子方程式：_____。 (3)操作1中加入NaHCO3的作用是_____。 (4)已知：Ksp(CaF2)=5.3×10-9，Ksp(MgF2)=5.2×10-12，若向溶液c中加入NaF溶液，当Mg2+恰好沉淀完全，即溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5mol•L-1，此时溶液中c(Ca2+)最大等于_____mol•L-1。 (5)若沉钴中得到二水合草酸钴CoC2O4·2H2O(M=183g/mol)热分解质量变化过程如图所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物，请写出从反应B点到C点的化学方程式_____。 (6)用乙醇燃料电池作电源电解含Co2+的水溶液制备金属钴，其装置如图甲、乙。 ①图乙中Co电极应连接乙醇燃料电池的_____极(填“a”或“b”)。 ②图甲中a极上发生的电极反应是______。 2．（2023·河南·统考模拟预测）以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂，由富钒废渣(含V2O3、Na2O·Al2O3·4SiO2、FeO)制备V2O5的一种流程如下： 已知：①部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 开始沉淀pH 7.0 1.9 3.2 沉淀完全pH 9.0 3.2 4.7 ②NH4VO3可溶于热水，不溶于乙醇； ③部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式： pH <1 1~4 4~6 6~8.5 8.5~13 >13 主要存在形式 V2O5 多矾酸根 多矾酸根 备注 多矾酸盐在水中溶解度较小 回答下列问题： (1)“酸浸”时含V物质中V的化合价为___________。 (2)“转化II”需要调整的pH范围为___________， “转化III”中含V物质发生反应的离子方程式为___________。 (3)铝元素在“___________”(填操作单元名称)过程中被除去；“滤渣2”的主要成分为___________。 (4)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等，洗涤时最好选用的试剂为___________(填字母)。 A．冷水         B．热水          C．乙醇            D．NaOH溶液 “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)，若“沉钒”前溶液中c( )=0.2 mol· L-1，不考虑溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到98%，至少应调节c( )为___________mol·L-1.[已知：Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3] (5)全钒氧化还原液流电池是一种新型绿色的二次电池，其工作原理如图所示。 ①充电时，X电极反应式为___________。 ②充电时，每转移1 mol电子，左池溶液中n(H+)的变化量为___________mol。 3．（2023·全国·高三专题练习）黏土钒矿(含V2O5、Fe2O3、Al2O3、SiO2等不溶性成分)制备V2O5的工艺流程如下： 已知：①硫酸氧钒[(VO)SO4]高温易分解生成VO2和SO3 ②萃取剂对相关离子的萃取能力如下表： 微粒 VO2+ VO2+ Fe3+ Fe2+ 萃取能力 强(随pH增大而增强) 弱 强 弱 “反萃取”用20%硫酸目的为___________，“氧化”的离子方程式为___________ 4．（2023·全国·模拟预测）工业上利用一种废旧三元锂电池正极材料(主要成分为，还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等)回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如图所示： 已知：ⅰ.“碱浸”后的滤渣中主要含有、CoO、MnO、和NiO； ⅱ.，，。 回答下列问题： (1)“灼烧”的目的是___________。 (2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。 (3)“酸浸”时加入的目的是___________。 (4)若“酸浸”后溶液中、、的浓度均为，欲使完全沉淀(离子浓度小于等于)而不使、沉淀，需调节的范围为___________。 (5)“沉锰”时需控制溶液pH=5，发生反应的离子方程式是___________。 (6)“沉镍”时，若只