《备战2021届高考化学一轮复习专题：第五节化学工艺流程试题的突破方略-作业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考化学一轮复习专题：第五节化学工艺流程试题的突破方略-作业（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 化学工艺流程试题的突破方略 (建议用时：35 分钟) 1(2019成都模拟)碲是发展高科技产业、国防与尖端技术不可或缺的原料。 H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸，工业上常用铜阳极泥主要成分是碲化亚 铜(Cu2Te)，含少量的 Ag、Au回收碲，其工艺流程如下： 已知：CuC2O4的 Ksp为 2.210 8；离子浓度不大于 1105 molL 1 时，离 子即完全沉淀。 (1)Cu2Te 中 Te 的化合价是_。 (2)滤渣的成分是_，滤液中含有的氧化酸浸时的氧化产物为 _。氧化酸浸时温度过高会使碲的浸出率降低，原因是_ _。 (3)要使 Cu2 完全沉淀，应控制 C2O2 4的浓度
2、不低于_。 (4)还原反应的离子方程式为_ _。 解析 (2)由于 Ag、Au 与硫酸不反应，故滤渣的主要成分为 Ag 和 Au；铜阳极泥进 行氧化酸浸时发生氧化还原反应：Cu2Te4H2O22H2SO4=2CuSO4H2TeO3 5H2O，其中氧化产物为 H2TeO3和 CuSO4；由于 H2O2高温时会发生分解，使氧化 酸浸不充分，从而造成碲的浸出率降低。(3)根据 Ksp(CuC2O4)c(Cu2 ) c(C2O2 4)，当铜离子完全沉淀时，c(C2O2 4)K spCuC2O4 cCu2 2.210 8 110 5 molL 1 2.210 3 molL 1。 答案(1)2 2 (2)
3、Ag、AuH2TeO3、CuSO4温度过高 H2O2分解增多，使氧化酸浸不充分 (3)2.210 3 molL 1 (4)H2TeO32SO2 3=2SO2 4TeH2O 2(2019银川模拟)三氧化二钴主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用铜钴矿 石制备 Co2O3的工艺流程如图 1： 图 1 已知：铜钴矿石主要含有 CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和 SiO2，其中还 含有一定量的 Fe2O3、MgO 和 CaO 等。 请回答下列问题： (1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是_ _(写出 2 种即可)。 (2)“浸泡”过程中，加入 Na2SO3溶液的主要
4、作用是_ _。 (3)向“沉铜”后的滤液中加入 NaClO3溶液，写出滤液中的金属离子与 NaClO3反应的离子方程式_ _。 (4)温度、pH 对铜、钴浸出率的影响如图 2、图 3 所示： 图 2图 3 “浸泡”铜钴矿石的适宜条件为_ _。 图 3 中 pH 增大时铜、 钴浸出率下降的原因可能是_ _。 (5)CoC2O42H2O 在 空 气 中 高 温 煅 烧 得 到 Co2O3的 化 学 方 程 式 是 _。 解析往铜钴矿石中加入过量稀硫酸和 Na2SO3溶液，“浸泡”后溶液中含 3 有 Co2 、Cu2、Fe2、Mg2、Ca2，加入 Na2SO3 溶液主要是将 Co3 、Fe3还原 为
5、 Co2 、Fe2，“沉铜”后先加入 NaClO3 将 Fe2 氧化为 Fe3，再加入 Na2CO3 溶液调节 pH，可以使 Fe3 沉淀，过滤后所得滤液 A 主要含有 Co2、Mg2、Ca2， 再用 NaF 溶液除去钙离子、镁离子，过滤后，向滤液 B 中加入浓 Na2CO3溶液使 Co2 转化为 CoCO3 固体，向 CoCO3固体中先加盐酸，再加草酸铵溶液得到二水 合草酸钴，煅烧后制得 Co2O3。(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料 利用率的方法有升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等。(2)Na2SO3具有较强 的还原性，加过量的 Na2SO3溶液可将 CoO(OH)、Fe2
