1、題型二化學(xué)工藝流程1.(2018 全國I卷，27)焦亞硫酸鈉(Na2s2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。 回答下列問題：(1)生產(chǎn)Na&Q,通常是由NaHSO過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式 (2)利用煙道氣中的 SO生產(chǎn)Na2s2。的工藝為：NCOj 乎 舊體 學(xué)pH=4,l pH=7-8 pH =4pH=4.1時，I中為 溶?夜(寫化學(xué)式)。工藝中加入 N&CO固體、并再次充入 SO的目的是_。(3)制備N&S2Q也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SQ堿吸收液中含有 NaHSOF口 NaSO。陽極的電極反應(yīng)式為 _。電解后，室的NaHS琳度增力口。將該

2、室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2$。陽禽廣交魂脫稀汨4s?？趬A限收液b寶(4)Na 2S2Q可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中NaSQ殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.010 00 mol - L -1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,消耗10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式 為 該樣品中Na&O的殘留量為 g (以SO11)。解析：(1)根據(jù)題給信息，將NaHSO過飽和溶液結(jié)晶脫水可得到Na2&Q,則化學(xué)方程式為2NaHSON&GQ+HQ(2)酸性條件下,SO2與NaCO溶液生成 NaHSQ工藝中加入 NaCO固體并再次通入 SO, 其目的是得到NaHSO過飽和溶液。陽極上陰離子 OH

3、放電，電極反應(yīng)式為 2H2O-4e;_=QT+4H+,電解過程中H+透過陽離子交 換膜進(jìn)入a室，故a室中NaHSOB度增力口。(4)根據(jù)電子、電荷及質(zhì)量守恒，可寫出反應(yīng)的離子方程式為112 2 , 2 sP 5 +212+3陛=2田 + +4I-+6H+。n(S2, 5 )=2 x n(I 2)= x 0.010 00 mol - L-1 x 10.00 x 10-3L=5X10-5 mol,該樣品中 S2 5 的殘留量(以 SO 計)為 5X10-5 molX2X641 000mLig mol-1x 50.00 mL =0.128 g L -1。答案：(1)2NaHSO3-NaSQ+HO(2

4、)NaHSO得到NaHSO飽和溶液(3)2H 2O-4e-=4H+O T a第1頁 共14頁(4)S 2+2I 2+3H2O2S +4I-+6H+ 0.1282.(2017 全國n卷,26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：水蒯樣品4；PHJ-srH I加熱草酸核硫唆KMftO*法泅定回答下列問題：(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化俊為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的 目的是 還可使用 代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式

5、 為_。(3)加氨水過程中加熱的目的是 _。沉淀B的主要成分為、(寫化學(xué)式)。(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀 HSQ處理后，用KMnO標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：MH0 4+H+H2coMnT+CO+HbQ實驗中稱取 0.400 g水泥樣品，滴定時 消耗了 0.050 0 mol 的 KMnO溶液36.00 mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為。解析:(1)在此過程中需將Fe元素轉(zhuǎn)化為Fe3+,再通過調(diào)節(jié)pH 45使其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去， 所以加入硝酸的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,還可以用HQ代替，不會產(chǎn)生其他雜質(zhì)。(2)A 為 SiO2或 H2SiO3。S

6、iO2、H2SQ3能與 HF反應(yīng)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 SiO2+4H=SiF 4T +2H2O或 h2SQ+4H= SiF4 f +3H2。加熱使得Fe3+、Al3+的水解平衡正向移動，促進(jìn)Fe3+、Al 3+的水解，防止膠體生成，易沉淀分 離，所以沉淀B的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)滴定反應(yīng)配平后為 2Mn9+6H+5H2GQ2Mn+10C88H2O得 5Ca2+5H2c2Q2Mn52n 0.050 0 x 36X 10 -3 moln=4.5 x 10-3 mol,所以 m(Ca)=(4.5 x 10 -3 X40)g(4.5 X 10-3 X 40)所以 Ca%= X

