2024届高考化学二轮专项分层特训卷练27化工生产工艺流程的创新应用

练27　化工生产工艺流程的创新应用 1．[2023·全国甲卷]BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。 回答下列问题： （1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是________________________________________________________________________。 （2）“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）“酸化”步骤应选用的酸是　　　　（填标号）。 a．稀硫酸　　　　　b．浓硫酸　　　　　c．盐酸　　　　d．磷酸 （4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？　　　　，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （5）“沉淀”步骤中生成BaTiO（C2O4）2的化学方程式为________________________________________________________________________。 （6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的nCO2∶nCO＝　　　　。 2．[2023·全国乙卷]LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下： 已知：Ksp[Fe（OH）3]＝2.8×10－39，Ksp[Al（OH）3]＝1.3×10－33，Ksp[Ni（OH）2]＝5.5×10－16。 回答下列问题： （1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。为提高溶矿速率，可采取的措施________________________________________________________________________（举1例）。 （2）加入少量MnO2的作用是　　　　。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c（Fe3＋）＝　　　　mol·L－1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是　　　　。 （4）加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有　　　　。 （5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断　　　　。电解废液可在反应器中循环利用。 （6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 3．[2023·新课标卷]铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示： 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。 回答下列问题： （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为　　　　（填化学式）。 （2）水浸渣中主要有SiO2和　　　　。 （3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是　　　　。 （4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；pH>9时，会导致________________________________________________________________________。 （5）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有　　　　（填标号）。 A．酸性B．碱性C．两性 （6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠（Na2S2O5）溶液，反应的离子方程式为________________________________________