高考化学 化工流程全突破 专题09 化工流程中电化学的考查专练对点专练Word文档下载推荐.docx

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残液颜色

a

110

60

101.3

浅蓝色

b

100

40

74.6

几乎很浅

c

90

30

60.0

无色透明

由表中信息可知蒸氨的条件应选_______（填序号），请用平衡移动原理解释选择该条件的原因是__________________________________________________。

（4）反应Ⅱ的离子方程式___________________________。

（5）实验证明通过如图装置也可获得CuCl，现象为

阴极：

产生无色气体；

阳极：

有白色胶状沉淀生成且逐渐增多；

U形管底部：

靠近阴极区白色胶状沉淀逐渐转化为淡黄色沉淀。

①生成CuCl的电极反应式为________________________________。

②有同学提出：

淡黄色沉淀可能是CuOH，以下是从资料中查阅到CuOH的有关信息，哪些可以支持该同学的说法________。

（填序号）

a．容易脱水变成红色的Cu2O

b．CuOH是黄色或淡黄色固体，不溶于水

c．CuOH的Ksp=2×

10-15

d．易被氧化成Cu（OH）2

【答案】CuSO4SMn2++HCO3-+NH3·

H2O=MnCO3↓+NH4++H2Oc减小压强，平衡逆向移动，利于蒸氨SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+Cu-e-+Cl-=CuCl↓bc

2．铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。

（1）工业上以铬铁矿［主要成分是Fe（CrO2）2］为原料冶炼铬的流程如图所示：

①Fe（CrO2）2中各元素化合价均为整数，则铬为_____价。

②高温氧化时反应的化学方程式为____。

③操作a由两种均发生了化学反应的过程构成的，其内容分别是_____、铝热反应。

（2）Cr（OH）3是两性氢氧化物，写出其分别与NaOH、稀盐酸反应时生成的两种盐的化学式_____。

（3）铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐，初始浓度为1mol·

L−1的铬酸（H2CrO4）溶液中，测得所有含铬元素的微粒及浓度分别为：

c（CrO42-）=0.0005mol·

L-1、c（HCrO4-）=0.1055mol·

L-1、c（Cr2O72-）=amol·

L-1。

①a＝____。

②KHCrO4溶液中，c（H＋）_____c（OH－）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（4）某工厂采用电解法处理含Cr2O72-的废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽内盛放含铬废水，Cr2O72-被还原成为Cr3+，Cr3+在阴极区生成Cr（OH）3沉淀除去，工作原理

①写出电解时阴极的电极反应式____。

②电解装置中的隔膜为____（填阴或阳）离子交换膜。

③写出Cr2O72－被还原为Cr3＋的离子方程式_____。

【答案】＋34Fe（CrO2）2+7O2+8Na2CO3===2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2灼烧使Cr（OH）3分解NaCrO2、CrCl30.447＞2H＋+2e－===H2↑（或2H2O+2e－===2OH－+H2↑）（1分）阳Cr2O2－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

【解析】

（1）①氧为-2价，Fe显＋2价，整个化合价代数和为0，即Cr的价态为＋3价；

②根据高温氧化，得到产物是Fe2O3和Na2CrO4以及CO2，因此有Fe（CrO2）2＋O2＋Na2CO3→Fe2O3＋Na2CrO4

3．锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能，在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用；

锂元素更是被誉为“能源元素”。

Ⅰ、锂的原子结构示意图为___________；

锂在空气中燃烧，发出浅蓝色的火焰，放出浓厚的白烟，生成相应氧化物____________（填化学式）。

Ⅱ、锂经常用于制作电池。

锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。

该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

回答下列问题：

（1）外电路的电流方向是由________极流向________极。

（填字母）

（2）电池正极反应式____________________________________。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？

________（填“是”或“否”），用化学反应方程式解释原因______________________________________________。

Ⅲ、下面是从锂辉石（Li2O·

Al2O3·

SiO2）中提取锂的工业流程示意图。

①高温煅烧时的反应原理为：

Li2O∙Al2O3∙SiO2+K2SO4=K2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4；

Li2O∙Al2O3∙SiO2+Na2SO4=Na2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4。

