1、.無機工藝流程專題1、鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料(limn 2o4、碳粉等涂覆在鋁箔上) 進行資源回收研究，設計實驗流程如下：(1) 第步反應得到的沉淀 x 的化學式為_。(2) 第 步 反 應 的 離 子 方 程 式 是_ 。(3) 第步反應后，過濾li 2 co3 所需的玻璃儀器有_ 。若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：_ 。(4) 若廢舊鋰離子電池正極材料含limn 2 o4 的質量為18.1 g，第步反應中加入20.0 ml 3.0mol l 1 的 h2so4 溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反

2、應和完全轉化為li 2co3，則至少有_gna2co3 參加了反應。2、硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是 znco 3，并含少量的 fe2o3、 feco3、mgo 、cao 等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：(1) 將菱鋅礦研磨成粉的目的是 _ 。(2) 完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：fe(oh) 2_=fe(oh) 3cl(3) 針鐵礦 (goethite) 是以德國詩人歌德 (goethe)名字命名的， 組成元素是量為 89，化學式是 _。(4) 根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調節(jié)“濾液2”的 ph 時，理論上可選用的最大區(qū)間為fe、o 和 h，化學式_。

3、mg(oh)2開始沉淀的 ph10.4沉淀完全的 ph12.4開始溶解的 phksp125.6 10zn(oh) 2mgco 36.48.010.5 6.8 106caco3 92.8 10(5)工業(yè)上從“濾液3”制取 mgo 過程中，合適的反應物是_(選填序號 )。.a大理石粉b石灰乳c純堿溶液d 燒堿溶液(6)“濾液 4”之后的操作依次為_、 _、過濾、洗滌、干燥。(7)分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中znco 3 的質量分數(shù)不低于_。3、已知 h2cro4 是一種強酸， s(cacro4) 17 g/100 g h 2o。下圖是工業(yè)上以鉻酸鈉為原料制備鉻酸酐的流程。(1) 反應中通入nh 3 與

4、 co2 存在先后順序，應先通入_ 氣體，理由是_ ，寫出反應的化學方程式_ 。(2)第步反應中酸溶時能否用鹽酸代替硫酸？_(填“可以”或“不可以”)，理由是 _ 。(3)寫出苛化蒸氨的離子方程式_ 。(4) 為 了 減 輕 環(huán) 境 污 染 又 做 到 原 料 的 充 分 利 用 ， 生 產(chǎn) 中 可 循 環(huán) 利 用 的 物 質 是_ 。4、以重晶石 ( 主要成分為 baso4)為主要原料制備立德粉 (zns 和 baso4 的混合物 )的工藝流程如圖：.(1)焙燒時，焦炭需過量，其目的是_ 。(2)焙燒過程中發(fā)生的反應之一是4co(g) baso4(s)bas(s) 4co2(g)h0，該反應

5、的平衡常數(shù)表達式為_ 。下列條件可以使平衡常數(shù)增大的是_。a 降溫b 加壓c加催化劑d移出 co2e增大 baso4 的量(3)反應器中發(fā)生反應的化學方程式為_ 。(4)用工業(yè)級氧化鋅 (含少量 feo 和 fe2o3 雜質 )和硫酸制取硫酸鋅溶液時，需先后加入h2o2溶液和碳酸鋅精制， 加入 h 2o2 溶液時發(fā)生反應的離子方程式為_ ，加入碳酸鋅的目的是將溶液中的3轉化為紅褐色沉淀，寫出該反應的化學方程式：fe_ 。5、磷酸亞鐵鋰 (lifepo 4)是一種新型汽車鋰離子電池的電極材料。某化工廠以鐵紅、鋰輝石 lial(sio 3)2(含少量 ca2、mg 2 的鹽 )、炭粉等為原料生產(chǎn)磷

6、酸亞鐵鋰。 其主要工藝流程如下。已知： 2lial(sio250300 2h 2o。3)2 h 2so4(濃 )=li 2so4 al 2o34sio溫度 /20406080溶解度 (li 2co3)/g1.331.171.010.85溶解度 (li 2 so4)/g34.232.831.930.7(1)從濾渣可得到al 2o3，如圖所示。請寫出生成沉淀的離子方程式_。濾渣 溶液 含 al 3過量試劑 a灼燒 沉淀 al 2o3(2)濾渣的主要成分是 _( 填化學式 )。(3) 向 濾 液 中 加 入 飽 和 na2co3溶 液 ， 過 濾 后 ， 用 “ 熱 水 洗 滌 ” 的 原 因 是.

