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2023届高三化学二轮专题复习:工业流程题
1.(2023·青海玉树·统考三模)三氧化二锑(Sb2O3)作为阻燃剂可广泛用于尼龙、工程塑料(ABS)、合成树脂、纸张等。从砷锑烟尘(主要成分为Sb2O3、As2O3和少量SiO2、Ag)中提纯三氧化二锑的工艺流程如图:
已知:Sb2O3和As2O3均能溶于浓盐酸。
(1)“酸浸”时能提高酸浸速率的措施有_____(写出一种),浸出渣的成分为_________(填化学式)。
(2)“还原”时, AsCl3与Na3PO2反应生成As、Na3PO3和HCl的化学方程式为____________,根据Sb与As元素同主族推测,Na3PO2不宜过量的原因是__________________________。
(3)“稀释水解”时,水解温度与稀释比对Sb3+水解率的影响如图所示,则水解最佳温度和最佳稀释比分别为____________、_________。
(4)“中和脱氯”时发生的离子方程式为__________________。
(5)Sb2O3可直接电解制备金属Sb单质,其原理如图所示。Sb2O3极发生的电极反应式为:___________。
2.(2023·湖北·校联考二模)二氟草酸硼酸锂(LiBF2C2O4)热稳定性好,在较宽的温度范围内具有良好的离子电导率,对水分不敏感,被认为是最有希望取代六氟磷酸锂的电解质锂盐。由锂精矿(主要成分有LiAlSi2O6还含有少量Fe2+等离子)制备LiBF2C2O4的工艺如下。
回答下列问题:
(1)调浆浸出时通入热空气的作用是___________(用离子方程式表示)。
(2)锂精矿中所有的Al元素和Si元素以某种铝硅酸盐从滤渣1中分离,该铝硅酸盐的化学式为___________,滤渣2的主要成分是CaCO3和___________(填化学式)。
(3)分离提纯的步骤,将滤液蒸发浓缩,加入NaOH后,冷却到-5~-15℃分离出Na2SO4·10H2O。再将分离后的母液___________、___________(填简要操作),得到LiOH固体。
(4)在较短的反应时间内,BF3和Li2C2O4反应时的比例对产物组成的影响如下表所示。
n(BF3):n(Li2C2O4)
产物组成
0.51.0
1.5
2.0
2.5
LiBF2C2O4、LiBF4、Li2C2O4LiBF2C2O4、LiBF4、Li2C2O4
LiBF2C2O4、LiBF4、Li2C2O4
LiBF2C2O4、LiBF4
LiBF2C2O4、LiBF4
①一般认为BF3和Li2C2O4反应分两步进行:
第一步:Li2C2O4+BF3=LiBF2C2O4+LiFEa1
第二步:___________Ea2
请补齐第二步反应,并判断两步反应的活化能Ea1___________(填“>”或“<”)Ea2。
②为避免药品浪费,反应的最佳比例n(BF3):n(Li2C2O4)=___________。
(5)BF3和环境中微量的水反应会生成酸性物质,影响产品的纯度和性质,用Li2CO3比用LiOH除酸更好的原因是___________。
(6)LiBF2C2O4的阴离子含五元环状结构,且B最外层为8e-构型,请你补全LiBF2C2O4的结构式:_____。
Li+[ _____ ]。
3.(2023·辽宁·校联考一模)钠离子电池有望代替锂离子电池,其正极材料可再生利用。某钠离子电池正极材料有、石墨烯和少量镁等。充电时,钠离子从正极脱嵌经盐离子导体向负极移动。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
已知:溶液中离子浓度小于等于时,认为该离子沉淀完全;部分物质的溶度积常数如表所示。
物质
溶度积常数
回答下列问题:
(1)中为+4价,则其中Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的数目之比为___________(其中的Ⅱ、Ⅲ表示化合价的数值)
(2)“放电处理”的主要目的为___________;“正极酸溶”反应的离子方程式为___________。
(3)“萃取”时,几种萃取剂对铁的萃取率与盐酸浓度的关系如图所示。则适合选用的萃取剂为___________(填字母),理由为___________。
(4)由“反萃取”所得水相制备的操作为___________。
(5)“沉锰”时,若沉淀完全而不形成沉淀,则“萃取”所得水相中不超过___________(保留2位有效数字);该工序不采用调的方法的原因为___________。
(6)母液中提取所得晶体的部分立方结构如图所示。
①图甲所示单元结构不是的晶胞单元的理由为___________。
②晶体中,由最近围成的正八面体与最近围成的