2023屆高考化學(xué)工藝流程綜合題思維建模

2023屆高考化學(xué)工藝流程綜合題思維建模工藝流程題常涉及的知識點(diǎn)(1)基礎(chǔ)化學(xué)概念（電子式、化合價、物質(zhì)分類、反應(yīng)類型）(2)原料預(yù)處理方法(煅燒、研磨、浸泡等)(3)氧化還原反應(yīng)基本概念與應(yīng)用(4)流程中物質(zhì)組成推斷(5)陌生化學(xué)（離子）方程式書寫(6)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作（如除雜、分離、提純、檢驗(yàn)等）(7)工藝條件的優(yōu)化與選擇(8)

電化學(xué)原理應(yīng)用2015～2019五年考點(diǎn)分布圖考情考點(diǎn)分析工藝流程綜合題分類工藝流程物質(zhì)制備類物質(zhì)提純類以物質(zhì)的制備為主線（物質(zhì)流型）以物質(zhì)的分離提純?yōu)橹骶€（操作反應(yīng)流型）很多考題中兩者往往交錯在一起，并無明顯的界限（綜合型）類型1物質(zhì)制備型（“物質(zhì)流”）2018北京卷2018全國2卷類型2分離提純型（“操作反應(yīng)流”）類型3：綜合型（主線為物質(zhì)轉(zhuǎn)化，綜合操作和反應(yīng)）2017全國1卷分析技巧一：流程綜合題結(jié)構(gòu)特點(diǎn)流程綜合題的結(jié)構(gòu)分為三個部分：題干、流程圖、問題分析技巧：1.快看題干（弄清原料和目的并標(biāo)記）2.粗看流程（不必把每一步都看懂）3.細(xì)看問題（結(jié)合問題，在流程圖上找到相應(yīng)地方仔細(xì)分析）4.規(guī)范作答首尾分析法截段分析法統(tǒng)覽整體、截段分析（副產(chǎn)品)條件控制一線、三段、兩點(diǎn)分析技巧二：工藝流程圖結(jié)構(gòu)模板1.循環(huán)物質(zhì)的確定①從流程圖上看：箭頭回頭；②從物質(zhì)的轉(zhuǎn)化上看：在流程中加入的物質(zhì)，后續(xù)步驟中又會產(chǎn)生(在濾渣或?yàn)V液中尋找)。2.副產(chǎn)品的判斷①從流程圖上看：支線產(chǎn)品；②從制備的目的上判斷：不是主產(chǎn)品。3.濾渣、濾液中成分的確定要考慮樣品中原料和雜質(zhì)的成分在每一步驟中與每一種試劑反應(yīng)的情況：①反應(yīng)過程中哪些物質(zhì)(離子)消失了？②所加試劑是否過量或離子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又產(chǎn)生了哪些新離子？要考慮這些離子間是否會發(fā)生反應(yīng)。分析技巧三：流程圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與跟蹤1、以化工流程為載體，考查元素化合物知識2、以化工流程為載體，考查物質(zhì)的制備分離提純3、以化工流程為載體，考查化學(xué)反應(yīng)原理考查知識點(diǎn)一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ňx題干）解題思路二、識別流程圖（粗讀流程圖）三、儲備知識（精讀題干信息，對比已知信息）四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、主要物質(zhì)的形態(tài)/價態(tài)變化（關(guān)注價態(tài)變化環(huán)節(jié)）2、雜質(zhì)的類別，性質(zhì)（預(yù)測除雜方式）釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、識別流程圖二、識別流程圖（粗讀）三、儲備知識（精讀題干信息，對比已知信息）四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）（1）“酸浸氧化”需要加熱，其原因是___________。專業(yè)、簡潔、完整答案：加快酸浸和氧化的反應(yīng)速率，保證充分氧化四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO2+，同時還有

離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+的離子方程式

______。答案：Fe2+四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）（3）“中和沉淀”中，釩水解并沉淀為V2O5?xH2O，隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。答案：Mn2+Fe3+Al3+四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）（4）“沉淀轉(zhuǎn)溶”中V2O5?xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是___________。答案：Fe(OH)3四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）（5）“調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn)，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________。NaAl(OH)4+HCl=Al(OH)3↓+NaCl+H2O（6）“沉釩”中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量NH4Cl，其原因是___________。四、精準(zhǔn)答題（找準(zhǔn)流程圖位置）答案：利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全一、原料預(yù)處理的常用方法及其作用(1)研磨:減小固體顆粒度,增大物質(zhì)間接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高