6、O3分别与硫酸反应得到的 Co3 和 Fe3还原为 Co2及 Fe2。 (3)由图 1 可知， “沉铜”后加入 NaClO3 溶液时， Co2 并未被氧化， 被氧化的是 Fe2， 反应的离子方程式为 ClO 36Fe2 6H=Cl 6Fe33H2O。(4)根据图 2、图 3 可知，“浸泡”铜钴矿石的适宜条件是温 度为 65 75 及 pH 为 0.51.5。图 3 反映的是 pH 变化对铜、钴浸出率的 影响，“浸泡”过程是利用 H 和 CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3 发生反应以浸 出金属离子，当 pH 逐渐增大时，H 的浓度减小，铜、钴浸出率降低。 (5)CoC2O42H2
7、O 在空气中高温煅烧得到 Co2O3的化学方程式为 4CoC2O42H2O 3O2= 高温 2Co2O38CO28H2O。 答案(1)升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等(写出 2 种即可) (2)将 Co3 、Fe3还原为 Co2、Fe2 (3)ClO 36Fe2 6H=Cl6Fe33H2O (4)温度为 65 75 、pH 为 0.51.5pH 升高后溶液中 c(H )下降， 溶 解 CoO(OH) 、 CoCO3、 Cu2(OH)2CO3的 能 力 降 低(5)4CoC2O42H2O 3O2= 高温 2Co2O38CO28H2O 3(2019开封模拟)三氧化二钴(Co2O3)常用作制滤
8、光眼镜的添加剂、催化剂 和氧化剂。以含钴废料(主要成分为 CoO、Co2O3，含有少量 MnO2、NiO、Fe3O4 杂质)为原料制备 Co2O3的流程如下： (1)研磨的目的是_ _， 滤 4 渣的主要成分为_(填化学式)。 (2)酸浸时加入 H2O2的作用有_ _。 不能用盐酸代替硫酸，因为 Co2O3与盐酸反应生成 Cl2，污染环境，该反应的 离子方程式为_ _。 (3)在实验室里，萃取操作要用到的玻璃仪器主要有_。有机相再生利 用时提取出的 Ni2 可用于制备氢镍电池，该电池充电时的总反应为 Ni(OH)2 M=NiOOHMH，则放电时正极的电极反应式为_ _。 (4)沉钴时发生反应的
9、离子方程式为_ _。 煅烧时发生反应的化学方程式为_ _。 解析含钴废料的主要成分为 CoO、Co2O3，含有少量 MnO2、NiO、Fe3O4 杂质，研磨可增大固体与液体的接触面积，加硫酸、H2O2进行酸浸能够分离出 MnO2，同时加入的 H2O2能够氧化亚铁离子、还原 Co3 ，酸浸分离出的溶液中含 Ni2 、Fe3、Co2，调 pH 使 Fe3转化为 Fe(OH)3 沉淀而从溶液中分离出来，加萃 取剂萃取，将有机相(含 Ni2 )和水相(含 Co2)分离，向水相中加入碳酸氢铵、氨 水生成 Co2(OH)2CO3，Co2(OH)2CO3经煅烧转化为 Co2O3。 (2)酸浸时，加入了 H2
10、O2，一方面可以将溶液中的 Fe2 氧化为 Fe3，另一方 面可将 Co3 还原为 Co2。 在反应中不能用盐酸代替硫酸， 因为 Co2O3 具有氧化性， 可将 Cl 氧化为 Cl2 而对环境造成污染，其离子方程式为 Co2O36H 2Cl =2Co2 Cl23H2O。(3)实验室中萃取操作所用的玻璃仪器主要有分液漏斗 和烧杯；电池充电时的总反应为 Ni(OH)2M=NiOOHMH，则放电时总反应 为 NiOOHMH=Ni(OH)2M，放电时正极发生还原反应，其电极反应式为 NiOOHe H2O=Ni(OH)2OH。 答案(1)增大固体与液体的接触面积，加快酸浸速率，提高钴的浸出率 MnO2
11、(2)还原 Co3 ，氧化 Fe2 Co2O36H 2Cl=2Co2Cl23H2O (3)分液漏斗、烧杯NiOOHe H2O=Ni(OH)2OH 5 (4)2Co2 HCO 33NH3H2O=Co2(OH)2CO33NH 4H2O 2Co2(OH)2CO3O2= 高温 2Co2O32CO22H2O 4 (2019石家庄模拟)磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车， 其正极是通 过将磷酸铁锂(LiFePO4)、导电剂、黏结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上 制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下： 已知：常温下，KspFe(OH)310 39 Li2CO3的溶解度，0 为 1.54 g； 100 为 0.72 g 请回答： (1)向滤液 1 中加入硫酸，可得到 Al(OH)3，该反应的离子方程式为 _。 (2)“酸浸”时，有磷酸生成，则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程式 为_； 所加 H2SO4和 H2O2也可用 HNO3代替，但缺点为_
