高三工藝流程題專題周練-14含鈷化合物工業(yè)流程題

2022屆高三大一輪復(fù)習(xí)工藝流程題專題周練_14含鈷化合物工業(yè)流程題一、單選題（本大題共13小題，共39分）草酸鈷主要用作制氧化鈷的原料，也可用于制取其他鈷化合物。利用廢料鋁鈷膜含有、Al、制備草酸鈷的工藝如下：

下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A.堿浸的目的是溶解除鋁

B.氫碘酸在流程中體現(xiàn)酸性和還原性

C.濾渣的主要成分是氫氧化鐵

D.沉鈷時(shí)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈可用的試劑為鹽酸某廢舊鋰電池材料含有鈷酸鋰、導(dǎo)電劑石墨和鋁粉等?；厥諒U舊鋰電池中鈷的工藝流程如圖：已知：，；“浸出液”的主要成分是、，“浸出渣”的主要成分是。下列說法正確的是A.用量越大，的產(chǎn)率越高

B.“轉(zhuǎn)化”中加入溶液發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值為

C.“電解”時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

D.將該廢料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為進(jìn)行回收利用，電解得到鈷，鈷的回收率為從廢舊的鈷酸鋰電池中提取鋰、鈷等金屬材料意義重大。如圖是廢舊鈷酸鋰含少量鐵、鋁、銅等元素的化合物回收工藝流程：“沉鈷”過程中，草酸銨的加入量圖、沉淀反應(yīng)的溫度圖與鈷的沉淀率關(guān)系如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A.“拆解放電”過程需要用食鹽水浸泡，在此過程中產(chǎn)生的氣體主要有和

B.實(shí)驗(yàn)室模擬工藝流程中，“硫酸浸泡”后的操作所需儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒

C.濾液1中加入的目的是將Ⅲ還原為

D.據(jù)圖分析，沉鈷時(shí)應(yīng)控制比為，溫度控制在左右多彩水泥的添加劑是。工業(yè)上是以含鈷廢料含少量Fe、Al等雜質(zhì)制取的一種新工藝流程如下圖：下列說法錯(cuò)誤是

A.含鈷廢料在加入鹽酸過程中金屬鈷發(fā)生的離子方程式為：

B.溶液1中加入的目的是將氧化至

C.操作Ⅰ為過濾

D.操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾某興趣小組以含少量Fe、Al雜質(zhì)的單質(zhì)鈷制取的一實(shí)驗(yàn)流程如圖所示：

下列說法正確的是A.“酸浸”所得溶液中主要含有的離子有、、、

B.為降低成本，試劑X可選用堿石灰

C.“凈化除雜”過程中作氧化劑，濾渣的主要成分為和

D.操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)結(jié)晶，需要的儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒和三腳架從廢鈷酸鋰電池正極片中含、Al及少量鐵、鎂的化合物等回收鈷的工藝流程如下：下列敘述錯(cuò)誤的是

A.中發(fā)生的離子反應(yīng)為

B.中作還原劑

C.中可用NaOH代替

D.中除鎂反應(yīng)不宜在強(qiáng)酸條件下進(jìn)行處理鋰離子二次電池正極廢料鋁鈷膜含有、Al等的一種方式如下：下列有關(guān)說法不正確的是

A.堿浸的目的是溶解鋁 B.酸溶時(shí)被還原

C.可改用濃鹽酸 D.鋁、鈷產(chǎn)物可再利用多彩水泥的添加劑是。工業(yè)上是以含鈷廢料含少量Fe、Al等雜質(zhì)制取的一種新工藝，流程如下圖：含鈷廢料溶液溶液溶液粗晶體，下列說法錯(cuò)誤的是A.含鈷廢料在加入鹽酸過程中發(fā)生的離子方程式為：

B.溶液1中加入的目的是將氧化至

C.操作Ⅰ為過濾

D.操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾草酸鈷晶體常用于催化劑和鈷氧化物的制備。實(shí)驗(yàn)室以含鈷廢料主要成分，含、、MnO等雜質(zhì)制備草酸鈷晶體的流程如下：

下列說法正確的是A.“酸浸”過程中只有被還原

B.濾渣的主要成分為和

C.“沉鐵、鋁”時(shí)，可用MnO代替

D.一定難溶于水易溶于有機(jī)溶劑某礦石的成分為CoS、、CaS、，某化學(xué)興趣小組查閱資料后設(shè)計(jì)的回收鈷和銅的工藝流程如圖：已知鈷的金屬性強(qiáng)于Cu弱于Fe。下列說法正確的是