浸出率。(2)水浸或酸浸:與水接觸反應(yīng)或溶解;與酸接觸反應(yīng)或溶解,得可溶

性金屬離子溶液,不溶物過濾除去。(3)浸出:固體加水(酸)溶解得到溶液(離子)。(4)灼燒:除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。(5)煅燒:改變結(jié)構(gòu),使一些物質(zhì)能溶解或高溫下氧化、分解。二、無機(jī)化工流程題中的除雜、凈化a、常用的方法(1)水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。(2)酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。(3)堿溶法：除去酸性雜質(zhì)。(4)氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。(5)加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。(6)調(diào)節(jié)溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。b、常用的操作(1)過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用

CCl4或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如從溶液中提取NaCl。(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如

KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。(5)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇或甘油。(6)冷卻法：利用氣體液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合

氣體中的氨氣。c．結(jié)合沉淀溶解平衡進(jìn)行的條件控制(1)運(yùn)用Ksp計算反應(yīng)所需要的pH條件；(2)根據(jù)題目要求計算某條件下的離子濃度、需要加入的試劑量等。三、制備過程中的條件控制(1)

溶液的pH:①控制反應(yīng)的發(fā)生,

增強(qiáng)物質(zhì)的氧化性或還原性,

或改變水解程度。②常用于形成或抑制某些金屬離子的氫氧化物沉淀。(2)

溫度:根據(jù)需要選擇適宜溫度,改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動,

減少

副反應(yīng)的發(fā)生,

確保一定的反應(yīng)速率,

控制溶解度便于提純。(3)濃度:①

根據(jù)需要選擇適宜濃度,控制一定的反應(yīng)速率,使平衡移動利于目標(biāo)

產(chǎn)物的生成,減小對后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。②

過量,能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,但對后續(xù)操

作也會產(chǎn)生影響。(4)趁熱過濾:

防止某物質(zhì)降溫時會大量析出。(5)冰水洗滌:

洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體損耗。四、跳躍思維，規(guī)范答題

答題時應(yīng)注意前后問題往往沒有“相關(guān)性”，即前一問未答出，不會影響后面答題。

要求用理論回答的試題，應(yīng)采用“四段論法”：改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→有什么變化→得出什么結(jié)論。五、積累常考的答題模板(1)除雜：除去……中的……(2)干燥：除去……氣體中的水蒸氣，防止……(3)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出

時間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng))，增大氣液或固液接觸面積。(4)加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的

方向)移動。(5)溫度不高于××℃的原因：適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過高會造成揮發(fā)(如濃硝

酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進(jìn)水解(如AlCl3)等，影響

產(chǎn)品的生成。(6)

從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大)的方法：蒸發(fā)濃

縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙

醇洗等)、干燥。(7)

從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體

的方法：蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾(如果溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的

形式析出來)、洗滌、干燥。(8)控制某反應(yīng)的pH使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀，調(diào)節(jié)pH所

用試劑為主要元素對應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿等，以避免引入新的雜

質(zhì)；沉淀時pH范圍的確定：范圍過小導(dǎo)致某離子沉淀不完全，范圍

過大導(dǎo)致主要離子開始沉淀。(9)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止(如

H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā)。(10)檢驗(yàn)溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時間后，向

上層清液中滴入沉淀劑，若無沉淀生成，則離子沉淀完全。(11)洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀，待水自

然流下后，重復(fù)操作2～3次。(12)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管

中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌

干凈。(13)洗滌沉淀的目的：除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)。(14)冰水洗滌的目的:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶

解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗。(15)乙醇洗滌的目的:降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中

的溶解損耗,得到較干燥的產(chǎn)物。(16)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍:抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3

溶液時為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)行。(17)事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的氧化性氣體(如氧氣)，

防止某物質(zhì)被氧化。第三部分：典型例題剖析以物質(zhì)制備為目的工藝流程1.高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：(1)“濾渣1”含有S和______________________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________。金屬離子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9SiO2(或不溶性硅酸鹽)MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O解析

