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以“化学工艺流程”为主导的主观题增分强训(一)
1.钾离子电池以其优异的性能成为替代锂离子电池
浓碗酸
水
铁粉
剩余铁粉
的一一种选择,该电池的负极是由钾按入石墨中构
绿酬
成,正极主要含K2NiF(O、铝箔、醚类有机物等。
矿渣
后的矿逸
过
从某废旧钾离子电池中回收部分材料的流程如下:
过调节H为0.5
废旧放
正
K(OH溶液
加热
钾离电
拆
极
烧
→浸液
硫酸、双氧水
二氧化铁雄挠水合二氧化饮
子电
处
焙
渣
,K2NiFeO)4酸游
请按要求回答下列问题:
理
烧
(1)Ti位于元素周期表中第
族,基态时原
NSO,溶液反萃取有机相+
子核外电子排布式为[A
pe(oD7调pH
取
一水相
(2)实际生产时,向沸水中加人滤液Ⅲ,使混合液pH
母液
达0.5,钛盐开始水解。水解过程中不断通入高
已知:I.放电时负极的电极反应式为K,C6
温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水
re-C6+rK;
解析出水合二氧化钛沉淀。请依据平衡原理分
Ⅱ.常温下,Kp[Fe(OH)3]=4×10-8,当溶液中
析通入高温水蒸气的作用:
某离子浓度低于1×105mol·L一1时,认为该离
子已沉淀完全。
(3)过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的
回答下列问题:
主要目的是充分利用滤液中的钛盐、H2S):、
(1)废旧电池放电处理的原因为
(填化学式),减少
废弃物排放。
(2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为
(4)得到的水合二氧化钛即使用水充分洗涤,煅烧后
获得的二氧化钛(白色)也会发黄,发黄的杂质是
(3)已知K2 NiFeO4中的铁为+3价,则“酸溶”时主
(填化学式)。
要反应的离子方程式为
(5)工业上,常采用“加碳氯化”的方法以TiO2为原
料生产TC1,相应的化学方程式为:
该工序中温度需控制在40℃的原因为
I.TiO2 (s)+2Cl(g)=TiCl (g)+02 (g)
△H1=+181kJ·mol-1,K1=3.4×10-20
(4)若最终调节pH=3,则所得母液中的Fe3+
Ⅱ.2C(s)+(O2(g)=2C(0(g)
(填“已”或“未”)沉淀完全。
△Hm=-221kJ·mol-1,Km=1.2×108,
(5)实验室中从“反萃取”所得混合液中分离出NSO
结合数据说明氯化过程中加碳的理由:
溶液的操作名称为
(6)废旧钾离子电池放电处理并拆解后,从负极得到
石墨,其结构如图。石墨两
(6)请写出工业上“镁法”高温还原TCL制钛的化
层之间最近碳原子间距远60
学方程式:
大于层内最近碳原子间距
3.(2023·湖北省华中师大一附中模姒)从烟气废脱硝
的原因为
催化剂(含V2O5,MoO3,WO3、TiO2等)回收
V2O5的工艺流程如下(已知MoO3、WO3,TiO2
设阿伏加德罗常数的值为
不溶于稀硫酸)。
NA·则石墨品体密度为
a pm
稀硫酸
g·cm一3(列式即可)。
废脱硝粉酸浸
官集
催化剂碎还原
过波
2.2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的火
氧化
箭成功发射。钛合金材料用于制造航天器的燃料
无水Na,S0,滤渣1NOH,02NTI,I
烧烧
储箱,火箭发动机壳体和喷嘴导管、自夹持螺栓紧
回答下列问题:
固件等。用钛铁矿渣(主要成分为T2、FcO、
(1)粉碎的目的是
,滤
F2(O)3等)作原料,生产二氧化钛的主要步骤如下:
渣1的成分为
153
(2)若酸浸还原产物为VOSO1,其中V的化合价是
。
用H2C2(O4代替无水N2S)3做还
易
60℃
原剂,写出“酸浸还原”的离子反应方程式
60
40
40℃
20
20℃
(3)写出“富集氧化”过程的化学方程式
3
234
56时间/h
,若用KC1O)代替O2,
图1
要使3 mol VO2+变为VO3,至少需要KCIO3
Ⅱ.氯化亚铜的制备
mol.
利用海绵铜“溶解”后的溶液与
(4)可用KMnO,滴定法测定VOSO),的浸出率,对含
(NH1)2S()3、NHCI反应,可
4.95gV2(O5的废脱硝催化剂进行浸出,浸出后的
制备氯化亚铜,装置如图2
VOS),溶液用0.1000mol·L.1的KMnO4溶液
所示。
滴定,消耗KMnO1溶液100mL,则VOSO,的浸
(3)“还原”过程中一般采用
出率为%。(保留1位小数)
n[(NH)eSO]-0.6最为适
(5)常温下,对滤渣1进行如下二次处理可提取Mo和
n(Cu2)
W的化合物。已知:常温下,Kp[Ca(OH)2]=5.5
宜,原因是
×10-6,Kp[CaMoO4]=1.65×10-5,且
n(NH CI)]
Kp[CaMoO]>K[CaWO].
(4)氯化铵用量
Ln(Cu2+)
与Cu2+沉淀率的关系
X