2020届高考化学二三轮冲刺高考大题题型训练化工流程题

1、2020届高考化学二三轮冲刺 高考大题题型训练化工流程题 1(2019湖南常德模拟)LiNiO是一种前景很好的锂离子电池正极材料。当2温度高于850 时，LiNiO会分解。请按要求回答下列问题： 2(1)LiNiO中Ni的化合价为_，工业上用Ni(OH)与LiOH的混22合物在空气流中加热到700800 制得LiNiO，该反应的化学方程式为2_，加热温度不宜过高的原因是_，工业上也可用LiNO代替上述工艺中的LiOH，存在的缺点可能是3_。 (2)以废旧二次电池为原料回收利用合成Ni(OH)的工艺如下： 2 2332；Fe已知：酸浸后滤液中含有NiMn 、Al、3833，KNi(OH)1.61

2、.010KFe(OH)4.01010Al(OH)，K23spspsp314。 滤渣为_。 “氧化除锰”是将锰元素最终转化为MnO而除去，反应历程如下： 22222Mn8HO=2MnO10SO16H.5SO； 44228._(用离子方程式表示)。 转化操作后，还需经过过滤、洗涤、烘干得到产品。检验Ni(OH)是否洗2涤干净的实验操作是_。 2浓度为2.0 mol/L，则“滤渣”中是Ni调pH5操作时，已知溶液中否存在Ni(OH)沉淀？_(列式计算，并2使用必要的文字说明)。 解析 (1)由于化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0，Li为1价，O为2价，所以LiNiO中Ni的化合价为3价；在工业

3、上用Ni(OH)LiOH与22的混合物在空气流中加热到700800 制得LiNiO，该反应的化学方程式为2700800 4Ni(OH)4LiOHO=4LiNiO6HO，加热温度不宜过高，是因为2222温度高于850 时LiNiO会发生分解反应， 工业上也可用LiNO代替上述工艺32中的LiOH，但也存在一定缺点，原因是LiNO受热分解会产生氮氧化物，导致3污染环境。(2)根据已知条件，滤渣中含有的成分是Al(OH)、Fe(OH)。“氧33化除锰”是将锰元素最终转化为MnO而除去，反应历程如下：第一步反应是2反应产生的MnO8H；22216HO=2MnO再将溶5SO10SO2Mn448422液中

4、的Mn氧化，最终都变为MnO2，所以第二步反应用离子方程式表示为22H。Ni(OH)、SO223Mn沉淀是从含4HO=5MnO2MnONa42224等的溶液中过滤出来的，因此检验Ni(OH)是否洗涤干净可通过检验最后一次洗2涤液中是否含有SO2。实验操作是取最后一次洗涤液，先加盐酸酸化，再滴加4Kwc(OH)则洗涤干净。调pH5操作时，BaCl溶液，若无白色沉淀产生，2 ?Hc?1410浓度为2.0 mol/L，则c(Ni102922c)(OH mol/L，已知溶液中Ni) 5102.010，所以“滤渣”中不存在14921810K2.0(10Ni(OH)1.62spNi(OH)沉淀。 2700

5、800 =4LiNiO6H4LiOHOO 防止温3答案 (1) 4Ni(OH)2222度高于850 时，LiNiO分解 产生氮氧化物，污染环境 2(2)Al(OH)、Fe(OH) 3323Mn2H2MnOO=5MnO4H 224取最后一次洗涤液，先加稀盐酸酸化，再滴加BaCl溶液，若无白色沉淀2产生，则洗涤干净 92292(102c， mol/LQ(OH)c(Ni)10(OH，滤液中pH5c)c1814，因此无Ni(OH)Ni(OH)210K1.610 沉淀产生。22sp电池是新能源汽车的动力电池)月调考)磷酸亚铁锂(LiFePO2(2019湖北44可再生利用，其工艺流程如)之一。废旧电池正极

6、片(磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等 下： 时为0.85 g,100 0 时为1.54 g,90 时为已知：碳酸锂在水中的溶解度： 。0.72 g 次过滤操作。(1)上述流程中至少要经过_；若用_(2)“氧化”过程发生反应的离子方程式为 。O，不足之处是_HNO代替H23239当溶液在10Fe(OH)悬浊液中，。常温下，(3)已知KFe(OH)2.63sp33 的浓度为3.0时，Fe_ mol/L。pH的与金属元素的沉淀pH”生成沉淀时，溶液pH实际生产过程中，“调节 )的关系如下表：百分率(pH 3.5 5.0 6.5 8.0 10.0 12.0 98.1 79.2 97.2 88.5 (Fe)/%

7、 97.4 66.5 8.0 1.3 (Li)/% 2.4 0.9 4.5 1.9 则最佳的沉淀pH_。 (4)“沉锂”时的温度应选_(填标号)为宜，并用_洗涤(填“热水”或“冷水”)。 a90 b60 d 0 c30 (5)磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO和FePO的转化，该电池44放电时正极的电极反应式为_。 (6)工业上可以用FePO、LiCO和HCO作原料高温焙烧制备LiFePO，4234422该反应的化学方程式为_。 解析 (1)上述流程中涉及过滤操作的有：“碱浸”“酸浸”“调节氧化，离子2FeH”“共五次。Al”“”“pH沉锂滤液”(2)氧化是O将22 2H2HH方程式

8、为2Fe32为绿色氧化剂，还原产物OO=2Fe；HO22222H为根据O，会产生氮氧化物，污染环境。(3)O，无污染，用HNO代替H2223K时，3.0，pH33393(Fe)c，(OHc)Fe(OH)2.610c(FeFe(OH)K33spsp39102.6?KFe?OHsp3102.6。根据表中数据可知，最16L ) mol3311?OH10cLi。(4)根据已知佳的沉淀pH8.0的溶解度随温度升高而减小，所以沉锂CO32LiFePO，并用热水洗涤。(5)正极发生时的温度应选90 的转化，放和FePO44LiFePO电时正极的电极反应式为LiCO=LiFePOe。(6)2FePO34442

