2014年光明中学高二化学化工流程题

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1、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．（1）步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质

2、，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钠”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________．（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．答案：（1）加快反应速率（2）石灰石（3）（4）（5）。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

3、分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、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：□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3+□CI-(3)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_______。（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10．46．4—

4、—沉淀完全的pH12．48．0——开始溶解的pH—10．5——Ksp5．6×—6．8×2．8×（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）。K^S*5U.C#O%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ZnCO3的质量分数不低于________。答案：(1)增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分。(2)(3)（或其他合理答案）(4)（或其他合理答案）（5）b或(b和d);d（

5、6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其他合理答案）（7）（或其他合理答案）正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是。②共沉淀反应的化学方程式为。③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能。（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。①在上述溶解过程中，被氧化成

6、，在溶解过程中反应的化学方程式为。②在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为。（填化学式）；在350~400℃范围内，剩余固体的成分为。（填化学式）。【答案】(1)①Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）②（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化（2）①②、钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有、、、等]。某主要生产、、的化工厂利用钡泥制取，

7、其部分工艺流程如下：（1）酸溶后溶液中，与的反应化学方程式为。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是、。（3）该厂结合本厂实际，选用的X为（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。（4）上述流程中洗涤的目的是。【答案】(1)Ba（FeO2）2+8HNO3=Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O(2)防止反应速度过快浓HNO3易挥发、分解(3)BaCO3Fe3+H+(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(凡合理答案均可)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣

8、（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是___