2020屆高三化學二輪復習 工業(yè)流程圖專題訓練(一)

2020屆高三化學二輪復習工業(yè)流程圖專題訓練(一)1(2020屆北京大興期末)全釩液流電池可以作為新型的綠色環(huán)保儲能系統(tǒng)。釩(V)有多種價態(tài)，其中VOSO4、V2(SO4)3可用作全釩液流電池的電解質。離子種類V0+VO2+V3+V2+顏色2黃色藍色綠色紫色已知：釩在其酸性硫酸鹽溶液中主要存在的微粒形式及顏色如下：H2SO4加然逮入SOjV.O.->———*->VOSO4溶液(1)用V2O5制備VOSO4流程：①VOSO4中V元素的化合價。②補齊下列反應的離子方程式：匚」+沁"匚I—=2VO-+□—+H;o(2)用V2O5制備V2(SO4)3流程如下：兀R—-憶液—-V(OH)3^V(OH)(普吟宓+)3沉淀已知：Zn(OH)2+4NH3.H2O[Zn(NH3)4]2++4H2O+2OH-①加入過量氨水的作用是。②由V(OH)2生成V(OH)3的化學方程式是.⑶全釩液流蓄電池原理(電解液中含H2SO4)如右圖：①經過一時間放電，左側溶液顏色變化為黃色變成藍色,則a是.填“正極”或“負極”)。右側溶液顏色變化為②該蓄電池反應方程式為答案1）2）3）*V,（SOJ標出“充電”“放電”方向)。①+4價（1分）②V2O5+S02+2H+=2VO2++1SO/-①沉淀V2+離子；除去Zn2+離子+H2O2分）2分）②4V（OH）2+O2+2H2O=4V（OH）3正極；（1分）紫色變成綠色放電VO2++V2++2H+首VO2++V3++H2O2分）1分）2分）放電[或（VO2）2SO4+2VSO4+2H2SO?！?VOSO4+V2（SO4）3+2H2O]2、銅是人類最早使用的金屬，在生產生活中應用極其廣泛。工業(yè)上以黃銅礦(主要成分FeCuS2)為原料制取金屬銅，其主要工藝流程如圖所示。反應IU反應Hr反應IU反應Hr黃銅礦(FeCuSs)結晶CuSO,分離晶體L鐵紅一煉鋼Yu制硫酸已知：反應II的離子方程式：Cu2++CuS+4Cl-===2[CuCl2]-+S回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\zFeCuS2中S的化合價。反應I在隔絕空氣、高溫煅燒條件下進行，寫出化學方程式：⑶為了使反應I充分進行，工業(yè)上可米取的措施。(4)反應III的離子方程式為。⑸向反應III后的溶液中加入稀硫酸的目的是。該流程中，可循環(huán)利用的物質除CuCl2外，還有(填化學式)。反應W中，處理尾氣SO2的方法，合理的是(填字母)。A.高空排放B.用BaCl2溶液吸收制備BaSO3用氨水吸收后，再經氧化，制備(NH4)2SO4用純堿溶液吸收可生成NaSO(HCO:K=4.4X10-7，k=4.7X10-11；HSO:K=1.2X10-2,2323ala223alK=5.6X10-8)a2CuCl懸濁液中加入Na2S，發(fā)生的反應為2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2C卜(aq)。該反應的平衡常數(shù)K=[已知K(CuCl)=a，K(Cu2S)=b]。spsp2答案(1)—2(2)FeCuS2+S高溫==FeS2+CuS(3)粉碎或攪拌(4)4[CuCl2]-+O2+4H+===4CW++8C卜+2HO2⑸在相同條件下，CuSO4的溶解度低于其他物質，加入h2so4，有利于其析出S、H2SO4、HClCDa2

