2022年无机工艺流程专题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 无机工艺流程专题 1、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂 资源成为重要课题；某讨论性学习小组 对废旧锂离子电池正极材料 LiMn 2O4、碳粉等涂覆在铝箔上 进行资源回收研 究,设计试验流程如下：1第步反应得到的沉淀 X 的化学式为 _；2 第 步 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _ ；3第步反应后,过滤Li 2CO3 所需的玻璃仪器有_ ；假设过 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 ：_；4假设废旧锂离子电池正极材料含 LiMn 2O4 的质量为 18.1

2、g,第步反应中加入 20.0 mL 3.0 mol L1 的 H2SO4 溶液,假定正极材料中的锂经反应和完全转化为 Li 2CO 3,就至少有 Na2CO 3 参与了反应；_g 2、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料；工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分 是 ZnCO 3,并含少量的 Fe2O3、FeCO3、MgO 、CaO 等,生产工艺流程示意如下：1将菱锌矿研磨成粉的目的是_ ；2完成“ 氧化除铁” 步骤中反应的离子方程式：FeOH 2_=FeOH 3Cl3针铁矿 Goethite 是以德国诗人歌德Goethe名字命名的, 组成元素是Fe、O 和 H,化学式量为 89,化学式是 _；

3、名师归纳总结 4依据下表数据,调剂“ 滤液2” 的 pH 时,理论上可选用的最大区间为_；第 1 页,共 8 页开头沉淀的pH MgOH 2ZnOH 2MgCO 3CaCO3沉淀完全的pH 开头溶解的pH Ksp 1012 10 6 109- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5工业上从“ 滤液3” 制取 MgO 过程中,合适的反应物是_选填序号 ；a大理石粉b石灰乳c纯碱溶液d 烧碱溶液6“ 滤液 4” 之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥；7分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO 3 的质量分数不低于_；3、已知 H2CrO 4 是一种强酸, SCaCr

4、O417 g/100 g H 2O；以下图是工业上以铬酸钠为原料制备铬酸酐的流程；1反应中通入NH 3 与 CO2 存在先后次序,应先通入_气体,理由是_ ,写出反应的化学方程式_ ；2第步反应中酸溶时能否用盐酸代替硫酸？_填“ 可以” 或“ 不行以”,理由是_ ；3写出苛化蒸氨的离子方程式_ ；4 为 了 减 轻 环 境 污 染 又 做 到 原 料 的 充 分 利 用 , 生 产 中 可 循 环 利 用 的 物 质 是 _ ；4、以重晶石 主要成分为BaSO4为主要原料制备立德粉ZnS 和 BaSO4 的混合物 的工艺流程如图：1焙烧时,焦炭需过量,其目的是_ ；2焙烧过程中发生的反应之一是

5、 4COg BaSO4s BaSs 4CO2g H0,该反应的平稳常数表达式为 _ ；以下条件可以使平稳常数增大的是_；A降温B加压C加催化剂D移出 CO 2E增大 BaSO4 的量3反应器中发生反应的化学方程式为_ ；4用工业级氧化锌含少量FeO 和 Fe2O3 杂质 和硫酸制取硫酸锌溶液时,需先后加入H2O2溶液和碳酸锌精制, 加入 H 2O2 溶液时发生反应的离子方程式为_ ,加入碳酸锌的目的是将溶液中的 Fe3转化为红褐色沉淀,写出该反应的化学方程式：_ ；5、磷酸亚铁锂 LiFePO 4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料；某化工厂以铁红、锂辉石名师归纳总结 LiAlSiO32含少量

6、Ca 2、Mg 2的盐 、炭粉等为原料生产磷酸亚铁锂；其主要工艺流程如下；第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 已知： 2LiAlSiO250300 32H 2SO4浓= Li 2SO4Al 2O34SiO 2H 2O ；温度 /20 40 60 80 溶解度 Li 2CO3/g 溶解度 Li 2SO4/g 1从滤渣可得到Al 2O3,如下图；请写诞生成沉淀的离子方程式_；滤渣 溶液 含Al3过量试剂 a灼烧 沉淀 Al 2O32滤渣的主要成分是_ 填化学式 ；3 向 滤 液 中 加 入 饱 和Na2CO3 溶 液 , 过 滤 后 ,

7、 用 “热 水 洗 涤 ”的 原 因 是_ ；4写出在高温下制得磷酸亚铁锂的化学反应方程式_ ；放电5磷酸亚铁锂电池总反应为 FePO4Li 充电 LiFePO 4,电池中的固体电解质可传导 Li；试写出该电池放电时的正极反应：_；假设用该电池电解足量饱和食盐水 电解池电极均为惰性电极 ,当电解池两极共有 4 480 mL 气体 标准状况 产生时,该电池消耗锂的质量为 _；6铬铁矿的主要成分的化学式为 FeO Cr2O3,仍含有 SiO 2、Al 2O3 等杂质；工业上常采纳固体碱熔氧化法用铬铁矿粉制备重铬酸钾,流程为已知： NaFeO2 遇水剧烈水解；重铬酸钾为橙红色针状晶体,溶于水,不溶于

