《2022年高三化学第二轮复习铝及其化合物工业流程题教学案印刷版 2.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高三化学第二轮复习铝及其化合物工业流程题教学案印刷版 2.pdf(7页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习必备欢迎下载教师孙法军班级高三( 3) 、高三( 5)上课时间学科化学年级高三课时数(总 6 课时)第五课时课题2014-2015 高三化学第二轮复习- 铝及其化合物工业流程题(1)1 ( 16 分)废旧锂离子电池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量 Al、Fe 等)可用于回收钴、锂,实验方法如下:已知: Fe3+开始沉淀pH= 2.7, 完全沉淀pH= 3.2; Al3+开始沉淀pH=3.8,完全沉淀pH= 5.2; Co2+完全沉淀 pH=9.15(1)在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为_ ,氧化剂是 _。(2)在上述除杂过程
2、中,通入空气的作用是_。通入空气和加入NaOH 溶液后发生的离子方程式和 _ 废渣的主要成分是Al (OH)3和_。(3)“ 沉淀钴 ” 和“ 沉淀锂 ” 的离子方程式分别为_、_ 。(4)该工艺可回收的副产品是_(写化学式) 。2.(广东 2013.32)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的:(1)电解精练银时,阴极反应式为_ ;滤渣 A 与稀 HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为_ 。(2)固体混合物B 的组成为生成固体 B 的过程中,余姚控制NaOH 的加入量,若NaOH 过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。(3
3、)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg 废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要 1.0molL-1的 Al2(SO4)3溶液L. (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作时、过滤、洗涤和干燥。3.( 广东 2014,32.16 分)石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%) 、Al2O3(5.1%) 、Fe2O3(3.1%)和 MgO ( 0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7
4、 页学习必备欢迎下载(注: SiCl4的沸点为57.6 ,金属氯化物的沸点均高于150)(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_ _ 。(2)高温反应后, 石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体 I 中的碳氧化物主要为_,由气体 II 中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_ 。(3)步骤为:搅拌、_、所得溶液IV 中的阴离子有_。(4)由溶液IV 生成沉淀V的总反应的离子方程式为_ ,100kg 初级石墨最多可获得V的质量为 _kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成图19 防腐示意图,并作相应标注。4.(广东 2010,32.16 分)碳酸锂广泛应用于陶
5、瓷和医药等领域.以-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原料制备 Li2CO3的工艺流程如下:已知: Fe3、Al3、Fe2和 Mg2以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的 pH 分别为 3.2、5.2、9.7 和 12.4;Li2SO4、LiOH和 Li2CO3在 303 K 下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g 和 1.3 g。(1)步骤 I 前,-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_ 。(2)步骤 I 中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、 SO24,另含有 Al3、Fe3、Fe2、 Mg2、Ca2、Na等杂质,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
6、 - - - - -第 2 页,共 7 页学习必备欢迎下载需在搅拌下加入_(填“石灰石” 、 “氯化钙”或“稀硫酸” )以调节溶液的pH 到 6.06.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。(3)步骤II中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有_。(4)步骤 III 中,生成沉淀的离子方程式为_ 。(5)从母液中可回收的主要物质是_。5.( 广东 2011,32.16 分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:(注: NaCl 熔点为 801; AlCl3
7、在 181升华)(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为和(2)将 Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为(4)镀铝电解池中,金属铝为极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4和 Al2Cl7形式存在,铝电极的主要电极反应式为(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是。6.(2015 广一模, 3216 分)软锰矿的主要成分为MnO2,还含有