7、100%=45.0%答案：(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+ HQ(2)SiO 2(或 H2SiO3) SiOz+4H=SiF 4 T +2H2O(或 HSiO3+4H=SiF 4 T +3H2O)防止膠體生成，易沉淀分離 Al(OH) 3 Fe(OH)3(4)45.0%3.(2016 全國I卷，28)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)第2頁 共14頁工藝如下：NuCJO,食鹽水S0而I結(jié)癌干一燥x nruaT-1HhHSO.尾氣吸收I 一成品液NhOH、回答下列問題(1)NaClO2中Cl的化合價為 。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成C1O2的化學(xué)方程

8、式“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時，為除去 M0+和Ca2+,要加入的試劑分別為、。 “電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 ?！拔矚馕铡笔俏铡半娊狻边^程排出的少量C1O2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 ?！坝行群俊笨捎脕砗饬亢认緞┑南灸芰?，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克 C12的氧化能力。NaClQ的有效氯含量為 。(計算結(jié)果保留兩位小 數(shù))解析：(1)根據(jù)化合物中元素正負(fù)化合價代數(shù)和為0知,NaC1O2中C1顯+3價。(2)由流程圖可知，NaC1O3與HbSO、SO反應(yīng)生成 NaHSO C1O2，根據(jù)電子守恒、元素守恒可

9、寫出并配平反應(yīng)方程式為 2NaC1Q+HSQ+SO2C1Q+2NaHSQ(3)除去粗鹽中的 Mj、Ca2+,分別選用NaOH和NaCO溶液，分析流程圖可知，電解過程產(chǎn) 物為NaC1Q和C12,結(jié)合被電解白物質(zhì)為 C1O2和食鹽水，根據(jù)電解原理可知，陰極發(fā)生還原反 應(yīng)，故產(chǎn)物為NaC1Q。(4)尾氣吸收的是少量的 C1O2，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，C1O2作氧化劑被還原為 NaC1Q,H2Q為還原 劑被氧化為 Q,根據(jù)電子守恒可求得:n(C1O 2) : n(H2Q)=2 ： 1。設(shè)NaC1C2的有效氯含量為m(C12),根據(jù)有效氯的定義，結(jié)合電子守恒q知：90.5g-m出 1*4=710血口 X2，

10、解得:m(C1 2) 1.57 g 。答案：(1)+3(2)2NaC1O 3+SO+HaSQ-2C1O2+2NaHSO(3)NaOH 溶液 NkCO溶液 C1工(或 NaC1Q) (4)2 ： 1 Q (5)1.57化學(xué)工藝流程題經(jīng)過前幾年的冷卻，從2016年以來已經(jīng)連續(xù)三年出現(xiàn)在全國高考I、n、出卷的理綜試卷中，完整地取代了以前的無機(jī)框圖推斷題，其熱度明顯地得到提升。 工藝流程題主要是以物質(zhì)的制備、物質(zhì)分離提純?yōu)榭己怂夭?，以工藝流程圖為信息背景，以物質(zhì)的 性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、分離等為考查點 ，將元素化合物知識、化學(xué)反應(yīng)原理、實驗等內(nèi)容有機(jī)融合在 一起的綜合型試題。通常會涉及陌生的化學(xué)工業(yè)工藝、陌生的

11、化學(xué)反應(yīng)，往往給考生較大的沖擊力，考生不一定能完全理解整個流程的原理，但一般不會影響答題。從試題給出的目的出發(fā)主要可分為以物質(zhì)制備為主要目的工藝流程和以分離提純?yōu)橹饕康牡墓に嚵鞒?。涉及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、物質(zhì)的分離提純、尾氣等廢棄物的處理等化學(xué)問題，體現(xiàn)了變化觀念、證據(jù)推理以及科學(xué)精神與社會責(zé)任的學(xué)科素養(yǎng)。第3頁 共14頁.試題的組成（1）題干：介紹原料的成分，以及工藝的目的是什么（利用原理制備物質(zhì)還是混合物的提純）。（2）工藝流程圖（3）問題：一類是對點設(shè)問，就題論題，針對流程中某一個問題提出問題，與流程無多大關(guān)系另一類是對整個流程涉及的化學(xué)知識設(shè)計的系列問題，則需要對整個流程有一個完整的理解。.