3、一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產中產生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鉆以Co2O3?CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下：過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應的離子方程式為。⑵過程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鉆。則浸出鉆的化學方程式為(產物中無沉淀TOC\o"1-5"\h\z且只有一種酸根)。在實驗室模擬工業(yè)生產時，也可用鹽酸浸出鉆，但實際工業(yè)生產中不用鹽酸，請從反應原理分析不用鹽酸浸出鉆的主要原因：。(3)過程III得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產生Al(OH)3時起重要作用，請寫出該反應的離子方程式：。⑷碳酸鈉溶液在過程III和W中所起作用有所不同，請寫出在過程W中起的作用：在Na2CO3溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關系正確的(填字母)。A．c(Na＋)===2c(CO23－)B．c(Na＋)>c(CO23－)>c(HCO－3)C．c(OH－)>c(HCO3－)>c(H＋)D.c(OH-)-c(H+)=c(HCO-)+2c(H2CO3)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結晶水數(shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色，利用藍色的無水CoCl2吸水變色這一性質可制成變色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的CoCl2?6H2O晶體受熱分解時，剩余固體質量隨溫度變化的曲線，A物質的化學式。答案2Al+2OH-+2H2O===2AlC-+3H2f答案4Co2O3^CoO+Na2S2O3+11H2SO4===12CoSC4+Na2SO4+11H2OCo2O3^CoO可氧化鹽酸產生Cl2,污染環(huán)境(3)2A13++3CC2-+3H2C===2A1(CH)；+3CC2f⑷調節(jié)pH，提供CC2-,使Co2+沉淀為CoCC3(5)BCD⑹CoCl2?2H2C4、以鉻鐵礦(主要成分為FeC和Cr2C3，含有A12C3、SiC2等雜質)為主要原料生產化工原料紅磯鈉(主要成分為Na2Cr2C7?2H2C),

其主要工藝流程如下：查閱資料得知：常溫下，NaBiC3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉化為CrC；-。ii.金屬離子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+開始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列問題：反應之前先將礦石粉碎的目的是。步驟③加的試劑為，此時溶液pH要調到5的目的寫出反應④的離子反應方程式：。⑷⑤中酸化是使CrC4-轉化為Cr2C2-，寫出該反應的離子方程式：(5)將溶液H經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥即得紅磯鈉粗晶體，精制紅磯鈉粗晶體需要采用的操作是(填操作名稱)。答案(1)增大反應物的接觸面積，加快反應速率，提高鉻鐵礦的浸取率氫氧化鈉溶液(或NaCH溶液)使Fe3+、Al3+均完全轉化為Fe(CH)3和Al(CH)3沉淀而除去3NaBiC3+2Cr3++7CH-+H2C===3Bi(CH)3+2CrC42-+3Na+2CrO4-+2H+。^-+也。重結晶解析(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，步驟③加的試劑為氫氧化鈉溶液；此時溶液pH要調到5的目的是使Fe3+、A13+均完全轉化為Fe(OH)3和A1(OH)3沉淀而除去，而鉻離子不沉淀。

