高考化学 二轮专题强化练　大题突破3　无机化工流程题题型研究

大题突破3无机化工流程题题型研究1．(2022·河北五校联盟高三下学期3月模拟)随着新能源汽车的不断推广，近几年动力电池迎来退役潮爆发。大量淘汰的LiFePO4电池(LFP)若得不到正确的处理，必然会带来严重的环境污染及能源浪费。有一种从废旧磷酸铁锂正极片(含LiFePO4、铝箔等)中回收金属和电池再生技术工艺流程如下(已知：Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低)。(1)在“碱浸”时，为加快浸出速率，可采取的措施为____________________(任写一条即可)。(2)“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4，该反应的离子方程式为______________________，为了保证“氧化浸出”的效率，严格控制了反应的温度，减少H2O2分解的同时保证反应速率，但是实际生产中用H2O2氧化的效率还是较低，可能的原因是_______________________。(3)已知不同浓度的硫酸对Li、Fe元素的“氧化浸出”效率如下图所示。c(H2SO4)的范围应控制在______________(填字母)。A．0.1～0.2 B．0.3～0.4C．0.6～0.7 D．0.9～1.0(4)“一系列操作”具体包括________________、________________、洗涤、干燥。(5)“纯化”后的滤渣b在高温条件下与Li2CO3、H2C2O4混合煅烧可得LiFePO4，实现再生利用，其化学方程式为__________________________________________________________。(6)比亚迪“汉”汽车搭载了全新的磷酸铁锂“刀片电池”。其放电时的总反应为LixC6＋Li1－xFePO4eq\o(=,\s\up7(放电))6C＋LiFePO4，则充电时的阳极反应式为_____________________________________________________________________________________________________________。2．(2022·广东茂名市五校联盟高三下学期第三次联考)钼酸铵[(NH4)2MoO4]是生产高纯度钼制品、钼催化剂、钼颜料等的基本原料。一种以钼精矿(主要含MoS2，还含有少量SiO2、As、Sn、P、Cu、Pb、CaO)为原料制备钼酸铵的工艺流程如图所示：已知：钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系为MoOeq\o\al(2－,4)eq\o(,\s\up7(pH＝6.5))(Mo12O41)10－eq\o(,\s\up7(pH＝5))(Mo3O10)2－eq\o(,\s\up7(pH＝3.5))(Mo4O13)2－eq\o(,\s\up7(pH＝1.2))H2MoO4·xH2O回答下列问题：(1)(NH4)2MoO4中Mo元素的化合价为____价。(2)“氧化焙烧”时MoS2转化为MoO3，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______；气体A对环境的主要危害是________。(3)“除铜”时选择在60～80℃的条件下进行的原因为_______________________________。(4)“沉淀”过程中加入H2SO4调节溶液pH＝2.1，则所得沉淀的化学式为______________，加入氨水后生成(NH4)2MoO4的化学方程式为________________________________________。(5)(NH4)6Mo7O24·4H2O的热重曲线如图所示：已知A点失重的原因是生成H2O，则1mol(NH4)6Mo7O24·4H2O在A点失去H2O的物质的量为__________，B点所得的物质为_____________________________(填化学式)。3．(2022·河南开封高三第二次模拟)镍矾(NiSO4·7H2O)常用于电镀、镍电池、催化剂以及制取其他镍盐等。以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料合成镍矾的流程如下：该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：金属离子开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe3＋1.93.2Al3＋3.04.7Fe2＋7.09.0Ni2＋7.19.2回答下列问题：(1)“碱浸”的目的是______________________________________；为提高“酸浸”浸出率，可采取的措施有_____________________________(任写两条)。(2)“转化”过程中加入H2O2的目的是________________________________(用离子方程式表示)；Fe2＋的转化率随温度的变化如图，温度高于40℃，Fe2＋转化率急速降低的原因可能是_______________________________________________________________________________。(3)“除铁”过程需要调节pH至a，a的取值范围是____________________；从化学平衡移动角度解释加入氧化镍除去铁元素的原理：________________________________________。(4)准确称取ωg镍矾产品配成250mL溶液，取20.00mL所配溶液于锥形瓶中，用cmol·L－1EDTA-2Na(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2＋＋H2Y2－=NiY2－＋2H＋，不考虑杂质反应)，三次实验消耗标准溶液的体积分别为20.02mL、19.98mL、19.40mL，则镍矾的纯度为______________________________________________________(只列计算式)。4．(2022·四川德阳高三下学期第二次监测)Pd/Al2O3是常见的催化剂。一种废Pd/Al2O3纳米催化剂的主要成分及含量为Al2O3(92.8%)，SiO2(5.0%)，Pd(0.3%)，Pt和炭(共约1.0%)。采用如图工艺从废催化剂中提取金属Pd并制备明矾。回答下列问题：(1)为提高“碱浸”效率，可采取的措施有__________________________________(任写两条)。(2)试剂a的化学式为____________。(3)“一系列操作”是指____________________________________、过滤、洗涤。(4)“酸浸”时，Pt和Pd分别转化为PtCleq\o\al(2－,4)和PdCleq\o\al(2－,4)，写出Pd转化为PdCleq\o\al(2－,4)的离子方程式：________________________________________________________________________。(5)“酸浸”时，若用O3替代H2O2，则氧化效率(单位质量的物质得到的电子数)将__________(填“提高”“降低”或“不变”)。(6)“络合”过程后得到Pd(NH3)eq\o\al(2＋,4)和Pt(NH3)eq\o\al(2＋,4)，“沉淀”时，搅拌滴加盐酸调节pH将[Pd(NH3)4]Cl2转化为[Pd(NH3)2]Cl2沉淀，结合平衡移动原理解释实现转化的原因是______________________________________________________________________________。(7)采用工艺：“”也能得到金属Pd，试从绿色化学角度分析该工艺的不足：_____________________________________。5．(2022·山东潍坊高三一模)铼(Re)是熔点和沸点较高的金属单质之一，用于制造高效能喷射引擎和火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰(主要成分有Re2O7、ReS2、ReO3、PbO、MoO3、CuO、Fe3O4)中提取铼粉的流程如图所示。已知：Ⅰ.Re2O7易溶于水，高铼酸钾(KReO4)在水中的溶解度随温度变化较大；Ⅱ.RCl为阴离子交换树脂，对铼具有良好的选择性，在酸性体系中能够有效的吸附铼。回答下列问题：(1)“氧化浸出”过程，ReS2、ReO3被氧化为ReOeq\o\al(－,4)，ReO3被氧化的离子方程式是______________________________________________________________________________。浸出过程中，在浸出时间相同的条件下改变液固比，实验结果如图所示，则实际生产中应选择的液固比是________________(填字母)。a．2∶1b．3∶1c．4∶1d．5∶1(2)“水解中和”过程，加NH4HCO3调溶液pH至6左右，过滤后得到滤渣1中除钼的化合物还有______________________________________________(填化学式)。(3)“硫化沉淀”过程，先加入硫化铵，与溶液中的MoOeq\o\al(2－,4)反应生成MoSeq\o\al(2－,4)，再加入H2SO4调pH使MoSeq\o\al(2－,4)转