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    专题解密(三) 无机化工流程题 专题检测(实战演练)-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)
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    专题解密(三) 无机化工流程题 专题检测(实战演练)-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)

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    这是一份专题解密(三) 无机化工流程题 专题检测(实战演练)-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案(全国通用),文件包含专题解密三无机化工流程题专题检测实战演练-高考引领教学高考化学一轮针对性复习方案全国通用解析版docx、专题解密三无机化工流程题专题检测实战演练-高考引领教学高考化学一轮针对性复习方案全国通用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共16页, 欢迎下载使用。

    解密无机化工流程题 专题检测

    (7小题,共100分)

    1.(2022河南省濮阳市高三一模)14分)锑(Sb)是第VA族元素,其单质主要用于制造合金、半导体。三氧化二锑俗称锑白,是白色粉末,不溶于水,是一种两性氧化物,主要用于白色颜料、油漆和塑料、石油化工等。某工厂用羽毛矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)制取锑白的工艺流程如图所示:

    (1)Pb4FeSb6S14中的锑元素只显一种化合价,则其化合价是______。X是一种固体单质,其成分是___________(填化学式)。

    (2)氯化浸出中,除铅与X外,被氧化的元素反应后均显高价,写出相应的化学方程式:__________________________________。操作1为加水稀释,写出生成SbOCl的离子方程式:_______________________________________。

    (3)试剂1通常选用氨水而不是NaOH溶液,最可能的原因是___________________。操作2的内容是_____________、干燥。

    (4)在强碱性条件下电解Na3SbS3溶液(原理如图)可得到单质锑。

    写出阴极的电极反应式:___________________,B电极应接电源的______极,当有2molSb生成时,通过阳离子交换膜的离子数为_________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

    【答案】(1)+3;S

    (2)2Pb4FeSb6S14+41Cl2=8PbCl2+2FeCl3+12SbCl5+28S;Sb3++Cl+H2O=SbOCl↓+2H+

    (3)Sb2O3可溶解在过量的NaOH溶液中,但不会溶解在过量的氨水中;过滤、洗涤

    (4)SbS33-+3e=Sb+3S2-;正;6NA

    【解析】(1)锑是第VA族元素,主要化合价为+5、+3。在Pb4FeSb6S14中硫元素显-2价,Pb为+2价,Fe为+2价,假设Sb元素化合价为+x,根据化合物中元素化合价代数和等于0可得4×2+2+6x=2×14,解得x=+3价。羽毛矿主要成分为Pb4FeSb6S14,向其中加入水,然后通入Cl2进行氧化反应,金属变为金属氯化物,S被氧化为S单质,S单质在常温下为固体,所以X只能是硫;

    (2)根据题意可知:羽毛矿Pb4FeSb6S14与氯气反应时,S被氧化变为S单质,Pb变为PbCl2,其余元素被氧化为高价态,则根据原子守恒、电子守恒,可得该反应的化学方程式:2Pb4FeSb6S14+41Cl2=8PbCl2+2FeCl3+12SbCl5+28S;操作1为加水稀释,生成难溶性的SbOCl,根据盐的水解规律,结合电荷守恒、原子守恒可得Sb3++Cl+H2O=SbOCl↓+2H+

    (3)由题意可知Sb2O3是两性氧化物,能够与强碱NaOH发生反应,所以Sb2O3可溶解在过量的NaOH溶液中,但不会溶解在过量的氨水中,因此试剂1通常选用氨水而不是NaOH溶液;分离难溶性固体与可溶性液体混合物使用过滤方法,然后经沉淀经洗涤、干燥得到锑白;

    (4)与电源负极连接的电极为阴极,得到电子发生还原反应,由题意可知:电解Na3SbS3溶液得到Sb单质,则在阴极上发生反应:SbS33-+3e=Sb+3S2-,故A为电源的负极,B为电源的正极;根据电解时阴极电极式可知:每产生1molSb,转移3mol电子,则生成2molSb时,转移6mol电子,同时得到6molS2-,根据溶液呈电中性可知要有6molNa+通过阳离子交换膜,通过了Na+数目为6NA

    2.2022辽宁省辽阳市高三一模15分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图:

    已知:①Ce4+能与F结合成[CeFx(4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO42+;②Ce4+在硫酸体系中能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能。回答:

    (1)“氧化培烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_____________________。

    (2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体,写出CeO2与盐酸反应的离子方程式:___________________________________;为避免产生上述污染,解决方案为________________________。