7、_ 。(4)寫出在高溫下制得磷酸亞鐵鋰的化學反應方程式_ 。(5)磷酸亞鐵鋰電池總反應為放電lifepo ，電池中的固體電解質可傳導lifepo li 充電44。試寫出該電池放電時的正極反應：_。若用該電池電解足量飽和食鹽水(電解池電極均為惰性電極 )，當電解池兩極共有4 480 ml 氣體 (標準狀況 )產(chǎn)生時，該電池消耗鋰的質量為 _。6鉻鐵礦的主要成分的化學式為feocr2 o3，還含有 sio 2、al 2o3 等雜質。工業(yè)上常采用固體堿熔氧化法用鉻鐵礦粉制備重鉻酸鉀，流程為已知： nafeo2 遇水強烈水解；重鉻酸鉀為橙紅色針狀晶體，溶于水，不溶于乙醇，有強氧化性；2cro 2 2h

8、 cr o2 h o4272(1) 灼燒操作一般在坩堝中進行，下列物質適合用來制作此實驗坩堝材料的是_。a 鐵b 氧化鋁c石英d陶瓷(2) 鉻鐵礦經(jīng)粉碎處理的目的是 _ ；寫出 cr2o3 和純堿、氧氣反應生成 na2cro4 的化學方程式為 _ ； nafeo2 水 浸 時 強 烈 水 解 生 成 氫 氧 化 鐵 沉 淀 ， 離 子 方 程 式 為_ 。(3) 濾 液1的 成 分 除na2cro4 、 naoh外 ， 還 含 有_( 填化學式 )。(4) 通過途徑 1 從 na2cro4 溶液獲得 k 2cr2 o7 晶體，操作步驟有： “酸化”加 kcl 固體蒸發(fā)濃縮操作 a過濾洗滌干燥。

9、“酸化” 步驟用醋酸調節(jié)溶液 ph、”“ 或”“ =）”。（3）向濾液中加入稍過量kcl 固體可將 ca(clo 3)2 轉化為 kclo 3，若溶液中kclo 3 的含量 1kclo 3 固體的方法是。為 100g?l ，從該溶液中盡可能多地析出8.（ 8 分）kal （ so4） 212h2o（明礬）是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐（主要成分為 al ，含有少量的 fe、 mg 雜質）制備明礬的過程如下圖所示。回答下列問題：（1）為盡量少引入雜質，試劑應選用_（填標號）。a.hcl 溶液b.h 2so4 溶液c.氨水d.naoh 溶液（ 2）易拉罐溶解過程中主要反應

10、的化學方程式為_。（ 3）沉淀 b 的化學式為 _；將少量明礬溶于水， 溶液呈弱酸性， 其原因是 _ 。9硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為mg 2b2 o5 gh 2o 和 fe3o 4 ，還有少量fe2o3、feo、cao、al 2o3 和 sio 2 等) 為原料制備硼酸(h 3bo 3)的工藝流程如圖所示：回答下列問題：（ 1）寫出 mg 2b2o 5 gh 2o 與硫酸反應的化學方程式_。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_（寫出兩條） 。（ 2）利用 _ 的磁性，可將其從“浸渣 ”中分離。 “浸渣 ”中還剩余的物質是 _（化學式）。（3）

11、“凈化除雜 ”需先加 h 2o2 溶液，作用是_。然后在調節(jié)溶液的ph 約為 5，目的.是 _ 。（4） “粗硼酸 ”中的主要雜質是_（填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（nabh 4 ），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為 _。（ 6）單質硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼，用化學方程式表示制備過程 _。10.無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。（1）氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為。（ 2）工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為al 2o3 ，含有 fe2o 3 、 sio2 等雜質）制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知

12、：物質sicl 4alcl 3fecl 3fecl2沸點 / 57.6180（升華）300（升華）1023 步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是（只要求寫出一種） 。 步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應生成相對原子質量比硅大的單質是。 已知：（） al 2 o3 (s)+3c(s)=2al(s)+3co(g)h 1 =+1344.1kjmol -1（） 2alcl 3 (g)=2al(s)+3cl 2 (g)h 2 =+1169.2kjmol-1由 al 2o 3 、c 和 cl 2 反應生成 alcl 3 的熱化學方程式為。 步驟經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的naoh 冷溶液吸收，生

13、成的鹽主要有3 種，其化學式分別為_。 結合流程及相關數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是。11七鋁十二鈣 （ 12caog7al 2o3 )是新型的超導材料和發(fā)光材料，用白云石（主要含 caco3和 mgco 3 )和廢鋁片制備七鋁十二鈣的工藝如下：（1）煅粉主要含 mgo 和，用適量的nh 4 no 3 溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若溶液中c(mg 2+ ) 小于 510 6 mol gl 1，則溶液 ph 大于_ （ mg(oh) 2 的k sp =5 10 12，) ；該工藝中不能用 (nh 4)2so4 代替 nh 4no 3，原因是（2）濾液中的陰離子有（忽略雜質成分的影響） ；

