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2023届高三化学二轮专题复习:工业流程题
1.(2023·辽宁抚顺·统考模拟预测)锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含BeO、、及少量、、FeO、、)中提取的工艺如图:
已知:苯甲酸( )是一元弱酸,白色片状晶体,常温下微溶于水,随温度升高溶解度增大。
回答下列问题:
(1)写出的电子式___________。
(2)“微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔,目的是___________,浸出渣的主要成分是___________。
(3)“除铁”中的作用为___________;写出转化为黄钠铁矾渣的离子方程式___________。
(4)“除铝”时,溶液的pH越小,铝的去除率越低。结合平衡移动原理解释其原因________。
(5)铍的化学性质与铝相似,写出BeO溶于NaOH溶液的化学方程式___________。
2.(2023·天津·统考一模)某煤化工厂废水含有大量有机物、氨氮、氰化物、悬浮颗粒等有害物质。处理流程如图所示。
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.3
8.3
Fe3+
2.7
3.7
(1)萃取塔中经过_______(填写操作名称)可将含酚有机层分离出来。
(2)蒸氨塔中需要连续加入碱液并保持较高温度。请从化学平衡角度解释回答下列问题。
①写出蒸氨塔中主要的化学平衡的离子方程式:_______。
②加入碱液以及保持较高温度的原因:_______。
(3)缺氧池中含有及CN-,其中CN-(C为+2价)可被回流硝化液中的氧化为无毒气体。请预测CN-反应后的产物为_______和_______。请分析由蒸氨塔到缺氧池工序酸化的目的:_______。
(4)好氧池中富含O2与反应后的产物为,写出该反应的离子方程式:_______。
(5)下列关于混凝沉淀池中的说法合理的是_______(填写序号)。
a.混凝沉淀池溶液的pH控制在8.3左右
b.FeSO4水解产生Fe(OH)2胶体,吸附水中的悬浮颗粒
c.相同条件下,使用Fe2(SO4)3可获得相同的混凝效果
(6)出水检测
甲醛法可以测定水样中的含量,其反应原理为,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸[滴定时,与1molH+相当]。
实验步骤:
i.移取VmL出水样品,以酚酞为指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,中和样品中的酸。消耗NaOH溶液的体积为V1mL;
ii.另取同样体积的样品,加入足量的中性甲醛溶液,摇匀,静置5min后,加入1~2滴酚酞溶液,用NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为V2mL。
①步骤ii中滴定至终点的现象为_______。
②该水样中残留浓度为_______mol/L。
3.(2023·江苏·统考二模)以粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如图:
(1)“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和_____(填化学式)。
(2)“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。已知Ksp[Mg(OH)2]=5.5×10-12,欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6mol•L-1,“除杂”需要调节溶液的pH不低于_____。
(3)离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下,离子筛吸附Li+容量较大,其可能原因为_____。
(4)已知Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1h,测得Li+沉淀率随温度升高而增加,其原因有_____。
(5)“合成”在高温下进行,其化学方程式为_____。
(6)LiFePO4的晶胞结构示意图如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_____个。
4.(2023·甘肃·统考一模)六氟锑酸钠( NaSbF6)可作为新型钠离子电池的离子导体。一种由锑白(主要含Sb2O3、Sb2S3和少量Sb2O5、Fe2O3、CuS等)合成六氟锑酸钠的工艺流程如图所示:
①Sb的氧化物及氢氧化物的性质与Al的类似,Sb2S3可溶于NaOH溶液;
②NaSbO3·3H2O晶体难溶于水。
请回答下列问题:
(1)“碱浸渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“碱浸、还原”时,Sb2O3发生的离子方程式为___________ ; 若Na2S2O3与Sb2O5反应时的氧化产物为Na2SO4,则Na2S2O3与Sb2O5计量关系比为___________。
(3)“转化”时控温约50℃的原因是___________。
(4)“氟化”反应的化学方程式为___________,此过程不选用玻璃仪器的原因是___________。
(5)以六氟锑