    (3)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时要用到的主要玻璃仪器名称为__________;图中D是分配比,表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比D=c[Ce·(H2n-4A2n)]/c{[CeSO42+}。保持其它条件不变,在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-),D随起始料液中c(SO42-)变化的原因:____________________。在D=80的条件下,取20mL含四价铈总浓度为0.1mol/L的酸浸液,向其中加入10mL萃取剂(HA)2,充分振荡,静置,水层中[CeSO42+=________。(结果保留二位有效数字)。

    (4)“反萃取”中,在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作用与下列反应中H2O2的作用相同的是________。

        A.H2O2处理含酸性重铬酸钾的废水

        B.H2O2和二氧化锰混合制氧气

        C.H2O2与氧化钙制过氧化钙

        D.H2O2在海带提碘实验中的作用

    (5)“氧化”步骤的化学方程式为:_________________________。

    (6)取上述流程中得到的CeO2产品wg,加硫酸溶解后,用V1mL a mol/L FeSO4溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应,Ce3+为无色),用b mol/L标准酸性KMnO4溶液滴定过量的FeSO4,消耗V2mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为________。

    【答案】(1)增大固体与气体的接触面积,增大反应速率,提高原料的利用率

    (2)2CeO2+2Cl+8H+=2Ce3++ Cl 2↑+4H2O;将HCl(盐酸)改用H2SO4酸浸

    (3)分液漏斗;随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO42+,导致萃取平衡向逆向移动,D迅速减小;0.0024mol/L

    (4)A(5)2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl

    (6)%

    【解析】(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒是为了增加固体与氧气接触面积燃烧充分,增大固体和氧气的接触面积,反应更充分;

    (2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体应为氯气,CeO2与盐酸发生氧化还原反应生成Ce3+和氯气,可以用硫酸代替盐酸而避免产生氯气污染;

    (3)实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗,根据平衡Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+,加入Na2SO4时,随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO42+,导致萃取平衡向左移动,D迅速减小。在D=80的条件下,D=c[Ce·(H2n-4A2n)]/c{[CeSO42+},即c[Ce·(H2n-4A2n)]=80c{[CeSO42+},依据题意,0.1mol/L×20mL=20mL×c{[CeSO42+}+10mL×80×c{[CeSO42+},c{[CeSO42+}=0.0024mol/L。

    (4)“反萃取”加H2O2的作用是将Ce4+离子重新还原为Ce3+,H2O2在该反应中作还原剂。H2O2处理含酸性重铬酸钾的废水,过氧化氢做还原剂,A正确;H2O2和二氧化锰混合制氧气,发生歧化反应,既是氧化剂,又是还原剂,B错误;H2O2与氧化钙制过氧化钙,不发生氧化还原反应,C错误;H2O2在海带提碘实验中作氧化剂,D错误。

    (5)“氧化”步骤中用次氯酸钠将Ce3+氧化成Ce4+,反应的化学方程式为2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl。

    (6)V1mL a mol/L FeSO4溶液中Fe2+的物质的量为aV1×10-3mol,用b mol/L标准酸性KMnO4溶液滴定过量的FeSO4,反应为MnO4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,消耗V2mL标准溶液,即Fe2+与Ce4+反应了aV1×10-3mol-5bV2×10-3mol,根据电子得失守恒可得关系式Ce4+~Fe2+,所以CeO2的质量为(aV1×10-3-5bV2×10-3)mol×172g/mol=172(aV1-5bV2)×10-3g,产品中CeO2的质量分数为(CeO2)=×100%=%。

     

    3(2022重庆市高三11月调研)14分)磁性氧化铁具有广阔的应用前景,中国已成为世界磁性材料生产大国。以高硫铝土矿(主要含Al2O3、Fe2O3SiO2和少量的FeS2等)提取氧化铝和磁性氧化铁,其流程如下:

    (1)磁性氧化铁的化学式为______;写出滤渣Ⅰ主要成分的两种用途:__________;反应Ⅲ加入FeS2的目的是作为______(填“氧化剂”或“还原剂”)。

