化学与技术专题（二）一、生产篇1.二氧化氯(ClO2)被称作第四代杀菌消毒剂。
工业上用NaCl 还原NaClO3生产ClO2的工艺流程如图所示：(1)反应器中发生的化学反应方程式为__________________________________________________ ，反应器中生成的ClO2和Cl2由通入空气驱出进入ClO2吸收塔，产生的混合液进入汽提塔，汽提塔排出废液中溶质的成分主要是________________ （填化学式）。
(2)生产中将NaClO3和NaCl按物质的量之比1：1.05的混合水溶液加入反应器。
NaCl稍过量的目的是_______________________________________________(3)制取ClO2可用阳离子交换膜分隔的电解池电解NaClO2溶液，在阳极室加入的物质是____ ____________，在阴极室产生的物质是___________，电解的离子方程式可表示为______________ ___________________________________________________________________2.MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示：（1）操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。
（2）稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________该反应中若析出19.2g单质A，共转移____________mo1电子。
浸泡时反应速率较慢，下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。
a．将矿石粉碎b．提高浸泡温度c．适当增大硫酸浓度d．改变软锰矿与闪锌矿的比例（3）由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰，然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。
已知：写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式________________________________________________________________________________________（4）锌可以由电解硫酸锌溶液获得高纯锌，则电解的总反应式为____________________________________________________________________________ （5）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示：①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。
阳极的电极反应式为_____________________________________________________________________________ ②电解过程中氢离子的作用是____________________和_________________________；若转移的电子数为6.02×1023个，左室溶液中n(H+)的变化量为______________3硫酸铅（PbSO4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。
利用方铅矿精矿（PbS）直接制备硫酸铅粉末的流程如下：已知：（ⅰ）PbCl2（s）+2Cl－(aq)PbCl4-(aq) △H＞0（ⅱ）K sp(PbSO4)=1.08×10-8, K sp(PbCl2)=1.6×10-5（ⅲ）Fe3＋、Pb2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH值分别为3.2、7.04（1）步骤Ⅰ中生成PbCl2和S的离子方程式 _________________________ ，加入盐酸的另一个目的是为了控制PH值在0.5～1.0，原因是 _______（2）用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因 ________________________ _____________________________________________________________________________________（3）写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式 ___________________________ ________________________________（4）请用离子方程式解释滤液2加入H2O2可循环利用的原因 ____________________ ____________________________________，滤液3是。
（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的 PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为 _____________________________________________4.新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。
磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。
沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：请回答下列问题：(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。
其原因是___________________ _____________________。
(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有__________、__________、_________ (填化学式)生成。
(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为______________________________________________(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_______________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ (5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为___________________________________________________________________________________________5.工业上以锂辉石（Li2O·A12O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。
其部分工艺流程如下：已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2 +H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓②某些物质的溶解度（S）如下表所示。
T/℃20 40 60 80S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85S(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。
则步骤Ⅱ中最佳反应的离子方程式是________________________________________（2）已知滤液1中的主要离子为Li+、Mg2＋、Ca2+、SO42－，滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。
向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述，并写离子方程式）_____________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ （3）向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是 ___________ ___________________________________（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
a．将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。
① a中，阴极的电极反应式是____________________________________________________________②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是_________________________________________________6.锆（Zr)主要用于核反应堆燃料棒的包层，这是因为含有1.5%Sn的锆合金具有在辐射下稳定的抗腐蚀性和机械性。
以斜锆石(ZrO2)生产金属锆的生产过程示意图如下(1) 写出斜锆石转化为四氯化锆的化学反应方程式：________________________________________(2) 已知：①②则______________ 该反应在Ar气氛中进行的理由是____ _____________________________________________________(3) ZrCl4是白色固体，在潮湿的空气中“冒烟”。
这是因为ZrCl4易发生_______反应，生成了 ______________。
(4) 2011年3月发生的日本福岛核电站爆炸，其原因是锆在高温下与水蒸气反应产生大量氢气，同时伴随着放热，最后氢气与空气混合发生爆炸。
所发生的置换反应的化学方程式是_____ ________________________________________________________________________________________ (5) —种新型燃料电池，一极通入空气,另一极通入甲烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3)的氧化锆（ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-在熔融电解质中，O2-向_______ (填正、负）极移动。