A.“生物浸出”在較高溫度下進(jìn)行可以提高浸出率

B.萃取振蕩時(shí)，分液漏斗上口應(yīng)傾斜向下

C.分液時(shí)，應(yīng)將上層液體由分液漏斗下口放至另一燒杯中

D.用KSCN溶液和新制氯水可以檢驗(yàn)“水相”中的利用鋰離子電池正極廢料含、鋁箔、少量的及粘合劑制備電池級(jí)硫酸鈷的工藝流程如下：

已知：開始沉淀和沉淀完全的pH分別為、；開始沉淀和沉淀完全的pH分別為、．下列說法錯(cuò)誤的是

A.步驟有機(jī)溶劑可使等與鋁箔分離

B.步驟中只作氧化劑

C.步驟溶液可調(diào)節(jié)

D.從濾液2中可回收鋰實(shí)驗(yàn)?zāi)M工業(yè)流程從廢棄鋰離子電池中回收鈷如下：已知Co的化合價(jià)存在價(jià)、價(jià)，價(jià)具有強(qiáng)氧化性。下列說法不正確的是A.分選屬于物理的分離方法

B.過濾時(shí)，用玻璃棒攪拌可以加速過濾速率

C.酸浸是不宜選用濃鹽酸的原因是產(chǎn)生氯氣，污染環(huán)境

D.對(duì)廢棄電池中金屬進(jìn)行回收并循環(huán)利用，是緩解資源緊張的方法之一從廢鈷酸鋰電池正極片、乙炔炭黑、Al箔中回收鈷和鋰的流程如下：

下列說法錯(cuò)誤的是

A.步驟Ⅰ中的濾液1中含有

B.步驟Ⅱ中的濃鹽酸可用濃硝酸代替

C.步驟Ⅲ中的濾液3可用于回收鋰

D.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用二、流程題（本大題共6小題，共61分）三氯化六氨合鈷是橙黃色、微溶于水的配合物，是合成其它一些含鈷配合物的原料。下圖是某科研小組以含鈷廢料含少量Fe、Al等雜質(zhì)制取的工藝流程：

已知：和均難溶于水。

回答下列問題：

寫出加“適量”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________。

“加調(diào)pH至a”會(huì)生成兩種沉淀，分別為________、__________填化學(xué)式。

操作Ⅰ的步驟包括_______________、冷卻結(jié)晶、減壓過濾。

流程中除作反應(yīng)物外，還可防止加氨水時(shí)過大，其原理是______________。

寫出“氧化”步驟的化學(xué)方程式：________________________________。

甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)先加入氨水再加入，乙同學(xué)認(rèn)為試劑添加順序?qū)Ξa(chǎn)物無(wú)影響。你認(rèn)為_____填“甲”或“乙”同學(xué)觀點(diǎn)正確，理由是_______________。氧化亞鈷是生產(chǎn)超耐熱合金、絕緣材料、磁性材料等的重要原料。以廢棄銅鈷合金含Cu、Co、Ni等單質(zhì)為原料制備CoO的一種流程如圖所示：

已知：浸渣中含有Cu，浸液中含有、、；Co、Ni的性質(zhì)與Fe相似。回答下列問題：“粉碎”的目的為____________________________________________________________。的電子式為__________________________，“溶浸”過程中溫度不能過高的原因?yàn)開_______________________________________?！安僮鳍瘛钡拿Q為__________________，所用的主要玻璃儀器為___________________?！胺磻?yīng)Ⅱ”的化學(xué)方程式為__________________________________________________?！办褵狈磻?yīng)中，參加反應(yīng)，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積至少為__________設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為。某新型富鈷電池的電解質(zhì)溶液為和的混合溶液，放電時(shí)正極上轉(zhuǎn)化為CoO，則正極的電極反應(yīng)式為________________________________________。草酸鈷可用于指示劑和催化劑的制備。用水鈷礦主要成分為，含少量、、MnO、MgO、CaO、等制取工藝流程如下：已知：浸出液含有的陽(yáng)離子主要有、、、、、、等；酸性條件下，不會(huì)氧化；部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表：沉淀物完全沉淀的pH浸出過程中加入的主要目的是________。向浸出液中加入的離子反應(yīng)方程式：________。已知：常溫下，，，則該流程中所用溶液的pH________填“”或“”或“”。加入溶液后析出晶體，再過濾、洗滌，洗滌時(shí)可選用的試劑有：________。A.蒸餾水

