（江苏专用）2020高考化学二轮复习 专题检测（十） 无机化工流程.doc

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1、专题检测（十）无机化工流程1．(2019·无锡一模)工业上以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，另含FeO、Fe2O3、CaO等杂质)为主要原料生产锰酸锂(LiMn2O4)的工艺流程如下：(1)为了提高碳酸锰矿浸出的速率，在“酸浸”时可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③_________________________________________________________等。(2)“除铁”时，加入CaO的目的是______________________________________。(3)加入MnF2是为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液

2、中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2＋的浓度为________mol·L－1[常温时，Ksp(CaF2)＝2.7×10－11]。(4)“合成MnO2”的化学方程式为____________________________。(5)“锂化”是将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品。①升温到515℃时，开始有CO2产生，比预计碳酸锂的分解温度(723℃)低得多。可能的原因是______________________________________________

3、____。②写出该反应的化学方程式：______________________________。解析：(1)为了提高碳酸锰矿浸出的速率，在“酸浸”时可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③适当增大硫酸的浓度(或将碳酸锰矿研成粉末等)；(2)“除铁”时，加入CaO的目的是调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去；(3)加入MnF2是为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2＋的浓度为＝＝＝3×10－6(mol·L－1)；(4)根据流程图分析可知，滤液中MnSO4用K2S2O8氧化生成MnO2

4、，则“合成MnO2”的化学方程式为MnSO4＋K2S2O8＋2H2O===MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4；(5)①“锂化”时将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料，升温到515℃时，开始有CO2产生，加快了碳酸锂的分解[比预计碳酸锂的分解温度(723℃)低得多]。可能的原因是MnO2是催化剂，加快了碳酸锂分解；②该反应的化学方程式8MnO2＋2Li2CO3===4LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑。答案：(1)适当增大硫酸的浓度(或将碳酸锰矿研成粉末)(2)调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去10(3)3×10－6

5、(4)MnSO4＋K2S2O8＋2H2O===MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4(5)①MnO2是催化剂　②8MnO2＋2Li2CO3===4LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑2．(2019·南京三模)以镍废料(主要成分为镍铁合金，含少量铜)为原料，生产NiO的部分工艺流程如下：已知：下表列出了几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHNi2＋6.79.5Fe3＋1.13.2Fe2＋5.88.8Cu2＋4.27.2(1)“酸溶”时Ni转化为NiSO4，该过程中温度控制在70

6、～80℃的原因是________________________________________________________________________。(2)“氧化”时，Fe2＋参加反应的离子方程式为__________________________________。(3)“除铁”时需控制溶液的pH范围为______________。(4)“滤渣”的主要成分为______________(填化学式)。(5)“沉镍”时得到碱式碳酸镍[用xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。①在隔绝空气条件下，“煅烧”碱式碳酸镍得到NiO，该反应的化学方程式

7、为____________________________。②“沉镍”时，溶液pH增大，碱式碳酸镍中Ni元素含量会增加，原因是____________________________________________________________________________。解析：镍废料(主要成分为镍铁合金，含少量铜)加稀硫酸、稀硝酸进行“酸溶”，其中铁、镍溶于酸，铜也与硝酸反应产生氮氧化物；“氧化”时加入H2O2可将“酸溶”后溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，加入氢氧化钠调节溶液pH除去铁离子，过滤得10到氢氧化铁滤渣和滤液；向除铁后的滤液中通入H2

8、S气体，发生反应H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，除去Cu2＋；再向除铜后