8、 Fe2O3、MgO 、Al2O3、CaO 等杂质,工业上用软锰矿制取 MnSO4 H2O 的流程如下:已知: Fe3+、Al3+、Mn2+和 Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH 分别为 3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于 27时, MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。(1)“浸出”过程中MnO2转化为 Mn2+的离子方程式为_ 。(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为 Fe3+和 Fe2+,相关反应的离子方程式为_ 软锰矿浸出H2SO4、 SO2浸出渣第 1 步除杂先加 H2O2,再调 pH 至 56 第 2 步除杂滤渣 1 滤渣 2 物质 A 蒸发浓缩趁热过滤MnS
9、O4 H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页学习必备欢迎下载_ 。(3) “滤渣 1”的主要成分是_, “调 pH 至 56”所加的试剂是_ (填“石灰水”或“稀硫酸”)。(4)根据下表数据,选择“第2 步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质A 的化学式为_。阴离子Ksp阳离子CO32FOHCa2+5.0 1091.5 10104.7 106Mg2+3.8 1067.4 10115.6 1012Mn2+2.2 10115.3 1032.1 1013Zn2+1.2 10103.0 1026.9
10、1017(5)采用“趁热过滤”操作的原因是_ _ 。7.(2014 广一模, 32.16 分)某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%) 、Al2O3(25%) 、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:( 1 )“ 酸 浸 ” 过 程 中 主 要 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ 、_ 。(2) “酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_、_。(3)物质 X 的化学式为 _(2 分) 。 “碱溶”时反应的离子方程式为_ 。(4)已知 Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为 2.1 和 3.2, Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为 4.1 和 5.4。为了获 得
11、 产 品Al(OH)3, 从 煤 矸 石 的 盐 酸 浸 取 液 开 始 , 若 只 用CaCO3一 种 试 剂 , 后 续 操 作 过 程 是_ 。(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品,例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后,常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl 气体,可析出大量AlCl3 6H2O 晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:_ _ 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页学习必备欢迎下载反思精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页
12、学习必备欢迎下载答案1 (1)( 3 分)(2分)(2)将正二价铁元素氧化成正三价(2 分)4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH= 4Fe(OH)3 (3 分)Fe(OH)3(2 分)(3)Co22OHCo(OH)2 (1 分)2LiCO32Li2CO3 (1 分)(4)Na2SO4(2 分)2.(1)AgAge2NO+O2=2NO2( 2)3Al OH和CuO3+22Al+4OHAlO2H O(3)4,2,4,O2; (4)50 25; ( 5)蒸发、浓缩、冷却、结晶。3 (1)排出装置内的空气,防止石墨被O2氧化 (1 分) (2) CO (1 分 );SiCl4+6NaOH
13、Na2SiO3+4NaOH+3H2O(2 分 ) (3)过滤 (1 分);AlO2- 、OH-、 Cl-(3 分) (4) AlO2- + 2H2O + CH3COOC2H5CH3COO- + C2H5OH + Al(OH)3(3 分); 7.8(2 分) (5) (3 分) 4.(16 分) (1)增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率。(2)石灰石(3)Fe2+、Mg2+、Ca2+ (4)2Li+ + CO32 Li2CO3 (5) Na2SO45. (1)2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe 4Al+3SiO2=3Si+ 2Al2O3(2)H2、AlCl3;NaCl。(3)Cl
14、2+2OH=Cl+ClO+H2O(4)阳极;阳极: Al-3e-=Al3+、 (阴极: 4Al2Cl7+3e- = 7AlCl4+Al )(5) 铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止氧化深入内部,起到防腐保护作用6. 7. 32 (16 分)(1)Al2O3+6H+=2Al3+3H2O ; Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O (4分,每个2分)(2)盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间(任写两个)(4分,每个2分)(3)CO2; Al(OH)3 +OH=AlO2+2H2O (4分,每个2分)(4)加入 CaCO3调节 pH 到 3.2,过滤除去Fe(OH) 3后,再加入CaCO3调节 pH 到 5.4,过滤得到Al(OH) 3 (2 分)(5)AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡:AlCl3 6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl(aq) +6H2O(l),通入 HCl 气体使溶液中 c(Cl)增大,平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。(2 分)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页学习必备欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页