12、試題的模塊結(jié)構(gòu)（1）原料的預(yù)處理模塊粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率 （或浸取率）。焙燒：去掉有機(jī)物，使氫氧化物、碳酸鹽等分解、轉(zhuǎn)化為下一步可溶解的物質(zhì)。酸浸：溶解氧化物（膜）、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）。堿溶：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（金屬離子的沉淀）。（2）核心化學(xué)反應(yīng)模塊物質(zhì)制備型，這里主要完成目標(biāo)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，核心目標(biāo)是提高轉(zhuǎn)化率。分離提純型，這里要通過轉(zhuǎn)化除掉主要的雜質(zhì)，核心是雜質(zhì)的去除要徹底。（3）分離提純模塊根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)、溶解度選擇恰當(dāng)?shù)姆蛛x方案得到純凈的目標(biāo)物質(zhì)?？枷?物質(zhì)制備型（對應(yīng)學(xué)生用書第

13、7779頁）明確題目要制備什么物質(zhì)，給的原料是什么？利用已有化學(xué)知識并結(jié)合題干給出的提示信息 勾勒出原料到目標(biāo)產(chǎn)物的化學(xué)轉(zhuǎn)化路徑。流程中藥品、各種條件的選擇都是為了能更多的獲得產(chǎn)品。圍繞這個核心去分析藥品、操作、條件的作用，做到有的放矢。.如果在制備過程中出現(xiàn)或用到受熱易分解的物質(zhì)，則要注意對溫度的控制。如：侯德榜制堿中的NaHCO還有如HbQ、Ca（HCO）2、KMnQ AgN HN軟濃）等物質(zhì)。.如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽 ，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。如制備 FeCl3、AlCl 3、MgCb、Cu（NO）2等物質(zhì)時，要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時 ，都 要加相

14、應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解。.如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)氧化性物質(zhì)或強(qiáng)還原性物質(zhì)，則要防止它們被其他物質(zhì)氧化還原，如：含門”Fe，S w、I-等離子的物質(zhì)，則要防止反應(yīng)過程中 Q的介入。.如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的 CO或水（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOKl體等 物質(zhì)）,則要注意防止在制備過程中對 CQ或水的去除，也要防止空氣中的 CQ或水進(jìn)入裝置1第4頁 共14頁.當(dāng)題目中給出多種物質(zhì)的沸點、溶解度信息，則意味著需要用蒸儲、高溫 (低溫)過濾來進(jìn)行分離。 TOC o 1-5 h z .在回答題目中條件的選擇原因時主要可從以下幾個方面著手： (1)對反應(yīng)速率有何影響？(2)對平衡轉(zhuǎn)

15、化率是否有利？原料來源是否廣泛、 是否可再生，能源成本，對設(shè)(3)對綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本、備的要求，環(huán)境保護(hù)(從綠色化學(xué)方面作答【例題】(2017 全國I卷,27)(14 分)Li 4502和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO SiO2等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下：LTigjcHi。V港滑水解 磔 過渡雙軍5TWh Md沆淀硒-HR。燃燒而祝策水 過FePCUUSd、1LCA 1干 鵬回答下列問題：“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%寸，所采用的實驗條件為。“酸浸”后，鈦主要以TiOC

16、$形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式(3)TiO 2 XH2O沉淀與雙氧水、氨水 反應(yīng)40 min所得實驗結(jié)果如下表所示溫度/ C3035404550TiO2 - XH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40 C時TiO2 XH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因(4)Li 2Ti 5O5中Ti化合價瓦_(dá)+/,其中過氧鍵的數(shù)目為 。若“濾液”中c(Mg2+)=0.02 mol L-1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3+ 恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0 X10-5 mol - L-1,此時是否有 Mg(PO4) 2沉淀生成？_(列式計算)。FePQ、Mg(PO)2的 &分別為 1.

17、3X10-22、1.0X10-24。仇，一(6)寫出“高溫煨燒中由FePO制備LiFeP電 的化學(xué)方程式第5頁 共14頁【審題指導(dǎo)】明確原料FeTiO3、雜質(zhì)MgO SiO2以及要制備的物質(zhì) Li Ji 5O2和LiFePO,。抓住浸出率70%這一條件，在圖中找出70%寸對應(yīng)的溫度與時間。TiOC 4中Ti兀素為+4價,FeTiO3中Ti也為+4價，因為HCl不可能把Ti從+3價氧化為+4 價，所以這是一個復(fù)分解反應(yīng)?？紤]到溫度過高，雙氧水、氨水都會分解。反應(yīng)物濃度的降低 ，造成轉(zhuǎn)化率降低。聯(lián)想NkQ中的過氧鍵，過氧鍵數(shù)目是-1價氧原子數(shù)目的一半。FePQ制備LiFePO4過程伴隨Fe元素化合