自來(lái)水

飽和的溶液

稀鹽酸萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖，萃取劑的作用是________；其使用的適宜pH范圍是________。

A.三氧化二鈷主要用作顏料、釉料、磁性材料、催化劑和氧化劑等。以含鈷廢料主要成分為，含有少量、NiO、為原料制備的流程如下圖所示：

已知：Ⅰ“酸浸”后的浸出液中含的陽(yáng)離子有、、、。Ⅱ部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH如下表：沉淀物完全沉淀時(shí)的pH回答下列問題：“濾渣1”的化學(xué)式為__________

。“操作1”所得副產(chǎn)品的一種用途為_______?！八峤睍r(shí)加入的目的是__________________________________________________；生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際消耗雙氧水的量大于理論值，其原因可能是________________________________________________________________任寫一種合理原因?！八峤睍r(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________。

“沉鈷”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________

。有機(jī)相提取的再生時(shí)可用于制備鎳氫電池，該電池充電時(shí)的總反應(yīng)為，則放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________________________________。是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。工業(yè)上利用水鈷礦主要成分為、，還含少量、、MnO等制取的工藝流程如下：

已知：浸出液中含有的陽(yáng)離子主要有、、、、等；

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：金屬離子濃度為：沉淀物開始沉淀完全沉淀熔點(diǎn)為，加熱至?xí)r，失去結(jié)晶水生成無(wú)水氯化鈷。水鈷礦進(jìn)行預(yù)處理時(shí)加入的主要作用是___________________________________________。

寫出在浸出液中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式_______________________________________；若不慎向“浸出液”中加了過量的，可能會(huì)生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式___________________________________________。

“操作1”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們依次是________________、_________________和過濾。

浸出液加調(diào)pH至?xí)r，所得濾液中金屬離子有________________________。為測(cè)定粗產(chǎn)品中的含量，稱取克的粗產(chǎn)品溶于水配成溶液，從中取出與足量溶液混合，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質(zhì)量為克。則粗產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___________。鈷及其化合物在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于磁性材料、電池材料及超硬材料等領(lǐng)域。某學(xué)習(xí)小組欲從某工業(yè)廢料中回收鈷，設(shè)計(jì)工藝流程如下：廢料中含有Al、和等物質(zhì)。請(qǐng)回答：廢料用NaOH溶液處理前通常先將廢料粉碎，其目的是________。在鈷渣中加入稀和溶液與反應(yīng)來(lái)達(dá)到浸出鈷的目的，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式________。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，也可用鹽酸浸出鈷，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請(qǐng)分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因________。碳酸鈉溶液在過程Ⅱ和Ⅲ中所起作用有所不同，請(qǐng)寫出碳酸鈉在過程Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)生成沉淀的離子方程式________。若在實(shí)驗(yàn)室中完成過程Ⅳ，則沉淀物需在________填儀器名稱中灼燒；寫出在過程V中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________。將溶液與的溶液等體積充分混合，則溶液中的濃度為________。已知：的溶度積為：與鹽酸反應(yīng)可得粉紅色的溶液。晶體因結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同的顏色，利用藍(lán)色的無(wú)水吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。如圖是粉紅色的晶體在烘箱中受熱分解時(shí)，剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線，物質(zhì)A的化學(xué)式是________。答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離提純、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，注意元素化合物知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，題目難度不大。

【解答】

廢料鋁鈷膜含有、Al、用NaOH溶液堿浸，Al與NaOH反應(yīng)而溶解，加入氫碘酸溶解，再加NaOH溶液和氧氣，氫氧化鐵沉淀，濾液中主要含有，再加入草酸銨溶液轉(zhuǎn)化為草酸鈷。

A.