硫化錳礦中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸鹽形式存在，則“濾渣1”的主要成分為S和SiO2(或不溶性硅酸鹽)。結(jié)合“濾渣1”中含S，可知“溶浸”時MnO2與MnS在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnSO4和S，根據(jù)化合價升降法可配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是__________________。解析“溶浸”后溶液中含F(xiàn)e2＋，“氧化”中加入的適量MnO2能將

Fe2＋氧化為Fe3＋。將Fe2＋氧化為Fe3＋(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為________～6之間。解析“調(diào)pH”除去Fe3＋和Al3＋時，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之間。4.7(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是___________。解析“除雜1”中加入Na2S能將Zn2＋和Ni2＋分別轉(zhuǎn)化為沉淀除去，故“濾渣3”的主要成分為NiS和ZnS。NiS和ZnS(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度過高，Mg2＋沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。解析“除雜2”中F－與Mg2＋反應(yīng)生成MgF2沉淀，若溶液酸度過高，則F－與H＋結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF，導(dǎo)致MgF2(s)=Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移動，Mg2＋不能完全除去。F－與H＋結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2(s)=Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移動(6)寫出“沉錳”的離子方程式：______________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別為＋2、＋3、＋4。

當(dāng)x＝y(tǒng)＝

時，z＝______?？疾橐曰旌衔锏姆蛛x、提純?yōu)槟康牡墓に嚵鞒填}的解答2.鈧及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、超導(dǎo)等方面有著廣泛的應(yīng)用。從鈦白工業(yè)廢酸(含鈧、鈦、鐵、錳等離子)中提取氧化鈧(Sc2O3)的一種流程如圖：回答下列問題：(1)洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成?；旌系膶?shí)驗(yàn)操作是_________________________________________________________________________________________。內(nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻后再慢慢注入雙氧水中，并不斷攪拌將濃硫酸沿?zé)馕鲈诨旌喜煌囊后w時，一般先加密度較小、易揮發(fā)的，后加密度大、難揮發(fā)的，若混合時放熱，則最后加受熱易分解的，因此混合的實(shí)驗(yàn)操作是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻后再慢慢注入雙氧水中，并不斷攪拌。(2)先加入氨水調(diào)節(jié)pH＝3，過濾，濾渣主要成分是_________；再向?yàn)V液中加入氨水調(diào)節(jié)pH＝6，濾液中Sc3＋的濃度為_________________。(已知：25℃時，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31)Fe(OH)39.0×10－7mol·L－1(3)用草酸“沉鈧”。25℃時pH＝2的草酸溶液中

＝__________(保留兩位有效數(shù)字)。寫出“沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式：____________________________________。[已知：25℃時，Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2，Ka2(H2C2O4)＝6.4×10－5]3.8×10－22Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋(4)草酸鈧“灼燒”氧化的化學(xué)方程式為_____________________________________。＋12CO2(5)廢酸中含鈧量為15mg·L－1,VL廢酸最多可提取Sc2O3的質(zhì)量為_________。

0.023Vg真題演練明確考向1231.合理利用工廠煙灰，變廢為寶，對保護(hù)環(huán)境具有重要意義。以某鋼鐵廠煙灰(主要成分為ZnO，并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如下：回答下列問題：(1)“浸取”工序中加入過量氨水的目的：①使ZnO、CuO溶解，轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋配離子；②_______________________________。使MnO2、Fe2O3沉淀除去解析煙灰在浸取工序中可以使ZnO、CuO溶解，則剩余MnO2、Fe2O3不能發(fā)生反應(yīng)，故“浸取”工序中加入過量氨水的目的還可以使MnO2、Fe2O3沉淀除去；(2)ZnO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________。123(3)“除雜”工序中，反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。

Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===Cu＋[Zn(NH3)4]2＋解析

在除雜工序中，加入過量的鋅粉，發(fā)生置換反應(yīng)Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===Cu＋[Zn(NH3)4]2＋；(4)濾渣②的主要成分有________(填化學(xué)式)，回收后可用作冶金原料。Zn、Cu解析

濾渣②是在除雜工序中產(chǎn)生的，是過量Zn與[Cu(NH3)4]2＋發(fā)生

置換反應(yīng)產(chǎn)生的，因此其主要成分是Cu、Zn；123(5)“蒸氨沉鋅”工序中，“蒸氨”是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，相應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________，蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回________工序循環(huán)使用。浸取123解析根據(jù)題目信息，“蒸氨”是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，Zn

