高考化学复习题专题训练：工艺流程.doc

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一、工业流程

1．粉煤灰是燃煤产生的工业固体废料，主要成分有Al2O3、SiO2，还含有少量Fe2O3、CaO等。采用酸碱联合的方法从粉煤灰中综合回收氧化铝及二氧化硅的工艺流程如下：

硫酸熟化过程中发生的反应有：

Al2O3?2SiO2+3H2SO4=Al(SO4)3+2SiO2+3H2O

3Al2O3?2SiO2+9H2SO4=3Al2(SO4)3+2SiO2+9H2O

(1)“结晶”操作：缓缓加热，浓缩至______，放置冷却，得到Al2(SO4)3?18H2O。

(2)Al2(SO4)3?18H2O在250~300℃下失重40.5%得Al2(SO4)?xH2O，x=______。

(3)“还原焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_________。

(4)设计实验检验粗氧化铝中是否含有Fe2O3：__________。

(5)向硅酸钠溶液中通入过量CO2制备白炭黑的化学方程式为___________。

(6)粗氧化铝制备冶金级氧化铝过程中发生反应[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-，该反应的平衡常数为_______[已知Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+K1=4×10-13；H2CO3H2O+CO2K2=600；Kal(H2CO3)=4.2×10-7、Ka2(H2CO3)=5.6×10-11]。

2．信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu，25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：（友情提示：要将溶液中的、、、沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为：6.4、6.4、3.7、4.7）

请回答下列问题：

（1）如何检验滤液1中是否含有？_______________；得到滤渣1的主要成分为____________。

（2）第2步加的作用是____________，使用的优点是____________；调溶液pH的目的是使____________生成沉淀。

（3）用第③步所得制备无水的方法是____________。

（4）由滤渣2制取，探究小组设计了三种方案：

上述三种方案中，______方案不可行，原因是_________；从原子利用率角度考虑，______方案更合理。

（5）结晶水的测定：将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至250℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误：______________、______________。

3．LiCoO2是锂离子电池常用的电极材料。利用原钴矿（含Cr2O3、NiS等杂质）制备LiCoO2的工艺流程如图：

资料：①在含一定量Cl-的溶液中，钻离子以CoCl形式存在：Co2++4Cl-CoCl

②CoCl溶于有机胺试剂，有机胺不溶于水。

③盐酸溶液中，有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如图所示：

（1）步骤ⅱ选用盐酸的浓度应为___，该过程要注意在通风橱中进行的原因为___（用离子方程式表示）。

a.4mol/Lb.6mol/Lc.10mol/L

（2）从平街移动角度解释步骤中加入NaCl固体的目的___。

（3）步骤ⅳ的操作是___。

（4）步骤ⅵ用(NH4)2CO3作沉淀剂，在一定条件下得到碱式碳酸钻Co2(OH)2CO3]。已知碱式碳酸钻在339℃以上开始分解，实验测得在一段时间内加入等量(NH4)2CO3所得沉淀质量随反应温度的变化如图所示。分析曲线下降的原因___。

（5）步骤ⅷ中Co3O4和Li2CO3混合后，鼓入空气，经高温烧结得到LiCoO2。该反应的化学方程式是___。

（6）多次实验测定该原钴矿中钴元素的质量分数为1.18%，则原钴矿中Co2O3的质量分数为___%。（假设原钻矿中含钻元素的物质只有Co2O3）。

4．Pd/A12O3是常见的汽车尾气催化剂。一种从废Pd/A12O3纳米催化剂(主要成分及含量：Pd0.3%，γ-A12O392.8%，其他杂质6.0%)中回收金属Pd的工艺：

已知：γ-Al2O3能与酸反应，α-A12O3不与酸反应。

回答下列问题：

(1)“预处理”时，γ-A12O3经焙烧转化为α-A12O3，该操作的主要目的是_________。

(2)“酸浸”时，Pd转化为PdCl42-，其离子方程式为_________。

(3)“滤液