2024届高三新高考化学大一轮专题训练题---工业流程题

2024届高三新高考化学大一轮专题训练题---工业流程题 1．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）一种常用的三元锂电池正极材料采用了蕴含镍、钴、锰三种金属元素的三元聚合物，电解质为六氟磷酸锂，负极材料为石墨，电池中还含有少量的铁、铝、铜等元素，下面是回收利用该废旧三元锂电池的一种工艺流程．    已知：该流程中，一些金属氢氧化物沉淀的pH如下表： 金属离子 开始沉淀的pH 7.0 1.9 4.7 3.4 7.15 7.2 8.1 沉淀完全的pH 9.0 3.2 6.7 4.7 (1)“放电处理”时，将废旧电池用导线连接惰性电极插入NaCl溶液，放电过程中阴极发生的电极反应方程式为 。 (2)浸出还原时选取反应温度为40℃左右的原因 ；“浸出还原”可以理解为先浸出再还原，还原过程主要还原Co3+，离子方程式为 。 (3)第一次调至pH约为7，滤渣1的主要成分是 。 (4)已知 Co(OH)2、Ni(OH)2、Mn(OH)2三种物质的Ksp分别为10-14.7、10-14.6、10-12.8，第二次调pH时，使构成三元材料的金属离子均完全沉淀(溶液中离子浓度≤10-5 mol∙L-1)，则pH至少应调至 。 (5)“含盐废液”回收利用可以制得一种晶体，俗称为 。 (6)某锂电池正极材料化学式式量为M，晶胞如图所示，已知阿佛伽德罗常数为NA，晶胞参数分别bnm和cnm，则该材料的密度表达式为 g∙cm-3。    2．（2023·山东·济南一中校联考三模）钽()和铌()的性质相似，因此常常共生于自然界的矿物中。一种以钽铌伴生矿(主要成分为和少量的)为原料制取钽和铌的流程如下： “浸取”后，浸出液中含有两种二元强酸和锰、钛等元素。 已知：①为甲基异丁基酮；② (1)“浸取”时通常在_______材料的反应器中进行(填标号)。 A．陶瓷 B．玻璃 C．铅 D．塑料 (2)浸渣的主要成分是 ，与氢氟酸反应的离子方程式为 。 (3)“浸取”时，的浓度对铌、钽的浸出率的影响如下图所示，则的最佳浓度为 ，理由是 。 (4)金属铌可用金属钠还原制取，也可用电解熔融的制取。 ①流程中钠热还原法制备铌粉的化学方程式为 。 ②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为，电解总化学反应方程式为 。 3．（2023·山东威海·威海市第一中学统考二模）资源的综合利用越来越受到重视。科研人员综合利用软锰矿(含MnO2，少量SiO2、Al2O3)和闪锌矿(含ZnS，少量FeS、CuS、SiO2)制备ZnSO4∙7H2O、Zn和MnO2的工艺流程如下：    已知：25℃时相关物质的Ksp见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Mn(OH)2 Ksp (开始沉淀的金属离子浓度为1.0 mol∙L-1；金属离子浓度≤1.0×10-5 mol∙L-1时，可认为该离子沉淀完全。) 回答下列问题： (1)“酸浸”时，MnO2和CuS反应生成MnSO4，氧化产物与还原产物物质的量之比为 。 (2)加适量Zn还原的金属阳离子是 ，加MnO2氧化Fe2+生成滤渣的离子方程式为 ，调节pH的范围是 。 (3)“萃取”过程中，发生如下阳离子交换反应：，(HR代表有机萃取剂，易挥发)。加入MnCO3的作用为 。实验测定锌锰离子的萃取率与温度的关系如图所示，表示Zn2+的萃取效率的曲线是 (填“①”“②”)，萃取反应温度一般选择常温，理由为 。    (4)“电解”产物可用于Na-Zn双离子电池中(装置如图)。电池工作时，正极上发生的电极反应为 ；每转移0.1mol电子，负极区电解质溶液质量增加 g。    4．（2023春·江西·高二校联考阶段练习）发电玻璃——碲化镉玻璃中主要含有CdTe(其中含有少量Fe、Ni、Mg、Si、O等元素组成的化合物)，工业上利用废弃碲化镉(CdTe)玻璃回收其中金属的工艺流程如下。 已知：①常温时，有关物质的如下表。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为沉淀完全。 回答下列问题： (1)在“焙烧”中，将废弃碲化镉玻璃粉碎的目的是 。“高温