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1、2020届高三考前冲刺工艺流程题专项训练1.2019年诺贝尔化学奖授予约翰古迪纳夫、斯坦利威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：已知：Ksp ( Li2CO3)=1.610-3 。部分物质的溶解度（S）如下表所示：TS(Li2CO3)/gS(Li2SO4)/gS(Li3PO4)/g201.3334.20.039800.8530.51000.72（1）从“正极”可以回收的金属有_。（2）写出碱溶时Al
2、箔溶解的离子方程式_。（3）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池充电时正极的电极反应式为_。（4）酸浸时产生标准状况下3.36LNO时，溶解 LiFePO4_mol（其他杂质不与HNO3反应），若用H2O2代替HNO3，发生反应的离子方程式为_。（5）流程中用“热水洗涤”的原因是_。（6）若滤液中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率到90%，计算滤液中c(CO32-)=_mol/L。（7）“沉淀”时_（填“能”或“不能”）用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液，原因是_。2.石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO
3、2(7.8%)、Al2O3(3.4%)、Fe2O3(3.1%)、和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：(注：SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150) (1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_。(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应氯化物，气体1中的碳氧化物主要为_，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_；(3)步骤为：搅拌、_，所得溶液IV中的阴离子有_；(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式_，10t(吨)初级石墨最多可获得沉淀V的质量为_kg；(5)以石墨为原料可人工制造金刚石。若2.4g石墨完全转为金刚石
4、时吸热0.38kJ，则该反应的热化学方程式为_；(6)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，则图中电键K应与_(选填“A”、“B”)相连，可实现铜件的防腐。3.PdCl2广泛用作催化剂和一些物质的检测试剂。由Pd(NH3)2Cl2制备PdCl2工艺流程如图所示。（1）肼(N2H4)可以被看作二元弱碱，结合质子生成N2H5+或N2H62+。肼与少量稀硫酸混合后，得到产物的化学式为_。（2）对工艺流程图中的滤液处理办法最好的是：_a.返到提钯废液中，循环使用 b.转化为无毒物质后排放 c.深埋于地下（3）王水溶钯时，Pd被氧化为H2PdCl4。同时得到唯一还原产物亚硝酰氯(NOCl)。反应消耗的H
5、Cl与HNO3的物质的量之比为_。（4）赶硝，是将残余的NO3浓度降低到不大于0.04%。实验数据记录如表：表一：不同HCl用量和MxOy用量(每10gPd)与NO3残留量HCl用量(mL)MxOy用量(mL)NO3含量(%)50、10、20、30、400.15、0.10、0.05、0.04、0.03100、5、10、15、200.10、0.08、0.05、0.03、0.02150、5、10、15、200.08、0.06、0.05、0.03、0.02处理1吨Pd，需要用到HCl和MxOy的总体积至少为_m3(合理选择表格里相关数据计算)。（5）煅烧过程发生分解反应，化学方程式为：_。（6）浸有
6、磷钼酸铵溶液的氯化钯试纸遇微量CO立即变成蓝色。原理较为复杂，第一步是CO还原PdCl2得到Pd单质，同时有常见的氧化物生成。写出反应原理中第一步的化学方程式：_4.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、可焊接性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。（1）反应的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂：_。（2）如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有：_。（3）钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为_。（4）
7、工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2CH42CO2H2，CH4H2OCO3H2。含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为_。5.二氟磷酸锂(LiPO2F2)作为电解液添加剂能够有效提升锂电池的循环性能。在氮气气氛下，在PFA(全氟烷氧基树脂)烧瓶中加入高纯LiPF6和Li2CO3固体，以碳酸二甲酯作溶剂制备LiPO2F2，其流程如下：已知：LiPF6是一种白色结晶或粉末，潮解性强，遇水发生反应如下：LiPF6H2OLiFPOF32HF（1）
8、反应需要控制在60的条件下进行，适宜的加热方式为_。（2）反应中有一种无色无味的气体生成，该气体的电子式为_。反应的化学方程式为_。（3）高纯LiPF6需要控制适当过量的原因可能是_。 LiPO2F2制备过程中不采用玻璃仪器的原因是_。（4）保持其他实验条件都不变，在精制过程中加入提纯溶剂(杂质和LiPO2F2均可溶解在提纯溶剂中)，LiPO2F2在提纯溶剂中的浓度对产品纯度和收率(收率100%)的影响如图所示。由图可知，随着LiPO2F2浓度的减小，产品纯度逐渐增大，收率逐渐降低。其原因可能是_（5）已知：常温下，碳酸锂微溶于水，碳酸氢锂可溶于水。工业级碳酸锂中含有少量难溶于水且与CO2不反
9、应的杂质。请设计从工业级碳酸锂制备高纯碳酸锂的实验方案。(实验中须使用的试剂有：去离子水，CO2气体；除常用仪器外须使用的仪器：恒温水浴锅、真空干燥箱)_（6）已知碳酸锂Ksp=8.610-4,向浓度为0.2molL1的硫酸锂溶液中加入等体积的碳酸钠溶液产生沉淀,则所加碳酸钠溶液的最低浓度为_。6.二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料，工业上以软锰矿、菱锰矿为原料来制备。某软锰矿主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)，Fe(5.86%)，Al(3.42%)，Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的氧化物，其处理流程图如下：化合物Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3KSP近似值
10、103410161038（1）灼烧软锰矿样品时，铜焰色为_(填字母)。A.黄色 B.绿色 C.紫色 D.红色（2）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要离子反应方程式为_。（3）“氨水、搅拌”，其中“搅拌”不仅能加快反应速率，还能_。滤渣S的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3，加入氨水需调节pH至少达到_，恰好能使Fe3、Al3沉淀完全(当c105molL1时，认为该离子沉淀完全)。（4）滤渣B的成分是_。（5）工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度，其操作过程如下：准确称量0.9200g该样品，与足量酸性KI溶液充分反应后，配制成100mL溶液。取其中10.
11、00mL，恰好与25.00mL0.0800 molL1 Na2S2O3溶液反应(I22S2O322IS4O62)。计算该样品纯度为_%(精确到0.1%)。（6）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有_(写两种)。7.亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2主要流程如下：(1)中发生反应的还原剂是_，气体a的名称是_(2)中反应的离子方程式是_(3)A的化学式是_(4)中电极X是_，（填“阴极”“阳极”），其上发生 的电极反应为 _。离子交换膜N是 _（填“阴”“阳”）离子交换膜。(5)ClO2是一种
12、高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2+2H2O，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 _ 。(6)NaClO2变质可转化为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+的物质的量_（填“相同”“不相同”“无法判断”）。8.石膏转化为硫酸钾和CaCl2的工艺流程如图：（1）CO2是一种很重要的副产品，工业上获得CO2的途径是_(用化学方程式表示)。（2）过滤得到的滤液是_，检验滤液中含有CO32的方法_。（3）转化中发生反应的化学方程式为_，转化中可获得K2SO4的原因是_。（4）