    (2)操作Ⅰ在实验中要用到的玻璃仪器有___________________________。

    (3)焙烧Ⅰ中,FeS2发生反应的化学方程式为___________________________。

    (4)焙烧Ⅰ的过程中采用如右图所示的“多层逆流焙烧”,“多层逆流焙烧”的优点是______________________________(任答一点)。

    (5)流程中“气体Ⅱ”的化学式为______________,焙烧Ⅱ中氧化铝参与反应的化学方程式为____________________________。

    (6)为了测定mg高硫铝土矿中铝元素的含量,将流程中制取的Al2O3溶解于足量稀硫酸,配成100mL溶液,取出20mL,加入cmol·L-1EDTA标准溶液amL,调节溶液pH并煮沸,冷却后用bmol·L-1 CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液VmL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)。则mg高硫铝土矿中铝元素的质量分数为__________________(用含V、m、a、b、c的代数式表示)。

    【答案】(1)Fe3O4;光导纤维、制玻璃等;还原剂

    (2)漏斗、烧杯、玻璃棒

    (3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

    (4)增大接触面积,使充分反应

    (5)NH3;Al2O3+4(NH42SO42NH4Al(SO42+6NH3↑+3H2O

    (6)%

    【解析】(1)磁性氧化铁为Fe3O4;滤渣Ⅰ主要成分是SiO2SiO2可用于光导纤维、制玻璃、建筑材料等;反应Ⅲ加入FeS2的目的是把部分+3价Fe还原成+2价Fe。

    (2)操作Ⅰ是过滤,过滤在实验中要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。

    (3)焙烧Ⅰ中,FeS2与O2反应生成Fe2O3SO2,其化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

    (4)“多层逆流焙烧”优点:增大接触面积,使充分反应。

    (5)焙烧Ⅱ产生的气体只能是NH3,由滤液的主要成分可知,Al2O3与(NH42SO4反应生成NH4Al(SO42和NH3,其方程式为:Al2O3+4(NH42SO42NH4Al(SO42+6NH3↑+3H2O。

    (6)由“Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1”可知20mL溶液中nCu2+)+nAl3+n(EDTA)a×10-3cmol·L-1ac×10-3mol,nCu2+V×10-3bmol·L-1bV×10-3mol,nAl3+ac×10-3mol-bV×10-3mol=(acbV×10-3mol,mg高硫铝土矿中铝元素的质量mAl3+=(acbV×10-3mol×27g/mol×=0.135(acbVg,铝元素的质量分数(Al)=×100%=%。

    4.(2022河北省任丘市高三11月联考)14分)金属铍是一种有着“超级金属”之称的新兴材料。绿柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等。采用以下工艺流程可由绿柱石制备单质铍。

    已知:i.铍和铝的化学性质相似。ⅱ.(NH42BeF4易溶于水,且在水中的溶解度随温度升高显著增大。ⅲ.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

    金属离子

    Fe3+

    Al3+

    Fe2+

    Be2+

    开始沉淀时pH

    1.5

    3.3

    6.5

    5.2

    沉淀完全时pH

    3.7

    5.0

    9.7

    8.8

    (1)“酸浸”前将绿柱石进行粉碎的目的是___________________________;“氧化”时的离子方程式为_____________________。

    (2)滤渣2的主要成分是____________。调节pH的合理范围为____________。

    (3)从溶液中得到(NH42BeF4晶体需经______、_____、过滤、洗涤、干燥等操作。

    (4)写出BeF2与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式__________________。

    (5)铍铜是广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%,上述工艺流程中Be的产率为b%,则1t该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的镀铜合金______(用a、b表示)t。

    【答案】(1)增大与硫酸的接触面积,提高浸取率和反应速率;2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O

    (2)Fe(OH)3、Al(OH)3;5.0≤pH<5.2或5.0~5.2

    (3)蒸发浓缩;冷却结晶

    (4)BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O

    (5)1.8×10-3ab

    【解析】绿柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO,用硫酸酸浸得到含有Be2+、Al3+、Fe3+、Fe2+的溶液,SiO2难溶于酸,形成滤渣1,滤液中加入双氧水在酸性环境下将Fe2+氧化成Fe3+,再加入一水合氨调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀除去,之后再加一水合氨得到Be(OH)2沉淀,沉淀再与NH3、HF反应得到(NH42BeF4,高温煅烧得到BeF2,加入Mg再高温下发生置换反应得到Be。

    (1)粉碎绿柱石可以增大与硫酸的接触面积,提高浸取率和反应速率;氧化时双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O;

    (2)根据分析可知加入一水合氨调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀除去,所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3;根据表格数据可知当pH大于5.0时Al3+、Fe3+都完全沉淀,但同时不能使Be2+沉淀,所以pH要小于5.2,则调节pH的合理范围为5.0≤pH<5.2或5.0~5.2;