18、價的降低，反應(yīng)物中的草酸有還原性，所以這是一 個FePO與H2GQ之間的氧化還原反應(yīng)。解析：(1)由圖示可知，“酸浸”時鐵的浸出率為70%寸所需要的時間最短，速率最快，則應(yīng)選擇在100 C、2 h或90 C、5 h下進(jìn)行。, 也- 一、_ 一(2) 酸浸 時用鹽酸溶解FeTiO3生成TiOC 4時，發(fā)生反應(yīng)的離子萬程式為FeTiO3+4H+4Cl- Fe2+TiOC+2H2O。(3)溫度是影響速率白主要因素，但H2Q在高溫下易分解、氨水易揮發(fā)，即原因是低于40 C ,TiO 2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加 ；超過40 C ,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致 TiO2 - XH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率

19、下降。(4)Li 2個5。5中Li為+ 1價,O為-2價,Ti為+4價,過氧根(* )中氧元素顯-1價，設(shè)過氧鍵的 數(shù)目為 x,根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價代數(shù)和為 0,可知 (+1) X 2+(+4) X 5+( -2) X (15-2x)+(- 1)X2x=0，解得 x=4。%(5)K sp(FePO4)=c(Fe 3+) x c(P 0 4 )=1.3 X10-22,則 c(P 0 4 )=匚/e ) =1.3 x 10-17mol L-1,QMg3(PQ)2=c3(Mg2+) x c 2(P 4 )=(0.01) 3x(1.3 x 10-17) 2=1.69 x 10-40C2LiFe

20、PO4+H2OT +3CO T?！疽?guī)范作答】(1)100 C、2 h,90 C、5 hr2-(2)FeTiO 3+4H+4CI- Fe2+TiOC+2H2O(3)低于40 C,TiO 2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過40 C ,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降(4)41.3 X 10-22(5)Fe 3+ 恰好沉淀完全時,c(P )=1QX10 mol L-1=1.3X10-17mol - L-1,c3(Mg2+) - c2(P 4 )=(0.01) 3X (1.3 X 10-17).1.7 X 10-4KpMg3(PO4) 2,因此不會生成Mg(PO4

21、)2沉淀第6頁 共14頁(6)2FePO4+Li 2CG+hbQO2LiFePO4+HOT +3COT【評分細(xì)則】 出現(xiàn)一個正確答案即得 2分，范圍類答案也給分，如“溫度90100 C、時間25 h”、“溫 度90 C以上、時間25 h”。只答溫度，不答時間，不得分。(2)寫成化學(xué)方程式、方程式不配平或配平錯誤或使用非最小公約數(shù)配平、反應(yīng)物或產(chǎn)物不全或錯誤，該題得0分；方程式中間符號寫為 一、：_:、一一、一不扣分。(3)寫出：“溫度升高反應(yīng)速率加快”得1分；寫出“雙氧水分解”和“氨氣逸出”反應(yīng)速率下降，得1分。(4)正確得2分，錯誤得0分，無中間分?jǐn)?shù)。13 X 10-223 - 碌-(5)c

22、(P 0 4 )= 1X1口 =1. 3X10-17 mol ,1 分；c3(Mg2+) c2(P。1 )=0.01 3x(1.3 X10-17)2=1.69X10-4 MnSO,4S烏漉灣1渡渣2從“除質(zhì)2”后的溶液中得到 MnSO的操作為、降溫結(jié)晶、過濾和 干燥。(2)如圖是在一定條件下，不同濃度的硫酸對各元素浸出率的影響。1001F.8-0.6 OHpH由此得出的相關(guān)結(jié)論是：；。提高軟鎰礦浸出率的措施還 有 和。除鐵劑為H2SO和氨水。HaSO中S的化合價為+6,其中過氧鍵的數(shù)目為 ，加入其目的是 反應(yīng) IMnF2(s)+Ca 2+_CaF2(s)+Mn 2+反應(yīng) nMnF2(s)+Mg