Al能與NaOH反應(yīng)，生成可溶的，和Fe均不溶于NaOH，然后過濾得到和Fe，因此堿浸的目的是溶解除鋁，故A正確；

B.中Co顯價(jià)，產(chǎn)品中Co顯價(jià)，化合價(jià)降低，為氧化劑，HI為還原劑，同時(shí)體現(xiàn)酸性，故B正確；

C.濾渣主要是氫氧化鐵，故C正確；

D.沉淀表面有碘化銨，可用硝酸銀檢驗(yàn)碘離子，故D錯(cuò)誤。

2.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查廢舊鋰電池中鈷的工藝流程，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重考查學(xué)生分析與解決問題的能力。廢舊鋰電池材料含有鈷酸鋰、導(dǎo)電劑石墨和鋁粉等，加草酸溶解，浸出液”的主要成分是、，“浸出渣”的主要成分是，則生成的化學(xué)方程式為，用量過大時(shí)生成，然后加入碳酸鈉發(fā)生，分離出濾渣1為，濾液1含草酸鈉，濾渣1加鹽酸溶解生成，電解可得到Co，以此解答該題。

【解答】

A.由以上分析可知“浸出”中生成的化學(xué)方程式為，若用量過大，的產(chǎn)率反而會(huì)降低，原因是生成而溶解，故A錯(cuò)誤；

B.“轉(zhuǎn)化”中加入溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；該反應(yīng)的平衡常數(shù)，故B錯(cuò)誤；

C.電解前加入了鹽酸，根據(jù)電解規(guī)律可知氯離子在陽(yáng)極失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)式為，故C錯(cuò)誤；

D.鈷的回收率，故D正確。

3.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)，為高考常見題型，明確工藝流程原理是解答本題的關(guān)鍵，注意掌握物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，題目難度中等。

【解答】

由題所給流程圖可知，廢舊的鈷酸鋰電池放電拆解后，通過灼燒除去碳和有機(jī)物后，用硫酸浸泡剩余物，與硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為離子，鐵和鋁的化合物溶于硫酸，銅元素的化合物不溶于硫酸進(jìn)入濾渣中，過濾后，向?yàn)V液1加入亞硫酸鈉，將還原為，再加將氧化為，最后加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，使和轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，過濾后，向?yàn)V液2加入草酸銨，使轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾后，向?yàn)V液3中加入飽和碳酸鈉溶液，使轉(zhuǎn)化為沉淀，據(jù)此分析解答。

A.用食鹽水浸泡放電過程實(shí)際是電解食鹽水的過程，在此過程中產(chǎn)生的氣體主要有和，故A正確；

B.由以上分析可知“硫酸浸泡”涉及的操作為過濾，過濾操作所需儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，故B正確；

C.由以上分析可知，向?yàn)V液1加入亞硫酸鈉的目的是將Ⅲ還原為，故C正確；

D.由左圖可知，時(shí)，鈷的沉淀率最大，效果最好，由右圖可知，沉淀溫度為左右時(shí)，鈷的沉淀率最大，效果最好，故D錯(cuò)誤。

4.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查了制取的工藝流程，理解工藝流程圖，掌握實(shí)驗(yàn)操作與設(shè)計(jì)及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，題目難度一般。

【解答】

廢料加入鹽酸后生成金屬氯化物，然后加入氯酸鈉溶液，二價(jià)鐵離子被氧化生成三價(jià)鐵離子，調(diào)節(jié)溶液的pH值，使溶液中鐵離子和鋁離子生成沉淀，而鈷離子存在溶液中，從而將鐵離子、鋁離子和鈷離子分開，操作1是分離、和液體的操作，是過濾，操作2是從溶液中得到粗晶體的操作，

A.含鈷廢料在加入鹽酸過程中金屬鈷發(fā)生的離子方程式為：，故A錯(cuò)誤；

B.三價(jià)鐵離子易轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液1中加入的目的是將氧化至，故B正確；

C.根據(jù)上面的分析，操作Ⅰ為分離固體和液體，為過濾，故C正確；

D.操作Ⅱ?yàn)閺娜芤褐械玫酱志w的操作，為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，故D正確。

5.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)以及常見物質(zhì)的除雜，題目難度不大。

【解答】

A.“酸浸”所得溶液中主要含有的離子有、、、、，故A錯(cuò)誤；

B.若試劑X選用堿石灰會(huì)引入新的雜質(zhì)、等，操作Ⅰ后將得到、、NaCl等的混合液，故B錯(cuò)誤；

C.“凈化除雜”過程中作氧化劑，被氧化，濾渣的主要成分為和，故C正確；

D.操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等，故D錯(cuò)誤；

故選C。

6.【答案】C

【解析】【分析】

本題主要考查回收鈷的工藝流程，側(cè)重考查學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力，難度不大。解答時(shí)要注意工藝流程的分析以及添加物質(zhì)的性質(zhì)和作用是關(guān)鍵。