9、高温，铁元素的化合价降低，碳元素的化合价HO3COHCO=2LiFePO222442 升高。(1)5 答案32 2Fe产生氮的氧化物，污染空气2H=2FeO (2)HO2H22268.0 (3)2.610 (4)a 热水 Li=LiFePOe(5)FePO44高温 3COOOCOLiHC=2LiFePOH(6)2FePO234222244硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行吉林辽源高三联合模拟)(20193为原料制备硫酸主要成分为含锰化合物及FeS)业研究的热点。一种以高硫锰矿( 锰的工艺流程如下： 已知：“混合焙烧”后烧渣含MnSO、FeO及少量FeO、AlO、MgO。 32342 ：)(2

10、5 的关系如图所示pH金属离子在水溶液中的平衡浓度与 152时，L mol开始沉淀的pH为7.54；离子浓度10此实验条件下Mn 离子沉淀完全。请回答：浸出，SO传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用H(1)42 。其缺点为_。若_(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。省略“氧化”步骤，造成的后果是_ )。填化学式(3)“中和除杂”时，生成沉淀的主要成分为_(22不)(4)“氟化除杂”时，若使溶液中的Mg沉淀完全，需维持c和Ca(F1210) 3.610；K(CaF)10低于_。(已知：K(MgF)6.422spsp _。(5)“碳化结晶”时，发生反应的离子方程式为，电解过

11、程中阳极的电极反应溶液可制备MnO(6)用惰性电极电解MnSO24 _。式为会产浸出，而直接用HSOFeS，不经“混合焙烧”解析 (1)高硫锰矿含有42，离子方程式为H生2Fe氧化“氧化”时，用MnOS等气体，污染环境。(2)222HMn4H2232FeO2Fe=2Fe。若省略氧化步骤，根据图表MnO22。去除不完全，影响产品纯度)损失(或FeMn与Mn沉淀区有重叠，造成222、，从而促进FeAl水解产生的H、333Fe消耗时，“中和除杂”CaCO(3)3，若Fe(OH)的水解，生成10310(MgFK)Al6.4、Al(OH)沉淀。(4)已知2sp3310106.48需维持溶液中Mg沉淀完全

12、，c(F10321 )mol不低于L 5101。(5)“碳化结晶时”发生反应的离子方程式为：Mn2HCO21Lmol3=MnCOCOH电解过程中阳极发生氧化反应，元素化合价升(6)。O223高，Mn失电子生成MnO2H22=MnO4H，电极反应式为：MnO2e222。 答案 (1)产生硫化氢等气体，污染环境 23222沉淀区有重与(2)MnO2Fe2H4HO=2Fe FeMnMn2222去除不完全，影响产品纯度或叠，造成MnFe) 损失(3)Fe(OH)、Al(OH) 3331 10molL (4)82=MnCOCO2HCOH(5)MnO 22332 2e4H(6)Mn=MnOO2H224(2

13、019吉林四平市高三模拟)氯化铅(PbCl)常用于焊接和制备铅黄等染料。2利用从废旧铅蓄电池中得到的铅膏获取氯化铅的流程如图所示。试回答下列问题： 已知：铅膏主要由PbSO、PbO、PbO和Pb等组成。 24流程图中的“l”表示液体，“s”表示固体。 硫酸铅、氯化铅微溶于水，但氯化铅能溶于NaCl溶液中，主要发生化学。 =PbCl反应：PbClCl32(1)铅蓄电池的正极材料是_(填化学式)，放电时负极的电极反应式为_。 (2)“浸取反应”是在加热条件下，用盐酸和氯化钠溶液浸取铅膏的过程，主要发生反应的化学方程式有PbOPb4HCl=2PbCl2HO，PbO222=PbCl，PbClClSOP

14、bSOH2HCl=PbClO，2NaCl=PbClNa34422222，除此之外，PbO还能与HCl反应产生一种黄绿色气体，该反应的化学方程式2为_；该浸取过程中操作不慎可能会造成意外，其原因是_。 (3)PbCl在氯化钠溶液中的溶解度随温度升高而增大，适当地升高温度有利2 时，浸取率提高不明显，可能的原因是70 于提高铅的浸取率，当温度高于还可以采取的为了提高浸取率，_； 。措施是_对过，后，过滤得到的氯化铅的回收率可达到85%(4)在室温下静置冷却3 h在循环使用之前需加入氯化钙滤后得到的滤液进行循环使用可提高铅的利用率。 进行沉淀转化，若无此步骤，直接循环使用，则会导致的结果是_。，2H

15、OPb2HSO=2PbSO解析 (1)由铅蓄电池的总反应为：PbO24242PbO氧化剂做正极，还原剂做负极，所以正极材料是，放电时负极的电极反应2SOPb式为：2。2e=PbSOPbO能与HCl反应产生一种黄绿色气体(2)由424PbO为氯气，所以该反应的化学方程式是浸取。OCl2H4HCl=PbCl2222H与盐酸反应产生的过程中Pb因为(3)可能会与氯气或空气等混合发生爆炸。2OPb(OH)2HCl，NaSO且PbCl2H当温度高PbSO2NaCl=PbCl2222442于70 时，PbCl水解生成的HCl易挥发，促进了水解，所以浸取率不高，为2了提高浸取率，还可以采取的措施是延长浸取时间或充分搅拌。(4)在循环使用之前需加入氯化钙将