23、2+MgF(s)+Mn 2+若濾液中c(Mg2+)=0.02mol ，加入 MnF2(s),使 Ca2+恰好沉淀完全即溶液 中c(Ca2+)=1.0 X10-5 mol ，此時是否有 MgF沉淀生成？(列式計算)。解析:(1)MnSO4溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾和干燥得到 MnSQ (2)根據(jù)圖示可知，硫酸濃度越低，浸出率越低；硫酸濃度與鎰的浸出率相關(guān)性不完全一致；提高軟鎰礦浸出率可以0-0HQ-S-OH提高溫度或把礦石粉碎。(3)H2SO中S的化合價為+6,結(jié)構(gòu)簡式為0,過氧鍵的數(shù)目為1,H2SO具有氧化性，把亞鐵離子氧化為鐵離子，便于形成黃錢鐵磯沉淀；563+與NH H 2。門匕 一 一

24、 ，一 ，、 一S 4 反應(yīng)生成NHFe3(SO)2(OH)6 沉江的離子萬程式是門 2 -J! T +6NH H 2O+3FCT+2S 0 4 ：_: NHFe3(SO4) 2(OH)6+5N 力。(4)Ca 2+ 恰好沉淀完全乙0 X 1O-10時,c2(F-)= 1X1。(mol )2=2.0X10-5(mol )2,c(Mg 2+) Xc2(F)=0.02 X2.0 X10 -5=.0 x 10-7G,因此會生成 MgF沉淀。答案:(1)蒸發(fā)濃縮(2)硫酸濃度越低(高，浸出率越低(高)硫酸濃度與鎰的浸出率相關(guān)性不完全一致提高溫度、粉碎礦石(3)1氧化亞鐵離子，便于形成黃錢鐵磯沉淀6NH

25、 H2O+3F1+2S- , NHIFe3(SO4) 2(OH)6+5N 1(4)Ca2+恰好沉淀完全2.0 X 1O-10時,c2(F-)= 1 X 10 (mol - L_1)2=2.0 X10-5(mol - L_1)2,c(Mg 2+) Xc2(F-)=0.02 X2.0 x 10 -5=4.0 X 10 7Ksp,因此會生成 MgF沉淀考向2分離提純型(對應(yīng)學(xué)生用書第 7981頁).題型特點分離提純型工藝流程題多以礦物、各種廢棄物為原料。經(jīng)過各種處理，除去雜質(zhì)獲得有價值的產(chǎn)品?？疾榈暮诵脑谟诟鞣N分離提純的實驗操作以及條件的控制選擇上。雖然把題目形式設(shè)計為工藝流程框圖，但其實質(zhì)還是對混

26、合物的除雜、分離、提純操作的考查。.解題思路從試題中找出想要什么 ？要除去的雜質(zhì)有哪些 ？加入的試劑都是與哪些物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成什么物質(zhì)？怎樣操作才能將雜質(zhì)除去(注重信息的提取與加工)。.常用分離方案第9頁 共14頁（1）固體與固體的分離粵一盤分解主要便博二瑁媚黑垂一結(jié)晶法主要儀器:熊發(fā)皿甲加水同居更遇也過逋法主要儀器:過婢器（漏斗.她瑜掉.燒杯）困避也、1耐用感偶吸出 主要儀器,貴鐵（2）固體與液體的分離互溶 萃取法 主要儀器，分液漏斗IL蒸發(fā)鉆晶、降冰結(jié)晶主要便器:蒸發(fā)皿1不互溶過速 主要便需:過濾器漏斗、玻端林、燒杯）（3）液體與液體的分離4.常用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化方案仔邕一蒸博法主要愧器;

27、蒸端線翹、檢凝管、I溫度計、儺形瓶、牛渤管I不不互 分俄法 主要儀器:分液漏中轉(zhuǎn)化力殺轉(zhuǎn)化原理事例沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl-、S4、|3+等轉(zhuǎn)化為 AgCl、BaSO、Fe(OH)3續(xù)表轉(zhuǎn)化力殺轉(zhuǎn)化原理事例氣體 法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體C、hC3、s a、hS&、心加酸、堿成為氣體除去雜轉(zhuǎn) 純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+;.2 hC 3轉(zhuǎn)變?yōu)镃3氧化 還原 法用氧化劑（還原劑）除去具有還原性（氧 化性）的雜質(zhì)如用酸性KMnO除去CO中的SO,用熱的銅 粉除去N2中的Q熱分 解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NHCl等酸堿利用物質(zhì)與酸或堿溶液混合后的差異進(jìn)