元素以鹽的形式存在于溶液中，該反應(yīng)的離子方程式為：蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水，由工藝流程圖可知，碳化氨水可

返回到浸取工序中循環(huán)使用；123(6)從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工序名稱為________。煅燒解析

ZnCO3·Zn(OH)2為固體，要想得到ZnO需要去掉組成中的CO2和H2O，需經(jīng)過高溫煅燒；(7)將濾渣①用H2SO4溶液處理后得到________溶液和________固體(均填化學(xué)式)。Fe2(SO4)3解析

濾渣①的主要成分是MnO2、Fe2O3，向?yàn)V渣①中加入H2SO4溶液，F(xiàn)e2O3與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2(SO4)3和H2O，而MnO2不發(fā)生反應(yīng)，故將濾渣①用H2SO4溶液處理后得到溶液為Fe2(SO4)3溶液，固體為MnO2。MnO2原料產(chǎn)品原料預(yù)處理分離提純條件控制循環(huán)利用核心反應(yīng)硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：制備類流程題分析建模NH3H2SO4CO2NH3（NH4)2SO4(NH4)2CO3硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3SiO2、Fe2O3、Al2O3

KSCN一元弱轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進(jìn)析出2Mg2++3CO32-

+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-

溶浸高溫焙燒2Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑回答下列問題：（1）在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。（2）“濾渣1”的主要成分有________________。為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。（3）根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)?4，Ka=5.81×10?10，可判斷H3BO3是_______酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是______________________。（4）在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為___________________________________，母液經(jīng)加熱后可返回_____工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。規(guī)范作答(2015·全國卷Ⅰ，27)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：

強(qiáng)化訓(xùn)練（熟悉的素材）回答下列問題：(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_______________________________________(寫出兩條)。解析

Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)生成H3BO3、MgSO4，配平即可。為提高浸出速率，可以從溫度(升高溫度)、濃度、增大接觸面積(將礦石粉碎)等角度分析。(2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是_____________(寫化學(xué)式)。解析

Fe3O4具有磁性，可以利用鐵塊將其從“浸渣”中吸出。SiO2不溶于H2SO4，CaO與H2SO4生成CaSO4微溶于水，所以“浸渣”中還有SiO2和CaSO4。此時溶液中除H3BO3外還有MgSO4[由(1)中反應(yīng)生成]、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3。Fe3O4SiO2和CaSO4(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是__________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是____________________________________。解析

“凈化除雜”先加H2O2的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，然后再通過調(diào)節(jié)pH促進(jìn)Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去。將Fe2＋氧化為Fe3＋使Al3＋和Fe3＋形成氫氧化物沉淀而除去(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是_____________(填名稱)。解析

“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是沒有除去的MgSO4。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為________________。解析

NaBH4由Na＋和BH組成。其中的氫顯－1價，－1價的H具有較強(qiáng)的還原性。(七水)硫酸鎂(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程______________________________________________________。解析以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼的過程是：H3BO3分解生成B2O3，B2O3與金屬鎂發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)B。2B＋3MgO原料產(chǎn)品原料預(yù)處理分離提純條件控制循環(huán)利用核心反應(yīng)(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。分離提純類流程題分析建模回答下列問題：(1)LiCoO2中，Co元素的化合價為_____。(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

。＋32Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}：(1)LiCoO2中，Co元素的化合價為________。(3)“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是

。＋32＋H2OLiCoO2＋H2SO4—Li2SO4＋CoSO4-1＋3＋2＋H2O20＋O2↑

234(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問題：(3)“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是

。2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O有氯氣生成，污染較大2H2O22H2O＋O2↑

HCl(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問題：(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。CoSO4＋NH4HCO3—CoCO3↓剩余：SO42-、NH4+

、H+NH4HSO4＋NH4HCO3—(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑＋NH4HSO4(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}：(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。CoSO4＋2NH4HCO3=CoCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}：(5)充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1－xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式____________________。負(fù)極：6C＋xLi＋＋xe－=LixC6正極：LiCoO2

—Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－總反應(yīng)：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}：(5)充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1－xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式

。(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是

。Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋6C(＋)(＋)(﹣)(﹣)Li＋從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動并進(jìn)入正極材料中(2013·全國新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有