    (3)(NH42BeF4易溶于水,且在水中的溶解度随温度升高显著增大,所以从溶液中得到晶体需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;

    (4)铍和铝的化学性质相似,故BeF2与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O;

    (5)根据原子守恒,依据已知条件1t该绿柱石理论上能生产含镀量2%的镀铜合金的质量为=1.8×10-3abt

    52022湖南省邵阳市高三11月模拟14分)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于配制金属缓蚀剂。图为利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图。回答下列问题:

    (1)为了提高焙烧效率,除增大空气量外还可以采用的措施是________(写一条即可),写出焙烧时生成MoO3的化学方程式____________________________________。

    (2)“浸取”时产生的气体A是________。

    (3)若“过滤”前加入的沉淀剂为Na2S,则废渣的成分为________(填化学式)。

    (4)“结晶”前需向滤液中加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。若滤液中c(MoO42-)=0.40mol/L,c(CO32-)=0.20mol/L,要使钼元素无损失,CO32-的最大去除率是________[已知:Ksp(BaCO3)=1.0×10-9Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]。

    (5)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时亚复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是________________________________。

    (6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在缓蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。要使碳素钢的缓蚀效果最好,缓蚀剂中钼酸钠(摩尔质量为M)的物质的量浓度为________mol/L。

    【答案】(1)固体粉碎或逆流焙烧等措施来提高焙烧效率;2MoS2+7O22MoO3+4SO2

    (2)CO2

    (3)PbS

    (4)95%

    (5)使用一定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质,影响产品纯度

    (6)

    【解析】钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)在空气中焙烧,生成MoO3、PbO和SO2,加Na2CO3浸取,发生反应MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑,PbO转化为Pb2+,加Na2S,Pb2+转化为PbS沉淀,溶液经过结晶、重结晶,得到Na2MoO4·2H2O。

    (1)固体粉碎、逆流焙烧等措施可以提高焙烧效率;MoS2焙烧时生成MoO3、SO2,方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2

    (2)浸取时的反应为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑,气体为CO2

    (3)过滤前加Na2S,Pb2++S2-=PbS↓;

    (4)Mo没有损失,故c(Ba2+)·c(MoO42-)<Ksp(BaMoO4),Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,故c(Ba2+)<1×10-7CO32-要尽量沉淀,c(Ba2+)c(CO32-)<Ksp(BaCO3),Ksp(BaCO3)=1.0×10-9,故c(CO32-)>=10-2mol·L-1,CO32-的最大去除率是×100%=95%;

    (5)每次结晶,杂质都会留在母液中,使用一定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质,影响产品纯度

    (6)根据图像可知,碳素钢的缓蚀效果最好时,缓蚀剂中钼酸钠的物质的量浓度为150mg/L,物质的量浓度为mol/L。

    6(2022江苏省连云港市高三上学期期末)14分)PbCrO4是一种黄色颜料,制备PbCrO4的一种实验步骤如图1:

    已知:①Cr(OH)3(两性氢氧化物)呈绿色且难溶于水;②Pb(NO32、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp为2.8×10﹣13,Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2,完全沉淀时pH为8.7。③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如图2所示。

    ④PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得,含PbCrO4晶种时更易生成。

    (1)实验时需要配制100mL3mol•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是_____________________。

    (2)“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量的操作方法是___________。

    (3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,其原因是__________________________;“氧化”时发生反应的离子方程式为_________________________________。

    (4)“煮沸”的目的是____________________。

    (5)请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验操作:_______________________[实验中须使用的试剂有:6mol•L﹣1的醋酸,0.5mol•L﹣1Pb(NO32溶液,pH试纸]。

    【答案】(1)100mL容量瓶和胶头滴管

    (2)不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解

    (3)减小H2O2自身分解损失;2CrO2+3H2O2+2OH=2CrO42﹣+4H2O

    (4)除去过量的H2O2

    (5)①在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH试纸测定略小于,②先加入一滴0.5mol·L-1Pb(NO32溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,③向上层清液中滴入Pb(NO32溶液,④若无沉淀生成,停止滴加Pb(NO32溶液,静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4

    【解析】(1)实验时需要配制100mL3mol•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是100mL容量瓶和胶头滴管,其中胶头滴管用于定容;

    (2)Cr(OH)3为两性氢氧化物,呈绿色且难溶于水,加入氢氧化钠溶液时,不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解,可防止NaOH溶液过量;