28、如用過量的NaOH液可除去FezQ中的溶解行分離Al2Q調(diào)PH法如向含有CiT和Fe3Mq溶液中加入CuO加入試劑調(diào)節(jié)溶液的 pH,使溶液中某種Cu(OH)2 或成分生成沉淀而除去Cu2（OH）2CO等調(diào)節(jié)pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3而除去【例題】（2013 全國I卷,27）（15分）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某第10頁 共14頁鋰離子電池正極材料有鉆酸鋰(LiCoO 2) 導(dǎo)電劑乙快黑和鋁箔 等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe _ Li xQ?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。. NbOHAQbib* j廣浦

29、液* CoC內(nèi)固體NH卅C。翔澗回答下列問題(1)LiCoO 2中,Co元素的化合價為 。(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式(3) “酸浸” 一般在。C下進(jìn)行.一，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程；可用越酸代矍比SO也一HO的暹色巡，但缺點是O(4)寫出“沉鉆”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li i-xC也2 一之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是。11 ， ，8-. til -1, iir r*i ，-， h ?，在整個回U工藝中，可回收到的金屬化合物有 (填化學(xué)式)?！緦忣}指導(dǎo)】

30、一要注意是正極回收，二要明確正極材料的金屬元素，是正確解答(6)的關(guān)鍵。在明確正極材料的基礎(chǔ)上很容易確定堿浸是Al與堿發(fā)生反應(yīng)。注意到80 C條件下反應(yīng)，除了 LiCoO2中Co元素到CoSO的轉(zhuǎn)化還有H2Q的分解反應(yīng)。用鹽酸代替 H2SQ和H2Q的混合液，沒有了還原劑 H2Q,聯(lián)想實驗室制氯氣原理，HCl起還原 劑的作用，生成有毒的氯氣。注意LiCoO2與L-xCoO中Co元素的化合價高低，放電時正極是得電子的反應(yīng)，所以是Li 1-xCoO得電子轉(zhuǎn)化為LiCoO2,結(jié)合題干提供充電時負(fù)極反應(yīng)，寫出電池反應(yīng)方程式。說明放電金屬鋰會聚集到正極上。解析:(1)根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零，確定

31、Co的化合價為+3價。(2)正極材料中含有與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的 Al。(3)LiCoO 2經(jīng)酸浸生成CoSO,Co化合彳由+3降低為+2,化合價升高 的只能為HQ,H2Q中的O化合彳由-1升高為0,生成Q,據(jù)此配平即可；注意題干中有對溫度 的要求，可知HQ會發(fā)生分解；抓住信息“用鹽酸代替H2SO和HQ的混合液”，把還原劑 HQ去掉了，所以作為還原劑的只能為鹽酸，鹽酸被氧化生成 Cl2,Cl 2有毒，會污染環(huán)境。(5)正極發(fā)生得電子的反應(yīng)，Co的化合價降低，由Li 1-xCoO生成LiCoO2化合彳由+(3+x)降低到+3,降低 了 x,故正極反應(yīng)式為Li 1-xCoO+xe-+xLi二 LiCoO

32、2,由充電時電池負(fù)極反應(yīng)式可知放電時負(fù)極反應(yīng)式為 Li xC6-xe -：_=6C+xLi+,兩電極反應(yīng)式相加可得電池反應(yīng)式。(6)注意信息“有利于鋰在正極的回收”結(jié)合原電池的工作原理，陽離子向正極移動即可分析；沉淀有Al(OH) 3、CoCO水相為Li 2SO溶液，可知回收的金屬化合物。【規(guī)范作答】第11頁 共14頁(1)+3(2)2Al+2OH - +2HO2Al+3hb T(3)2LiCoO 2+3HSO+HaQ=LLi 2SO+2C0SO+Q T +4H20,2代。&2HaO+OT有氯氣生成，污染較大(4)CoSO4+2NHHCOCoCO J +(NH4)2SQ+HO+COT(5)Li