8、乙醇,有强氧化性；2CrO 422HCr 2O72H2O _；1灼烧操作一般在坩埚中进行,以下物质适合用来制作此试验坩埚材料的是A铁 B氧化铝C石英D陶瓷2铬铁矿经粉碎处理的目的是_ ；写出 Cr2O3 和纯碱、氧气反应生成 Na2CrO 4 的化学方程式为 _ ； NaFeO2 水 浸 时 强 烈 水 解 生 成 氢 氧 化 铁 沉 淀 , 离 子 方 程 式 为_ ；3滤液1的成分除Na2CrO 4、NaOH外,仍含有_ 填化学式 ；4通过途径 1 从 Na2CrO4 溶液获得 K 2Cr2O7 晶体,操作步骤有： “ 酸化” 加 KCl 固体蒸发浓缩操作 a过滤洗涤干燥；“ 酸化” 步骤

9、用醋酸调剂溶液pH”、“”或“=”；3向滤液中加入稍过量 KCl 固体可将 CaClO 32 转化为 KClO 3,假设溶液中 KClO 3 的含量为 100g.L1,从该溶液中尽可能多地析出 KClO 3 固体的方法是 ；8.8 分KAl SO4 212H2O明矾是一种复盐,在造纸等方面应用广泛；试验室中,采纳废易拉罐主要成分为Al ,含有少量的Fe、 Mg 杂质制备明矾的过程如以下图所示；答复以下问题：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1为尽量少引入杂质,试剂应选用 _填标号；溶液 2SO4溶液 c.氨水溶液2易

10、拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 _；3沉淀 B 的化学式为 _；将少量明矾溶于水, 溶液呈弱酸性, 其缘由是 _；9硼及其化合物在工业上有很多用途；以铁硼矿主要成分为 Mg B O H O 和 Fe O ,仍有少量 Fe2O3、FeO、CaO、Al 2O3 和 SiO 2 等为原料制备硼酸H 3BO 3的工艺流程如下图：答复以下问题：1写出 Mg B O5H O 与硫酸反应的化学方程式_；为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,仍可实行的措施有_写出两条 ；2利用 _的磁性,可将其从“ 浸渣” 中别离； “ 浸渣 ” 中仍剩余的物质是 _化 学式；3“ 净化除杂 ” 需先加 H O 溶

11、液,作用是 _；然后在调剂溶液的 pH 约为 5,目的 是_；4“ 粗硼酸 ” 中的主要杂质是 _填名称；5以硼酸为原料可制得硼氢化钠NaBH ,它是有机合成中的重要复原剂,其电子式 为_；6单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢；以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 _；10.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛；1氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为；2工业上用铝土矿主要成分为 Al O ,含有 Fe O 、SiO 等杂质制取无水氯化铝 的一种工艺流程示意如下：已知：物质SiCl 4AlCl3FeCl 3FeCl 2名师归纳总结 沸点 /180

12、升华300升华1023 第 5 页,共 8 页 步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是只要求写出一种 ； 步骤中假设不通入氯气和氧气,就反应生成相对原子质量比硅大的单质是； 已知：Al O s+3Cs=2Als+3COg H =+1344.1kJ mol2AlCl g=2Als+3Cl g H =+1169.2kJ mol-1由 Al O 、C 和 Cl 反应生成 AlCl 的热化学方程式为；-1 步骤经冷却至室温后,气体用足量的NaOH 冷溶液吸取,生成的盐主要有3 种,其化- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学式分别为 _； 结合流程及相关

13、数据分析,步骤中加入铝粉的目的是；11七铝十二钙 12CaO 7Al O 是新型的超导材料和发光材料,用白云石主要含 CaCO 3和 MgCO 和废铝片制备七铝十二钙的工艺如下：1煅粉主要含 MgO 和,用适量的 NH NO 溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,假设溶液中 c Mg 2+ 小于 5 10 6mol L 1,就溶液 PH 大于 _ MgOH 2 的12K sp =5 10 ；该工艺中不能用 NH 42SO4 代替 NH 4NO 3,缘由是,2滤液中的阴离子有忽视杂质成分的影响 ；假设滤液中仅通入 CO2,会生成,从而导致 CaCO3 产率降低；3用NaOH溶液可除去废 Al 片外表

14、的氧化膜,反应的离子方程式为；4电解制备 AlOH 3 时,电极分别为 Al 片和石墨,电解总反应方程式为；5一种可超快充电的新型铝电池,充放电时 AlCl 4-和 Al 2Cl 7-两种离子在 Al 电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极 Al 的电极反应式为；12 为了爱护环境,充分利用资源,某讨论小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣铁主要以 Fe2O3 存在转变成重要的工业原料 FeSO4反应条件略活化硫铁矿复原 Fe 2+的主要反应为：FeS +7Fe SO +8H O=15FeSO +8H SO ,不考虑其他反应,请答复以下问题：名师归纳总结 1第步 H 2SO