14、若濾液中僅通入co2，會生成，從而導致 caco3 產(chǎn)率降低。（3）用 naoh 溶液可除去廢al 片表面的氧化膜，反應的離子方程式為。.（4）電解制備al(oh) 3 時，電極分別為 al 片和石墨，電解總反應方程式為。（5）一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時alcl 4-和 al 2cl 7-兩種離子在al 電極上相互轉化，其它離子不參與電極反應，放電時負極al 的電極反應式為。12 為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以 fe23存在）轉變成重要的工業(yè)原料4（反應條件略）ofeso活化硫鐵礦還原 fe2+的主要反應為：fes2 +7f

15、e2 (so4 )3 +8h 2 o=15feso4 +8h 2so4 ，不考慮其他反應，請回答下列問題：（1）第步 h 2so4 與 fe2o3 反應的離子方程式是。（2）檢驗第步中fe2+是否完全還原，應選擇（填字母編號） 。a.kmno 4 溶液b. k 2fe(cn) 4 溶液c.kscn 溶液（3）第步加feco3 調溶液 ph 到 5.8 左右，然后再第vi 步通入空氣使溶液ph 降到 5.2，此時 fe2+ 不沉淀，濾液中鋁、硅雜質除盡。通入空氣引起溶液ph 降低的原因是。（4） feso4 可轉化為feco3， feco3 在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。（5）已知25，

16、 101kpa 時： 4fe(s)+3o 2 (g)=2fe 2o3 (s)h =-1648kj/molc(s)+o 2 (g)=co 2 (g)h =-393kj/mol2fe(s)+2c(s)+3o 2 (g)=2feco 3 (s)h =-1480kj/molfeco3 在空氣中加熱反應生成fe2o3 的熱化學方程式是。（6）加入燒渣中的鐵全部視為fe2o3，其含量為50% 。將 a kg 質量分數(shù)為 b%的硫酸加入到c kg 燒渣中浸取，鐵的浸取率為96% ，其他雜質浸出消耗掉餓硫酸以及調ph 后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第步應加入feco3kg。1答案 (1)al

17、(oh) 3(2)4limn o2=8mno 2 4li 2h2o2o4 4h(3) 燒杯、漏斗、玻璃棒玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣 (其他合理答案均可 )(4)6.4( 或 6.36)2 答案： (1)增大反應物接觸面積或增大反應速率(或使反應更充分 )(2) 2 fe(oh)2 1clo 1 h 2o= 2 fe(oh)3 1 cl (3)feo(oh)(4)8.0 ph10.4(5)bd(6)蒸發(fā)濃縮冷卻結晶(7)125m2/81m13 答案： (1)nh 3氨氣在水中的溶解度遠大于二氧化碳，先通入氨氣產(chǎn)物的量較多2nh 32co 2 na 2cro4

18、 2h2o=2nahco3 (nh4)2cro4(2) 不可以酸溶時要形成硫酸鈣沉淀析出，而氯化鈣不沉淀(3)2nh 4 cao=ca22nh 3 h2o(4)nh 34 答案： (1)焦炭燃燒放熱，提供反應所需的溫度；提高重晶石的利用率c4 co2a(3)bas znso 4=baso4 zns(2)k c4 co(4)2fe2 h 2 23 2h2oo2h =2fe.fe2(so4)3 3znco 33h 2o=3znso 4 2fe(oh) 3 3co2 5 答案：(1)al3 3nh 3o=al(oh)(其他合理答案也可 ) (2)mg(oh)、caco23423h 3nh(3)li

19、co3的溶解度隨溫度升高而減小，熱水洗滌可減少lico的損失223高溫 e=lifepo(4)2fepo423 2c= 2lifepo4 3co (5)fepo li li co441.4 g高溫6 (1)a(2) 增大反應物的表面積，加快反應速率 2cr2o3 3o2 4na2co3 4na2cro 4 4co 2(4)f 使 2cro42 2h2o72 h2盡量將 cro42轉化為cro 的平衡向正反應方向移動，cre22 o7冷2h卻結2o=fe(oh)晶 3 oh(3)naalo 2、na 2sio 37.（ 12 分）（ 1） 2cl2 2ca(oh) 2=ca(clo) 2 cacl 2 2h 2o； ab（2） caco3、 ca(oh) 2；（3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶9（ 14 分）（1） mg 2 b2o5 gh 2o2h 2 so4 2h 3bo32mgso4（ 2 分）提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑（2 分）（2） fe3o4sio2 和 caso4（ 1分， 2 分，共 3 分）（3）將 fe2氧化成 fe3使 fe3與 al 3形成氫氧化物沉淀而除去（每空 1 分，共 2