【解答】

A.是溶解其中的鋁，離子方程式為，故A正確；

B.中過氧化氫作還原劑，將中的三價(jià)鈷還原為，故B正確；

C.中碳酸鈉若用氫氧化鈉代替，堿性強(qiáng)，pH改變程度大，三價(jià)鐵離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鐵，得到減少，故C錯(cuò)誤；

D.中反應(yīng)為，在強(qiáng)酸性條件下，由于，會(huì)使難以沉淀完全，故D正確。

故選C。

7.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)的分離、提純的綜合應(yīng)用，為高考常見題型，題目涉及金屬的回收、環(huán)境保護(hù)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離提純和除雜等問題，題目較為綜合，做題時(shí)注意仔細(xì)審題，從題目中獲取關(guān)鍵信息。本題難度中等。

【解答】

鋁鈷膜廢料的成分為和鋁箔，將廢料先用堿液浸泡，將Al充分溶解，過濾后得到的濾液含有偏鋁酸鈉，濾渣為，將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成、，溶液中含有雜質(zhì)鋰離子，然后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH，生成氫氧化鋰沉淀從而除去鋰離子，最后對(duì)濾液用草酸銨洗滌處理，經(jīng)過一系列處理得到草酸鈷，以此解答該題。

A.二次電池正極廢料鋁鈷膜含有、Al等，加入氫氧化鈉溶液，可溶解鋁而除去，故A正確；

B.中Co為價(jià)，最終產(chǎn)品為，Co元素化合價(jià)為價(jià)，化合價(jià)降低，被還原，則表現(xiàn)還原性，被氧化，故B錯(cuò)誤；

C.提供酸性環(huán)境且作還原劑，可用濃鹽酸代替，故C正確；

D.反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，可轉(zhuǎn)化生成鋁而再利用，也可轉(zhuǎn)化為其它有利用價(jià)值的含鈷化合物再利用，故D正確。

故選B。

8.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查了制取的工藝流程，理解工藝流程圖，掌握實(shí)驗(yàn)操作與設(shè)計(jì)及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，題目難度一般。

【解答】

廢料加入鹽酸后生成金屬氯化物，然后加入氯酸鈉溶液，二價(jià)鐵離子被氧化生成三價(jià)鐵離子，調(diào)節(jié)溶液的pH值，使溶液中鐵離子和鋁離子生成沉淀，而鈷離子存在溶液中，從而將鐵離子、鋁離子和鈷離子分開，操作Ⅰ是分離、和溶液的操作，是過濾，操作Ⅱ是從溶液中得到粗晶體的操作，

A.含鈷廢料在加入鹽酸過程中金屬鈷發(fā)生的離子方程式為：，故A錯(cuò)誤；

B.三價(jià)鐵離子易轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液1中加入的目的是將氧化至，故B正確；

C.根據(jù)上面的分析，操作Ⅰ為分離固體和液體，為過濾，故C正確；

D.操作Ⅱ?yàn)閺娜芤褐械玫酱志w的操作，為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，故D正確。

9.【答案】C

【解析】【分析】

本題以工業(yè)流程為載體，主要考查混合物的分離提純，應(yīng)用鹽類水解原理除雜等知識(shí)點(diǎn)，難度一般，考查知識(shí)和原理的綜合應(yīng)用的能力。

【解答】

A.酸浸”過程中還有被還原，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.浸出液經(jīng)氧化后轉(zhuǎn)化為，故濾渣的主要成分為和，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.“沉鐵、鋁”的目的是調(diào)節(jié)pH使和轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀除去，由流程中轉(zhuǎn)化關(guān)系知，MnO可與酸反應(yīng)，故可用MnO代替，故C項(xiàng)正確；

D.易溶于水，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選C。

10.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查化學(xué)工藝流程，意在考查學(xué)生的分析能力和知識(shí)應(yīng)用能力，解題的關(guān)鍵是掌握萃取和分液的實(shí)驗(yàn)操作、亞鐵離子的檢驗(yàn)。