    (3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,可防止反应放出热量,温度过高而导致过氧化氢分解而损失,反应的离子方程式为2CrO2+3H2O2+2OH=2CrO42﹣+4H2O;

    (4)煮沸可促使过氧化氢分解,以达到除去过氧化氢的目的;

    (5)“冷却液”的主要成分为Na2CrO4,要想制备PbCrO4,根据已知信息②由Pb(NO32提供Pb2+,但要控制溶液的pH不大于7.2,以防止生成Pb(OH)2沉淀,由信息③的图象可知,溶液的pH又不能小于6.5,因为pH小于6.5时CrO42﹣的含量少,HCrO4的含量大,所以控制溶液的pH略小于7即可,结合信息④,需要先生成少许的PbCrO4沉淀,再大量生成。所以实验操作为在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6mol•L﹣1的醋酸至弱酸性(pH略小于7),将溶液加热至沸腾,先加入一滴0.5mol•L﹣1Pb(NO32溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,向上层清液中滴入Pb(NO32溶液,若无沉淀生成,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥。

    7(2022届八省联考福建卷)15分)废旧锂离子电池经处理得到的正极活性粉体中含有Li2O、NiO、Co2O3、MnO2、Fe、C、Al、Cu等。采用以下工艺流程可从废旧锂离子电池中分离回收钴、镍、锰,制备正极材料的前驱体(NiCO3·CoCO3·MnCO3)。

    回答下列问题:

    (1)“酸浸”温度为85℃,粉体中的钴(以Co2O3表示)还原浸出的化学方程式为_________________,H2O2的用量比理论用量多一倍的原因是______________________。

    (2)“除铁”时需将溶液的pH调至3左右,加入的化合物X是________填化学式)。

    (3)“除铜”时获得萃余液的操作名称是_______。

    (4)“除铝”时反应的离子方程式为___________。萃余液中Co2+的浓度为0.33mol·L-1,通过计算说明,常温下除铝控制溶液pH为4.5,是否造成Co的损失____________________________?(列出算式并给出结论)已知:(Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15

    (5)从滤液④中可提取______________,(任写一种)用作________________。

    【答案】(1)Co2O3+2H2SO4+H2O2=2CoSO4+O2↑+3H2O;过氧化氢易分解

    (2)NaOH(3)分液

    (4)Al3++3NH3▪H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

    cCo2+)·c2(OH=0.33×(23.3×10-20<5.9×10-15Ksp[Co(OH)2],无Co(OH)2沉淀产生,不会造成Co的损失

    (5)锂电池原料或(NH42SO4氮肥

    【解析】活性粉体加入硫酸和过氧化氢,氧化锂反应生成硫酸锂,氧化镍生成硫酸镍,二氧化锰和硫酸不反应,铁和硫酸反应,在过氧化氢存在下生成硫酸铁,铝和硫酸反应生成硫酸铝,铜在酸性条件下被过氧化氢氧化生成硫酸铜,碳不溶解,转化为浸渣。滤液①中加入X得到黄钠铁矾,从化学式分析,应加入的是氢氧化钠。滤液②中加入铜萃取剂,分液分离出萃出液,萃余液加入氨水将铝离子转化为氢氧化铝沉淀,最后加入碳酸氢铵得到前驱体。

    (1)“酸浸”时加入过氧化氢,具有氧化性和还原性,粉体中的钴(以Co2O3表示)还原浸出,从最终产物分析,产生Co2+,过氧化氢做还原剂,生成氧气,化学方程式为Co2O3+2H2SO4+H2O2=2CoSO4+O2↑+3H2O,“酸浸”温度为85℃,过氧化氢容易分解,所以H2O2的用量比理论用量多一倍;

    (2)“除铁”时需将溶液的pH调至3左右,从产生分析,应引入含有该钠离子的碱性物质,故加入的化合物X是氢氧化钠,化学式为NaOH;

    (3)获得萃余液的操作名称是分液;

    (4)“除铝”时是铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为Al3++3NH3▪H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。萃余液中Co2+的浓度为0.33mol·L-1,常温下除铝控制溶液pH为4.5,c(H+)=1×10-4.5mol/L c(OHmol/L=1×10-9.5mol/L,根据浓度熵公式计算,QcCo2+)·c2(OH)=0.33×(1×10-9.523.3×10-20<5.9×10-15,无Co(OH)2沉淀产生,不会造成Co的损失;

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