2020届高考化学二轮专题复习--化工流程汇编

(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：

______________________________________________________________________。 2．(江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试理科综合化学试题) (1)54.3mL；胶头滴管、500mL容量瓶 (2)2Cr3++H2O+3H2O2=Cr2O72+8H+ (3)CrO42 (4)Ca2+和Mg2+

(5)2CrO42+H2O+3SO2=2Cr(OH)(H2O)5 SO4+SO42+2OH 【详解】

(1)根据“大而近”的原则，配制480mL溶液应选用500mL容量瓶。根据c(浓溶液)×V(浓溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)，18.4mol/L×V(浓H2SO4)=2 mol/L×500mL， 解得V(浓H2SO4)=54.3mL，需要量取浓硫酸54.3mL。

配制的实验步骤为：计算→量取→稀释→冷却→转移→洗涤→初步振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签，配制时所用的玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需500mL容量瓶、胶头滴管。 (2)H2O2将Cr3＋氧化成Cr2O72－，H2O2被还原，反应可写成H2O2+Cr3＋→Cr2O72－，根据得失电子守恒配平为3H2O2+2Cr3＋→Cr2O72－，结合原子守恒、电荷守恒以及滤液I呈酸性，H2O2

＋＋－

将Cr3氧化的离子方程式为3H2O2+2Cr3+H2O= Cr2O72+8H+。

－

－

－

－

－

(3)根据各金属阳离子形成沉淀的pH，加入NaOH溶液调pH=8，将Fe3＋、Al3＋完全转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去；同时将Cr2O72－转化为CrO42－，反应可表示为: Cr2O72－+2OH－= 2CrO42－+H2O；

(4)加入NaOH溶液调pH=8除去了浸取液中的Fe3＋和Al3＋，根据浸取液中含有的金属阳离子，利用钠离子交换树脂除去滤液II中的金属阳离子为Mg2＋、Ca2＋。

(5)根据流程加入SO2将CrO42－还原为Cr(OH)(H2O)5SO4，SO2被氧化成SO42－，反应可写成SO2 +CrO42－→Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42－，S元素由+4价升至+6价，Cr元素的由+6价降至+3价，根据得失电子守恒配平为3SO2 +2CrO42－→2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42－，结合原子守恒、电荷守恒和溶液呈碱性，写出离子方程式为： 2CrO42－+H2O+3SO2=2r(OH)(H2O)5SO4+SO42－+2OH－。

3．(广东省广州市2019届高三3月综合测试(一)理综化学试题)某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流程如下：

H2C2O4 Na2CO3溶液 盐酸 ↓ ↓ ↓ 废旧锂--→浸出--→浸出渣--→转化--→滤渣1--→酸溶--→滤液2--→电解--→钴 电池粉末↓ ↓ ↓ 滤液1 浸出液 滤渣2

已知：Ksp(CoC2O4)=2.5×10－9，Ksp(CoCO3)=1.5×10－13 回答下列问题：

(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3，“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为 _______________________________________________，若H2C2O4用量过大，CoC2O4的产率反而会降低，原因是_________________________ ___________________________________________________________________________。 (2)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为:

_______________________________________________________________________， 该反应进行的程度较大，试用平衡常数K解释原因 _____________________________ __________________________________________________________________________。 (3)“电解”时装置如图所示。阳极的电极反应式为__________________________________，电解后a室中的电解液可返回___________工序继续使用。

(4)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w，将m kg该废料进行回收利用，电解得到钴n kg，钴的回收率为____________________。

3．(广东省广州市2019届高三3月综合测试(一)理综化学试题) (1)2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑ ； CoC2O4与过量的H2C2O4反应转化成Co(HC2O4)2而溶解 (2)CoC2O4+CO32

－

CoCO3+ C2O42；

－

该反应的平衡常数K=1.67×104，反应正向进行的趋势很大 (3)2H2O－4e=O2↑+4H+；酸溶 (4)

98n

×100% 59mw

－

【详解】

(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3，“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。 “浸出”中LiCoO2与H2C2O4反应生成CoC2O4，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑，若H2C2O4用量过大，CoC2O4与过量的H2C2O4反应转化成Co(HC2O4)2而溶解，CoC2O4的产率反而会降低；

(2)根据CoC2O4和CoCO3的溶度积，“转化”中加入Na2CO3溶液，将CoC2O4转化为CoCO3，发生反应的离子方程式为CoC2O4+CO32

－

CoCO3+ C2O42－，该反应的平衡常数

K=Ksp(CoC2O4)/Ksp(CoCO3)=2.5×10－9÷(1.5×10－13)=1.67×104，反应正向进行的趋势很大，故该反应进行的程度较大；

(3)“电解”时装置如图所示。连接正极的电极为阳极，阳极上水电离出的氢氧根离子失电子

－

产生氧气，电极反应式为2H2O－4e=O2↑+4H+，左室产生大量氢离子，氢离子通过阳离子

交换膜进入a室，a室得到酸，故电解后a室中的电解液可返回酸溶工序继续使用； (4)根据质量守恒进行求算，某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w，将mkg该废料进98n

行回收利用，电解得到钴nkg，钴的回收率为 ×100%。

59mw【点睛】

本题考查工业流程、氧化还原反应、信息型方程式书写、沉淀的转化等，注意分析流程中各步的反应，掌握反应原理是解题关键。

4．(福建省厦门市2019届高三下学期第一次(3月)质量检查理综试题)黄钠铁钒渣主要含有Na2Fe6(SO4)4(OH)12、BaSO4、NiSO4、MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3等，利用其制备镍锌铁氧体工艺流程如下。

ZnSO4 无烟煤 H2SO4 氨水 NaF H2O2、NaOH ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 镍锌铁氧体黄钠铁钒渣--→焙烧--→酸浸--→调节pH=a--→净化--→水热合成--→ Ni1-xZnxFe2O4↓ ↓ ↓ 滤液 滤渣 滤渣 已知：①锌、铝两种元素化学性质相似；

②晶体完整度与晶体中Ni、Zn、Fe比例有关； ③常温下，相关物质的pKsp单如下表：

物质 MgF2 CaF2 Al(OH)3 Ni(OH)2 Zn(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 NiS

pKsp 8.2 10.2 32.34 14.7 16.93 10.74 37.4 15.1 21.6 (1)“焙烧”中无烟煤的作用为_________________________________________________。

(2)“调pH”时，a值可取___________(填标号)。

A.3.2 B.4.3 C.5.2 D.9.1

(3)若“净化”后的溶液中c(M2+)=1.0×10－3mol·L－1，则c(Ca2+)=___________ mol·L－1。