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专题10 工艺流程综合题
1.(2023·北京朝阳·统考二模)电解锰渣含有等。将电解锰渣与电解残液混合制成浆液,能在脱除烟气(含等)中的同时,实现电解锰渣的资源化利用。
(1)上述流程中为增大反应速率采取的措施有_______。
(2)电解锰渣中的能吸收烟气中的,反应的方程式为_______。
(3)电解锰渣与电解残液混合后,浆液中部分离子浓度及在脱硫过程中的变化如下。
7.5
1.7
①用方程式表示脱硫过程溶液降低的原因_______。
②分析浆液中浓度增大的原因:
i.被还原;
ii.被还原,离子方程式为_______;
iii._______(用离子方程式表示)。
(4)电解获得,装置如下图所示。
①滤液2在电解池_______(填“阳”或“阴”)极放电产生。
②净化过程须除去。研究发现,滤液2中即使含有少量,也会导致产率大幅降低,分析原因:_______。
2.(2023·北京丰台·统考二模)钨精矿分解渣可回收制备氧化铁和碳酸锰。在70~80℃时,钨精矿分解渣用盐酸浸取,浸出液中主要金属离子为、、,还含有少量、等。浸出液进一步制备氧化铁和碳酸锰的部分工艺流程如下。
已知:ⅰ、金属离子的起始浓度为时,生成氢氧化物沉淀的。
氢氧化物
开始沉淀时
1.5
3.3
4.4
7.8
完全沉淀时
2.8
4.6
6.4
8.8
ⅱ、
物质
(1)浸出液加入硫酸铵后,采取的分离操作是___________。
(2)沉淀1的主要成分是___________。
(3)已知,煅烧后的Fe2O3不溶于水和稀硝酸。粗氧化铁中除Fe2O3外,还含有的物质是___________。
(4)结合化学用语解释溶液呈碱性的原因___________。
(5)滤液3中含有和,加入主要沉淀出的原因可能是___________。
(6)碳酸锰含量测定。
步骤1:准确称取碳酸锰样品于锥形瓶中,加入适量高磷混酸(主要含和)加热至220℃~240℃,无小气泡冒出后,冷却至室温。
步骤2:用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积为。
已知:ⅰ、能与络合形成稳定的。
ⅱ、的沸点为203℃。
①写出将氧化为,同时生成的离子方程式___________。
②碳酸锰样品中锰的质量分数为___________。
3.(2023·北京朝阳·北京八十中校考二模)2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰,表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法治金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(除LiFePO4外,还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂)中的资源,部分流程如图:
(1)从“正极”可以回收的金属有___________。
(2)“碱溶”时Al箔溶解的离子方程式_________。
(3)“酸浸”时产生标准状况下2.24L NO时,则被氧化的LiFePO4为______mol。(其他杂质不与HNO3反应)
(4)实验测得滤液②中c(Li+)=4 mol·L-1,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率到99%,则滤液③中c(CO32-)=________ mol·L-1。 [Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3]
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:LiFePO4+6C Li1-xFePO4+LixC6,电池中的固体电解质可传导Li+。充电时,Li+移向_______(填“阳极”或“阴极”);放电时,正极反应式为_______。
(6)磷酸亚铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定:称取1.40g试样用盐酸溶解,在溶液中加入稍过量的SnCl2溶液,再加入HgCl2饱和溶液,用二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.030 mol·L-1重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色,消耗重铬酸钾溶液40.00mL。
已知:2Fe3++Sn2++6Cl-=SnCl62-+2Fe2+
4Cl-+Sn2++2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
① 实验中加入HgCl2饱和溶液的目的是__________。
② 磷酸亚铁锂电池中铁的含量为_______。
4.(2023·北京房山·统考二模)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等,对其处理的流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式
Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10