②锂离子浸取液中含有的金属离子为：

K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+。

③几种金属离子沉淀完全的pH

金属离子

Al（OH）3

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Mn（OH）2

沉淀完全的pH

4.7

9.0

3.2

10.1

④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度（g/100g水）

温度

溶解度

10

20

50

80

Li2SO4

35.4

34.7

33.1

31.7

Li2CO3

1.43

1.33

1.08

0.85

（1）浸取时使用冷水的原因是______________________________________。

（2）滤渣2的主要成分为__________________。

（3）流程中分2次调节pH（pH7～8和pH>

13），有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH>

13，结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后，随着放置时间延长，白色沉淀增加，最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。

Li2CO3产品中的杂质可能是__________________，用离子方程式表示其产生的原因________________。

（4）洗涤Li2CO3晶体使用_____________。

（填“冷水”或“热水”）

【答案】

Li2ObaMnO2+e-+Li+=LiMnO2否2Li+2H2O=2LiOH+H2↑Li2SO4的溶解度随温度升高而减少，用冷水浸取可以提高浸取率Al（OH）3、Fe（OH）3Al（OH）3Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-热水

Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，用热水洗涤可以减少碳酸锂的损耗。

4．利用废旧锂离子电池的正极材料（主要成分为LiCoO2、Al以及少量Ca、Mg、Cu、Fe等）制备Co3O4微球的工艺流程如下：

（1）LiCoO2中Co元素的化合价为_______。

（2）步骤①中生成Co2+的离子方程式为_______。

此过程中若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液，除因挥发使其利用率降低外，还有的缺点是_______。

（3）步骤②中，不同pH下溶液中金属离子的去除效果如下图所示。

该过程加入NaOH调节溶液pH的最佳范围是_______，理由是_______。

（4）步骤④中，过滤、洗涤操作均需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。

（5）步骤⑤中，Co（OH）2在空气中高温焙烧生成Co3O4的化学方程式为_______。

（6）若以钴为电极，控制一定条件，电解NaCl溶液也可制取Co3O4的前驱体Co（OH）2。

写出电解的总反应方程式_______。

（7）实验室测得“浸出液”中钴元素的含量为amg/L，取20mL“浸出液”模拟上述流程进行实验，得到“Co3O4微球”产品bg，又测得产品中钴元素的质量分数为w％。

计算钴的回收率为_______（列式表示）。

【答案】+32LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2

+2Li++4H2O盐酸（或Cl-）可被LiCoO2氧化产生Cl2污染环境5.5～6.0在pH为5.5～6.0的范围内，Fe3+、Al3+、Cu2+杂质离子的去除率很高，而Co2+去除率很低，损失率较小漏斗6Co（OH）2+O2

2Co3O4+6H2OCo+2H2O

Co（OH）2+H2

×

100%

5．锑（Sb）广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。

以辉锑矿为原料制备金属锑，其一种工艺流程如下：

己知部分信息如下：

I.辉锑矿（主要成分为Sb2S3，还含有As2S5、PbS、CuO和SiO2等）；

II.浸出液主要含盐酸和SbCl3，还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质；

III.常温下，Ksp（CuS）=1.0×

10-36Ksp（PbS）=9.0×

10-29

（1）“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成，该反应的还原产物是________（填化学式）。

（2）写出“还原”反应的化学方程式：

______________。

浸出液中：

c（Cu2+）=0.01mol·

L-1、c（Pb2+）=0.10mol·

在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是_______（填化学式）；

当CuS、PbS共沉时，

=_________。

加入硫化钠的量不宜过多，原因是_________。

（4）在“除砷”过程中，氧化产物为H3PO4。

该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比___________。

（5）在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阴极的电极反应式为______；

“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。

当电压超过U0V时，锑的产率降低的原因可能是______。

【答案】SbCl33SbCl5+2Sb=5SbCl3CuS9.0×

107避免砷、锑离子沉淀4：

3Sb3++3e-=SbH＋参与了电极反应

6．用废铅蓄电池的铅泥（含PbSO4、PbO和Pb等）制备精细化工产品PbSO4·

3PbO·

H2O（三盐）的主要流程如下：

已知：

常温下，Ksp（PbSO4）≈1.0×

10-8,Ksp（PbSO4）≈1.0×

10-13

（1）铅蓄电池在生活中有广泛应用，其工作原理是：

Pb+PbO+2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。

铅蓄电池在充电时，阳极的电极反应式为__________。

若铅蓄电池放电前，正、负极质量相