33、 1-xCoO+Li xQLiCoO2+6C(6)Li +從負(fù)極中流出，經(jīng)電解質(zhì)向正極移動并進(jìn)入正極材料中Al(OH)3、CoC Li 2SO【評分細(xì)則】(1)+3,正三價得1分,其他不得分。(2)2Al+2OH -+6H2O_2Al(OH) 4-+3Hd同樣得分，條件寫成加熱，不影響得分。同時出現(xiàn)其他方程式不影響正確答案得分，只寫其他方程式不得分；寫化學(xué)方程式不得分。(3)第一空評分標(biāo)準(zhǔn)：方程式嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)答案，條件可以寫:80 C,加熱，水浴加熱,80 C水 浴；第二空，標(biāo)準(zhǔn)答案：有氯氣生成，污染環(huán)境；可以答：生成有毒的氯氣；生成有污染的氯氣。僅答有毒的氣體，有害的氣體產(chǎn)生未指明是氯氣的

34、，給1分，多答HCl氣體的不扣分。答成:HCl 的氧化性不如 HQ；引入雜質(zhì)離子 Cl-;H2。將HCl氧化得到氯氣、HCl被還原得到氯氣；生成 二氧化硫污染性氣體；濃鹽酸揮發(fā)性強(qiáng)，造成浪費等不得分。(4)方程式只認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)答案。(不配平或配平錯誤，使用非最小公約數(shù)配平、反應(yīng)物產(chǎn)物不全或 錯誤不得分)(5)方程式只認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)答案(不配平或配平錯誤，使用非最小公約數(shù)配平、反應(yīng)物產(chǎn)物不全或錯誤不得分),寫錯(如C6)不得分，不規(guī)范(多寫不必要的條件或錯寫條件、“通電” “電解”算錯)不得分。(6)第一空，下列情況給滿分：Li +從負(fù)極移向正極或正極材料，Li +移向正極或聚集到正極。(得分要點：強(qiáng)調(diào)移動過

35、程，不追究Li+最終存在形式)。下列情況給0分：未指明Li+移 動方向，未指明Li +或Li +來源(來自于Li xG)弄錯。第二空，三個以內(nèi)，見對給分，不作口，四 個或以上，多一個倒扣1分，以此類推。1.(2016 全國出卷，28)以硅藻土為載體的五氧化二鈕(V2。)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢鈕催化劑中回收 V2Q既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢鈕催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2QV2。KzSQSiO2Fe2O3Al 2O3質(zhì)里分?jǐn)?shù)/%2.22.92.83.122-2860-651-21以下是一種廢銳催化劑回收工藝路線回答下列問題：n+“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為V 2,反應(yīng)的離子方程式為

36、同時W。轉(zhuǎn)化成vd+?！皬U渣1”的主要成分是 第12頁 共14頁“氧化”中欲使 3 mol的VO+變?yōu)閂9 ；,則需要氧化劑 KC1Q至少為 mol?！爸泻汀弊饔弥皇鞘光o以。：2形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含 有。也一博彗終.“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:4ROH+W1?一洗脫-RWO2+4OH(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈 性(填“酸” “堿”或“中”)。“流出液”中陽離子最多的是 ?！俺菱o”得到偏鈕酸錢(NHVO)沉淀，寫出“煨燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析：(1)V 2。與H2SO反應(yīng)生成 V 2 ,反應(yīng)的離子方程式為 V2O5+2H+_匐

37、2 +屋。;廢鈕催化劑 中只有SiO2與H2SC4不反應(yīng)，故“廢渣1”主要成分為SiO2。3+5-1_(2)3 mol VO “除鐵”時 的作用是 ,為了證明添加的 已足量，應(yīng)選擇 第13頁 共14頁+變?yōu)?V7 2 失 3 mol 電子，根據(jù) K Q-K。,則需要 KC1O36 mol,即 0.5 mol。(3)廢鈕催化劑中含有 FezQ、Al2Q,則KClQ氧化后的溶?中含有 Fe3+、Al3+,故“廢渣2”中 含有 Fe(OH)3、Al(OH) 3。一離子史士(4)由4ROH+V1晚/RV4Q2+4OH知，洗脫時淋洗液中的c(OH-)應(yīng)較大，故淋洗液呈堿性。(5)由于廢鈕催化劑中&SQ的含量較高，結(jié)合