⑶反應④中鉍酸鈉將硫酸鉻氧化生成鉻酸鈉同時生成氫氧化鉍，離子反應方程式為3NaBiO3+2Cr3++7OH－＋H2O===3Bi(OH)3＋2CrO42－＋3Na＋。(5)將溶液H經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥即得紅磯鈉粗晶體，此操作為重結晶。5、(2020屆石景山期末)2019年諾貝爾化學獎頒給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻的三位科學家。某廢舊鋰廢舊_鋰電池NaAlO2溶液亠浸出液X除鋁HGS,后料過程iiL石墨粉Na2CO3+他溶液十Li廢舊_鋰電池NaAlO2溶液亠浸出液X除鋁HGS,后料過程iiL石墨粉Na2CO3+他溶液十Li2CO3粗品Fe(OH)3Na3PO4溶液NaCOTOC\o"1-5"\h\z23溶液「過程iii過程i生成NaAlO2溶液的離子方程式是。過程i中HCl/H2O2的作用是。浸出液X的主要成分為Li+、Fe3+、H2PO4-等。過程i控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85°C、反應時間3h條件下，探究pH對磷酸鐵沉淀的影響，如下圖所示。TOC\o"1-5"\h\z綜合考慮鐵和磷沉淀率，最佳pH為。結合平衡移動原理，解釋過程i中pH增大，鐵和磷沉淀率增大的原因。當pH>2.5后，隨pH增加，磷沉淀率出現(xiàn)了減小的趨勢，解釋其原因。LiFePO4可以通過(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4與LiOH溶液發(fā)生共沉淀反應制取，共沉淀反應的化學方程式為。答案(1)2Al+2OH-+2H2O===2Alg+3H2個(2分)溶解LiFePO4，將2Fe2+氧化為Fe3+(2分)(2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O)①2.5(1分)HfO”-HPO2-+H+,HPO2-^^PO3-+H+,加入NaCO后，CO2-結合H+使c(H+)減小，促進24444233上述電離平衡正向移動，c(PO43-)增大，與Fe3+結合形成磷酸鐵沉淀(2分)(或者：H2PO4-l^HPO42-4244+H+，HPO42-=-PO43-+H+，溶液pH增大，c(H+)減小，促進上述電離平衡正向移動，c(PO43-)增大，與Fe3+結合形成磷酸鐵沉淀pH>2.5時，沉淀中的磷酸鐵會有部分開始轉變生成Fe(OH)3，使得部分PO43-釋放，導致磷沉淀率下降。(2分)(NH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH===2NH4HSO4+LiFePO4&+H2O(2分)或：(NH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+3LiOH===(NH4)2SO4+Li2SO4+LiFePO4^+3H2O6、LiFePO4可作為新型鋰離子電池的正極材料。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2雜質)為主要原料生產TiOSO4,同時得到的綠磯(FeSO『7H2O)與磷酸和LiOH反應可制備LiFePO4LiFePO4的制備流程如下圖所示：過量稀硫酸鐵屑H’PO^LiOH、水和異丙醇過量稀硫酸鐵屑H’PO^LiOH、水和異丙醇LiFePO,精鈦鐵礦粉請回答下列問題：酸溶時FeTiO3與硫酸反應的化學方程式可表示為。①加鐵屑還原的目的是，②過濾前需要檢驗還原是否完全，其實驗操作可描述為“反應”需要按照一定的順序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH,其加入順序應為其理由是濾渣中的銅提純后可用于制取Cu2O,Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應：2Cu+H2O=電=￡u2O+H2f。則該裝置中銅電極應連接直流電源的當有0.1molCu2O生成時電路中轉移mol電子。直流電源石墨匚匚一=「一濃的強堿性g碁毫聿苜電解質溶液答案(1)FeTiO＋2HSO===FeSO＋TiOSO＋2HO324442(2)①把鐵離子還原為亞鐵離子，置換出銅②取少量反應液于試管中，加入幾滴硫氰化鉀溶液，如果溶液變紅色，說明還原沒有完全，如果溶液不變紅色，說明還原已經完全(3)磷酸、硫酸亞鐵溶液、LiOH先加磷酸，在酸性環(huán)境可以抑制亞鐵離子的水解、氧化，又避免生成氫氧化鐵沉淀(4)正2H2O＋2e－===H，I+2OH-0.2解析(4)根據(jù)電解總反應：2Cu+H2O=電===2u2O+H2f可知，Cu發(fā)生氧化反應，作陽極，應與電源的正極相連；石墨電極為電解池的陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2O+2e-===H2f+2OH一；根據(jù)該反應可知2e-~Cu2O，所以當有0.1molCu2O生成時電路中轉移0.2mol電子。7、金屬錳及其化合物在工農業(yè)生產和科研領域具有廣泛的應用。I?溶液中的Mn2+可被酸性(NH4)2S2O8溶液氧化為MnO-，該方法可用于檢驗Mn2+。用酸性(NH4)2S2O8溶液檢驗Mn2+時的實驗現(xiàn)象為，該反應的離子方程式為。

(3)(NH4)2S2O8可視為由兩分子硫酸縮合所得，則H2S2O8的結構簡式為。II?實驗室用含錳廢料(主要成分為MnO2，還含有少量A12O3、MgO、SiO2)為原料制備Mn的工藝流程如下圖所示：H2SO4FeNaFNH.HCOs含猛廢料H2SO4FeNaFNH.HCOs含猛廢料酸浸調pH沉鎂沉鎰濾渣1濾渣2濾渣3空氣鋁粉難溶物Fe(OH)3ai(oh)3Mg(OH)2Mn(OH)2溶度積常數(shù)4.0X10-381.0X10-331.8X10-111.8X10-13鍛燒還原MnCO3MnO2Mn⑷“酸浸”時，MnO2將Fe氧化為Fe3+,該反應的離子方程式為該過程中浸出時間和液固比對錳浸出率的影