2023届高三化学二轮复习—工业流程题训练

2023届高三化学二轮复习—工业流程题 1．（2022·湖南邵阳·统考一模）比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿(主要成分是，含少量、和)为原料制备的流程如下： 已知几种金属离子沉淀的pH如表所示： 金属氢氧化物 开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0 完全沉淀的pH 4.1 9.7 5.2 请回答下列问题： (1)分子的空间结构为_______形。基态Fe原子的电子排布式为_______。 (2)“还原”反应的离子方程式为_______。 (3)“试剂R”是一种绿色氧化剂，其中心原子杂化方式为_______。 (4)从平衡的角度解析加FeO“除铝”的原因(结合离子方程式说明)_______。 (5)常温下，，“沉铁”中为了使，最小为_______。 (6)流程中在“高温煅烧”条件下，由制备的化学方程式为：_______。 (7)磷酸亚铁锂的晶胞结构如图所示： 长方体晶胞的长和宽均为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数，晶体密度为_______。 2．（2022·福建福州·福建省福州第八中学校考模拟预测）锌的化学性质与铝相似，工业上有较高的利用价值。某含锌废催化剂中锌以氧化物的形式存在，还含有硅、铜、铅等元素杂质，采用“氨浸除杂蒸发煅烧”新工艺生产高纯碱式碳酸锌，达到了废物综合利用的目的，工艺流程如下： (1)“浸取”前，需将含锌废催化剂粉碎并加水制成悬浊液(化浆)，目的是_______。 (2)“浸取”后的溶液溶质仅含锌氨配合物，请写出“浸取”中含锌物质反应的化学方程式为_______。 (3)“浸取”中锌的浸出率对本工艺至关重要，下图是锌浸出率随温度变化影响的曲线图。适宜选择的温度为_______左右，温度不宜过高的原因是_______。 (4)实验室进行操作Ⅰ时需用到的硅酸盐仪器有_______。 (5)“置换”是为了除去滤液中的、，也可加入溶液使其生成硫化物沉淀。已知常温下，，要使溶液中、的浓度均小于，则沉淀时需要控制的浓度至少为_______。 (6)“蒸氨”中锌氨溶液最终以形式从溶液中析出，其化学反应方程式为：_______。 (7)本工艺中可以循环利用的物质为_______。 3．（2023·湖北·统考一模）三氧化二镍()是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物，，C等)制备的工艺流程如下所示： 已知：①在该实验条件下、Fe(Ⅲ)不能氧化Ni(Ⅱ)。 ②常温下，溶液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 离子pH 开始沉淀pH 7.2 3.7 2.2 7.5 完全沉淀pH 8.7 … 3.2 9.0 ③萃取的原理为。 回答下列问题： (1)“预处理”时，可以用___________(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。 (2)“浸出”时，提高浸出效率可采取的措施有___________(任写一种)。滤渣1的主要成分是___________。 (3)“氧化”时，加入发生反应的离子方程式为___________，目的是___________。 (4)若常温下，“调pH”时，溶液中浓度为，为使等杂质离子沉淀完全，则需控制溶液的pH范围是___________。 (5)“萃取”时，操作若在实验室进行，需要用到的主要玻璃仪器有___________、烧杯。 (6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系： 温度 低于30.8℃ 30.8~53.8℃ 53.8~280℃ 高于280℃ 晶体形态 多种结晶水合物 从溶液获得稳定的晶体的操作是：___________。 4．（2022·江苏泰州·统考模拟预测）实验室以废旧锂离子电池的正极材料(活性物质为LiCoO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等)为原料，制备纳米钴粉和Co3O4。 (1)基态钴原子的电子排布式为_______，其最高能层电子云轮廓图为_______形 (2)“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是_______。 (3)“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCoO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣，得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到_______，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。 (4)制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时Co(Ⅱ)的物种分布图如图所示。Co2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成配合物(CoC6H5O7