【步步高】（广东专用）高考化学 考前三个月高考冲刺练 第2题 化工流程题（含答案解析）.docVIP

第2题化工流程题1 锂被誉为“金属味精”，以licoo2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以锂辉矿(主要成分为lialsi2o6，还含有feo、mgo、cao等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的ph：氢氧化物fe(oh)3al(oh)3mg(oh)2开始沉淀ph2.73.79.6完全沉淀ph3.74.711li2co3在不同温度下的溶解度如下表：温度/205075100li2co3的溶解度/g1.3291.1810.8660.728lioh微溶于水。请回答下列问题：(1)用氧化物形式表示lialsi2o6的组成：_。(2)反应加入碳酸钙的作用是_。(3)写出反应中生成沉淀a的离子方程式_。(4)洗涤所得li2co3沉淀要使用_(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是_。(5)将氯化锂溶液蒸干的过程中还不断通入hcl，其作用是_。(6)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_。答案(1)li2oal2o34sio2(2)消耗反应中过量的h2so4；控制ph，使fe3、al3完全沉淀(3)mg22oh=mg(oh)2、ca2co=caco3(4)热水li2co3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少li2co3的损耗(5)抑制licl的水解，防止生成lioh，同时hcl可带走水蒸气(6)加热蒸干licl溶液时，licl有少量水解生成lioh，受热分解生成li2o，电解时o2放电产生o2(其他合理答案均可)2 (2013新课标全国卷，27)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(licoo2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6cxlixe=lixc6。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)：回答下列问题：(1)licoo2中，co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替h2so4和h2o2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中，发生licoo2与li1xcoo2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。答案(1)3(2)2al2oh2h2o=2alo3h2(3)2licoo23h2so4h2o2li2so42coso4o24h2o、2h2o22h2oo2有氯气生成，污染较大(4)coso42nh4hco3=coco3(nh4)2so4h2oco2(5)li1xcoo2lixc6=licoo26c(6)li从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中al(oh)3、coco3、li2so4解析(1)依据化合价代数和等于零可计算co的化合价为3价。(2)由正极“碱浸”后的物质变化流程可知，滤液中获取al(oh)3，滤渣再经一系列变化得li2so4、coso4，可推知正极“碱浸”时只有铝被naoh溶解。(3)“碱浸”后所得滤渣licoo2中co的化合价为3价，而“酸浸”后生成coso4中co的化合价为2价，显然h2o2是还原剂，氧化产物只能是o2；又h2o2具有不稳定性，受热易分解，也属于氧化还原反应。(4)“沉钴”这一步，反应物为coso4、nh4hco3，生成物中有coco3，必然产生大量h，而hco与h又不能大量共存，继续反应产生co2。此题容易忽视hco与h的继续反应，澄清了这些问题，再利用质量守恒定律，就能顺利写出化学方程式。(5)依据充电时正极的物质变化，可写出放电时的电极反应：li1xcoo2xexli=licoo2依据负极充电的电极反应，写出放电时电极反应：lixc6xe=6cxli，以上两个电极反应相加，即得总方程式。(6)“放电处理”的一个重要目的是回收锂，li要沉积在正极。解答这一问题的关键是li怎样沉积在正极上。放电时，离子运动的方向是“正向正，负向负”。从流程的最终产物上很容易找到回收的金属化合物：al(oh)3、coco3、li2so4。3 软锰矿的主要成分是二氧化锰，用软锰矿浆吸收工业废气中的二氧化硫，可以制备高纯度的硫酸锰晶体，其流程如下所示：已知：浸出液中的金属阳离子主要是mn2，还含有少量的fe2、al3等，且ph2。几种离子开始沉淀和完全沉淀时的ph如表所示：离子开始沉淀时的ph完全沉淀时的phfe27.69.7fe32.73.7al33.84.7mn28.39.8根据上述流程，回答下列问题：(1)写出二氧化锰与二氧化硫反应的化学方程式：_。(2)浸出液的ph”、“”或“nic2o4h2onic2o42h2o，则步骤的化学方程式是_。步骤后，过滤沉淀所需的玻璃仪器有_。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_。(3)中阳极反应产生的气体e为_，验证该气体的试剂为_。(4)试写出步骤的离子方程式：_。答案(1)fe(oh)3al(oh)3c(2)nicl2na2c2o42h2o=nic2o42h2o2nacl漏斗、玻璃棒和烧杯玻璃棒划破滤纸、滤液超过滤纸边缘(3)cl2湿润的淀粉ki试纸(4)2ni(oh)22ohcl2=2ni(oh)32cl6 钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。下图是化工生产中制备金属钼的实验流程图：(1)钼酸铵溶液中阳离子的检验方法：_。(2)写出反应的化学方程式： _。(3)反应的尾气可以用nh3h2o溶液吸收用于合成肥料，写出反应的离子方程式_。(4)操作1中使用的主要玻璃仪器有_。(5)某同学利用下面装置来制备氢气，利用氢气还原三氧化钼，根据要求回答问题。请设计一个实验方案验证h2的还原性并检验其氧化产物，其装置连接顺序是_。在烧瓶a中加入少量的硫酸铜目的是_。两次使用d装置，其中所盛的药品依次是_、_。答案(1)取少量钼酸铵溶液于试管中，加入naoh溶液加热，在试管口放一张润湿的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明钼酸铵溶液中含有铵根离子(2)2mos27o22moo34so2(3)2nh3h2oso2=2nhsoh2o(4)烧杯、漏斗、玻璃棒(5)acbdd加快化学反应速率无水