高考化学工艺流程题汇总
(2010安徽)27.(14分)
锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn 2O 4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
⑴第②步反应得到的沉淀X 的化学式为 。
(1)第②步反应得到的沉淀X 的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li 2CO 3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB 2O 4的质量为18.1 g 第③步反应中加入20.0mL
答案:27、(1)Al(OH)3
(2)4LiMn 2O 4+O 2+4H +=4Li ++8MnO 2+2H 2O
(3)漏斗玻璃棒烧杯; 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等(其它合理答案均可) (4)6.4或6.36
(2010北京)26.(14分)
某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH 4+和的形式存在,该废水的处理流程如下:
(1) 过程Ⅰ:加NaOH 溶液,调节pH 至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH 溶液的作用: 。
②用化学平衡原理解释通空气的目的: 。
(2) 过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH 4+经过两步反应被氧化成。
两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是 反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是 。
②1mol NH 4+(aq)全部氧化成NO 3—(aq)的热化学方程式是 。
(3) 过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH 3OH ,将HNO 3还原成N 2。
若该反应消耗32gCH 3OH 转移6mol 电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
答案:(14分)
(1)①NH 4++OH -===NH 3.H 2O
②废水中的NH 3被空气带走,使NH 3.H 2O NH3+H 2O
D 的平衡向正反应方向移动,利于除氨
(2)①放热
△H=-273kJ/mol<0(反应为的总能量大于生成物的总能量)
②NH 4+(aq)+2O 2(g)===2H +(aq)+NO 3-(aq)+H 2O(l)
△ H=-346kJ/mol
③5:6
(2010广东)32.(16分)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β-锂辉石(主要成分为Li 2O ·Al 2O 3·4SiO 2)为原料制备Li 2CO 3的工艺流程如下:
已知:Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和Mg 2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH 值分别为3.2、5.2、9.7和12.4。
Li 2SO 4、LiOH 和Li 2CO 3在303K 下的溶解度分别为34.2g 、12.7g 和1.3g 。
(1) 步骤I 前,以β-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 +、SO 42-,另含有Al 3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+、Ca 2+、Na +等杂质,需在搅拌下加入_________(填“石灰石”、“氯化钙”或“称硫酸”)以调节溶液的pH 值为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H 2O 2溶液、石灰乳和碳酸钠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__________________。
(2010福建卷)24.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,菱锌矿的主要成分是ZnCO 3,并含少量的Fe 2O 3 、FeCO 3 MgO 、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______。
(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ZnCO 3 的质量分数不低于________。
(2010江苏卷)16.(10分)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO 3、BaSiO 3、BaSO 4、Ba(FeO 2)3等]。
某主要生产BaCl 2、BaCO 3、BaSO 4的化工厂利用钡泥制取BaNO 3,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO 2)3与HNO 3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 。
(2010四川理综卷)29.(16分)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO 、Fe 2O 3,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____________________________________。
(1向滤液I 中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:_________________________、____________________。
(2)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH 达0.5,钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_______________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________(填化学式),减少废物排放。
(4)A 可用于生产红色颜料(Fe 2O 3),其方法是:将556a kgA (摩尔质量为278 g/mol )溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3336b kg A 和112c kg 铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe 2O 3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。
若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料_______________________kg 。