【解答】

A.溫度過高細(xì)菌失活，浸出率下降，故A錯(cuò)誤；

B.萃取振蕩時(shí)，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向上，故B正確；

C.分液時(shí)，應(yīng)先將下層液體由分液漏斗下口放至一燒杯中，再將上層液體由分液漏斗上口倒出，故C錯(cuò)誤；

D.“水相”中含有亞鐵離子和鐵離子，可以用鐵氰化鉀或酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)其中的亞鐵離子，不能用KSCN溶液和新制氯水檢驗(yàn)“水相”中的，故D錯(cuò)誤。

11.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)制備及相關(guān)反應(yīng)原理，意在考查圖形的觀察能力、從中獲取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容并與已有知識(shí)的整合能力和綜合應(yīng)用能力．

【解答】

A.由流程知，經(jīng)有機(jī)溶劑處理溶解粘合劑等與鋁箔分離，A項(xiàng)正確；

B.浸取過程中發(fā)生多個(gè)反應(yīng)，其中有：，作還原劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.為使沉淀完全且不沉淀，應(yīng)控制pH范圍在，C項(xiàng)正確；

D.原料中的鋰元素最后全部進(jìn)入濾液2，D項(xiàng)正確．

12.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)的分離與提純，關(guān)鍵是知道涉及的操作方法及分離原理，難度一般，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題的能力。

【解答】

A.結(jié)合廢棄鋰離子電池中回收鈷的流程圖，可以判斷使用兩次分選獲得了，分選屬于物理的分離方法，A項(xiàng)正確；

B.過濾時(shí)，不能用玻璃棒攪拌，會(huì)破壞濾紙，使過濾效果降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.酸浸過程中使用濃鹽酸會(huì)與反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，污染環(huán)境，C項(xiàng)正確；

D.對(duì)廢棄電池中有價(jià)金屬鋰、鈷、鎳等進(jìn)行回收并循環(huán)利用，能有效地緩資源緊張，D項(xiàng)正確。

13.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)工業(yè)流程，注意常見的分離提純操作以及流程中每一步的變化是解題關(guān)鍵，較好地考查了學(xué)生的邏輯思維，題目難度中等。

【解答】

A.步驟Ⅰ是鋁箔與NaOH的反應(yīng)，生成，故濾液1中含有

，故A正確；

B.步驟Ⅱ中的濃鹽酸不可用濃硝酸代替，用濃鹽酸與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，濃鹽酸起還原劑的作用，若用濃硝酸，化合價(jià)會(huì)升高得不到，濃硝酸起氧化劑的的作用，故B錯(cuò)誤；

C.步驟Ⅲ中的濾液3含有Li元素的微粒，可用于回收鋰，故C正確；

D.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用，避免污染環(huán)境，故D正確；

故選B。

14.【答案】

和

氛圍下蒸發(fā)濃縮

溶于水電離出會(huì)抑制后期加入的電離

；甲；防止的生成

【解析】【試題解析】【分析】

本題考查了物質(zhì)制備方案設(shè)計(jì)，題目難度中等，涉及化學(xué)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)等，明確流程涉及的原理是解本題關(guān)鍵，試題側(cè)重于考查學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累。

【解答】

加“適量”的目的是將氧化為，發(fā)生的離子反應(yīng)為：；

故答案為：；

加調(diào)pH，沉淀、生成和；

故答案為：和；

為防止產(chǎn)品水解，故應(yīng)在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾；

故答案為：HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮；

流程中除作反應(yīng)物外，溶于水電離出的會(huì)抑制后期加入的電離，可防止加氨水時(shí)

過大；

故答案為：溶于水電離出的會(huì)抑制后期加入的電離；

若先加，將氧化為，再加氨水，會(huì)生成，不利于產(chǎn)品的生成，故甲同學(xué)正確，應(yīng)先加入氨水再加入，可防止的生成，此步的反應(yīng)為：；

故答案為：；甲；防止的生成。15.【答案】增大固體和液體的接觸面積，增大反應(yīng)速率，使“溶浸”更充分

；防止鹽酸揮發(fā)、分解而導(dǎo)致原料利用率降低

萃取、分液；分液漏斗、燒杯

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)制備的工藝流程，為高考常見題型，題目涉及信息獲取與遷移運(yùn)用、物質(zhì)的分離提純、條件的選擇控制、化學(xué)方程式書寫等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等。