15、4 与 Fe2O3 反应的离子方程式是 2+2检验第步中 Fe 是否完全复原,应挑选；填字母编号 ；第 6 页,共 8 页4 溶液B. K 2FeCN 4 溶液溶液VI 步通入空气使溶液pH 降到,此时Fe2+3第步加 FeCO3 调溶液 pH 到左右,然后再第不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽；通入空气引起溶液pH 降低的缘由是；4FeSO4 可转化为 FeCO3, FeCO3 在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料；5已知 25, 101kPa 时：4Fes+3O g=2Fe O s H =-1648kJ/mol Cs+O g=CO g H =-393kJ/mol 2Fes+2Cs+3O g=2F

16、eCO s H =-1480kJ/mol FeCO3 在空气中加热反应生成Fe2O3 的热化学方程式是；6加入烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为 50%；将 a kg 质量分数为b%的硫酸加入到c kg 烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗掉饿硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽视不计；按上述流程,第步应加入FeCO3kg；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1答案 1AlOH324LiMn 2O4 4HO2=8MnO 24Li 2H2O 3烧杯、漏斗、玻璃棒玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破旧；漏斗中液面高于滤纸边缘 其他合

17、理答案均可 46.4或 6.36 2NH 32 答案： 1增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分 2 2 FeOH 2 1 ClO 1 H 2O= 2 FeOH 3 1 Cl3FeOOH 5bd 6蒸发浓缩冷却结晶7125m2/81m13 答案： 1NH 3氨气在水中的溶解度远大于二氧化碳,先通入氨气产物的量较多2CO 2Na 2CrO 42H 2O=2NaHCO 3 NH 42CrO 42不行以酸溶时要形成硫酸钙沉淀析出,而氯化钙不沉淀32NH4 CaO=Ca22NH 3 H2O4NH 34 答案： 1焦炭燃烧放热,供应反应所需的温度；提高重晶石的利用率2Kc c 4 CO 24 C

18、O A 3BaSZnSO 4=BaSO4 ZnS42Fe 2H 2O22H =2Fe 32H2O Fe2SO433ZnCO 33H 2O=3ZnSO 42FeOH 3 3CO25 答案：1Al 3 3NH 3H2O=AlOH 3 3NH 4 其他合理答案也可 2MgOH 2、CaCO33Li 2CO 3 的溶解度随温度上升而减小,热水洗涤可削减 Li 2CO 3 的缺失 42FePO4 Li 2CO 3 2C= 高温 2LiFePO 4 3CO 5FePO4 Li e=LiFePO4 1.4 g61A2 增大反应物的外表积,加快反应速率2Cr2O33O2 4Na2CO 3高温4Na2CrO 4

19、4CO 2 4使 2CrO4 22HCr2O7 2H2O 的平稳向正反应方向移动,尽量将 CrO 4 2转化为Cr2O7 23NaAlO 2、Na 2SiO 3冷却结晶2H 2O=FeOH 3 OH7.12 分1 2Cl 2 2CaOH 2=CaClO 2CaCl 22H 2O； AB 2 CaCO3、CaOH 2 ；3蒸发浓缩、冷却结晶 9 14 分1Mg B O 5H O2H SO 42H BO332MgSO 42 分提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径2 分2Fe O 4SiO 和CaSO 41 分, 2 分,共 3 分3将Fe2氧化成Fe3使Fe3与Al形成氢氧化物沉淀而除去每空 1 分,共

20、 2分名师归纳总结 4七水硫酸镁1 分第 7 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 52 分62H BO 3B O 33 H OB O 33Mg2B3MgO2 分10.15 分3+ +1Al +3H O AlOH 3 +3H2 防止后续步骤生成的 AlCl 3 水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率 Fe 或铁 Al O s+3Cs+2Cl g=2AlCl g+3COgNaCl、NaClO、NaClO 3 除去 FeCl ,提高 AlCl 3 纯度11. 1CaO11 Ca2+与2 SO 4在溶液中不能大量共存,使用NH SO 会产生CaSO 沉淀,不利于CaO 溶解2NO3、OHCaHCO 23Al O +2OH2AlO2H O42Al+6H O 2 点解2AlOH +3H 325Al3e7AlCl44Al Cl712.16 分1+ 3+Fe O +6H =2Fe+3H O2C名师归纳总结 3Fe2+被氧化为3+ Fe,Fe3+水解产生H+H2260kJ/mol第 8 页,共 8 页44FeCO s+O g=2Fe O s+4CO g 3 2 2 3 25FeS +4Li+4eFe+2Li S或FeS +4eFe+2S29ab1131 c60.0118ab0.646c 或24501750- - - - - - -