【解答】

“粉碎”可增大固體和液體的接觸面積，增大反應(yīng)速率，使“溶浸”更充分。

為共價(jià)化合物，電子式為。鹽酸易揮發(fā)，易分解，故“溶浸”過程中的溫度不能過高。

由流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系知，“操作Ⅰ”的名稱為萃取、分液，所用的主要玻璃儀器為分液漏斗、燒杯。

“反應(yīng)Ⅱ”是用將CoR轉(zhuǎn)化為沉淀的過程，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

“煅燒”反應(yīng)中，與反應(yīng)生成CoO和，由得失電子守恒可知，與的物質(zhì)的量之比為2：1，則參加反應(yīng)，消耗，即空氣，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積至少為56L。

由信息知，正極上得電子結(jié)合轉(zhuǎn)化為CoO，電極反應(yīng)式為。

16.【答案】將、還原為、

除去溶液中的

【解析】【分析】

主要考查工藝流程過程中離子的轉(zhuǎn)化、提純除雜、化學(xué)式的組成、萃取劑的選擇、鹽類水解的應(yīng)用等，知識(shí)面較廣，難度較大。

【解答】

亞硫酸鈉具有還原性，能還原氧化性離子、，所以浸出過程中加入的目的是將、還原，還原為、；

故答案為：還原、為、；

具有氧化性，能將浸出液中的氧化成，自身被還原生成氯離子，同時(shí)生成水，離子反應(yīng)方程式為；

故答案為：；

鹽類水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，

，

，溶液中銨根離子水解大于草酸根離子水解，溶液呈酸性，即；

故答案為：；

加入溶液后析出晶體為

，

A.蒸餾水洗去其他的雜質(zhì)，故A正確；

B.自來(lái)水洗滌時(shí)，引入其他的雜質(zhì)，故B錯(cuò)誤；

C.飽和的溶液洗滌時(shí)，不能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，故C錯(cuò)誤；

D.稀鹽酸洗滌時(shí)，有引入其他的雜質(zhì)，故D錯(cuò)誤；

故答案為：A；

工藝流程過程中，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH為時(shí)，、分別生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，萃取劑主要是除去金屬離子，根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，適宜的pH為

，故B正確；

故答案為：除去溶液中的；B。

17.【答案】；做氮肥

將價(jià)的鈷還原為，將溶液中的氧化為，便于后續(xù)調(diào)節(jié)pH后除去；酸浸反應(yīng)放熱，使雙氧水分解或廢料中或生成的催化雙氧水分解

【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)工業(yè)流程，題目難度中等，掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)、pH的選擇、化學(xué)反應(yīng)原理等，明確每步的化學(xué)反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵。

【解答】

含鈷廢料研磨后，加入硫酸和酸浸，除去雜質(zhì)固體，所得溶液調(diào)pH至得濾渣1為，加入萃取劑萃取分液得含的有機(jī)相，向含的水相中加入氨水和沉鈷，分別得濾液和，高溫煅燒制備，濾液進(jìn)一步操作得副產(chǎn)品；

“濾渣1”的化學(xué)式為；“操作1”所得副產(chǎn)品為硫酸銨，可做氮肥；

“酸浸”時(shí)加入的目的是將價(jià)的鈷還原為，將溶液中的氧化為，便于后續(xù)調(diào)節(jié)pH后除去；生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際消耗雙氧水的量大于理論值，主要原因可能有酸浸反應(yīng)放熱，使雙氧水分解；廢料中或生成的催化雙氧水分解；

中價(jià)鈷元素化合價(jià)降低被還原生成，中價(jià)的氧元素化合價(jià)升高生成，根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒寫出方程式為：；

“沉鈷”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；

由電池充電時(shí)的總反應(yīng)為，放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高被氧化，所以電極反應(yīng)為：。

18.【答案】還原；

；；

蒸發(fā)；冷卻；

、、；

【解析】【分析】

本題通過制取的工藝流程，考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)，題目難度大，理解工藝流程圖、明確實(shí)驗(yàn)操作與設(shè)計(jì)及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。

【解答】

含鈷廢料中加入鹽酸，加入鹽酸和亞硫酸鈉，可得、、，加入，可得到，然后加入調(diào)pH至，可得到、沉淀，過濾后所得濾液主要含有，