1、滤 液滤 渣H2SO4、H2O2过 滤Al(OH)3固 体废 旧锂 离 子 电 池放 电处 理拆 解正 极 碱 浸NaOH溶 液调 pH滤 液酸 浸萃 取水 相（Li2SO4溶 液）有 机 相反 萃 取有 机 相再 生 回 用水 相（CoSO4溶 液）NH4HCO3溶 液沉 钴CoCO3固 体过 滤调 pH过 滤滤 渣滤 液过 滤滤 液举例举例1：工业流程专题突破：工业流程专题突破锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反
2、应为），导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。件未给出）。已知已知1 mol CH4在燃料反应器中完全反应生在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热成气态水时吸热160.1 kJ，1 mol CH4在氧在氧气中完全燃烧生成气态水时放热气中完全燃烧生成气态水时放热 802.3 kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程写出空气反应器中发生反应的热化学方程式：式：。CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s)H=？CaSO
3、4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g)H=160.1 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=802.3 kJ/mol（962.4 kJ/mol）氯 化 钠电 解 槽ClO2食 盐 水氯 化 氢合 成 塔二 氧 化 氯发 生 器补 充 Cl2二氧化氯（二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。方法。该法工艺原理示意图如该法工艺原理示意图如下下。其过程是将食盐水在特定条件下电解。其过程是将食盐水
4、在特定条件下电解得到的氯酸钠（得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有工艺中可以利用的单质有H2、Cl2（填化学式），发生器中生成（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为的化学方程式为_。Cl2HClNaClO3+HClClO2+H2/Cl2(?)+NaCl2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2ONaClNaClO3锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：某研究性锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4
5、、碳粉等涂覆在铝、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：废 旧 锂 离 子电 池 正 极 材 料加 过 量NaOH溶 液过 滤滤 液LiM n2O4、碳 粉通 入 过 量 CO2过 滤沉 淀 X加 稀 H2SO4通 入 空 气M nO2、碳 粉加 一 定 量 Na2CO3过 滤Li2CO31234滤 液滤 液过 滤（2）第步反应的离子方程式是）第步反应的离子方程式是 。Li+LiMn2O4+O2Li+MnO24LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O滤 液滤 渣H2SO4、H2O2过 滤Al(OH)3固 体废 旧锂
6、离 子 电 池放 电处 理拆 解正 极 碱 浸NaOH溶 液调 pH滤 液酸 浸萃 取水 相（Li2SO4溶 液）有 机 相反 萃 取有 机 相再 生 回 用水 相（CoSO4溶 液）NH4HCO3溶 液沉 钴CoCO3固 体过 滤调 pH过 滤滤 渣滤 液过 滤滤 液锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。），导电剂乙炔黑和铝箔等。（3）“酸浸酸浸”一般在一般在80下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应
7、的的化学方程式化学方程式_；2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O2 2H2O+O2 LiCoO2+H2SO4+H2O2Li2SO4+CoSO4由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质由熔盐电解法获得的粗铝含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于钢材镀铝。可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：工艺流程如下：（3）在用废碱液处理气体）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程的过程中，所发生反应的离子方程式为式为_。Cl22OH=ClClOH2OHOH
8、=H2O 砷（砷（As）是第四周期）是第四周期A族元素，可以形成族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途等化合物，有着广泛的用途回答下列问题：回答下列问题：（1）画出砷的原子结构示意图）画出砷的原子结构示意图 第五、六周期的锑（第五、六周期的锑（Sb）、铋（）、铋（Bi）呢？）呢？硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和和Fe3O4，还有少量，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和和SiO2等等)为原料制备硼酸为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如
9、图所示：的工艺流程如图所示：（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为的重要还原剂，其电子式为_。Li4Ti3O12和和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为主要成分为Fe TiO3，还含有少量，还含有少量MgO、SiO2等杂质等杂质)来制备，工艺流程如下：来制备，工艺流程如下：（4）Li2Ti5O15中中Ti的化合价为的化合价为4，其中过氧键的数目为，其中过氧键的数目为_。4解析一：解析一：(21545 12)24解析二：解析二：xy 1
10、5，x2y22，解得，解得x8，推知过氧键数目为，推知过氧键数目为4。Li4Ti3O12和和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为主要成分为Fe TiO3，还含有少量，还含有少量MgO、SiO2等杂质等杂质)来制备，工艺流程如下：来制备，工艺流程如下：（3）TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：所得实验结果如下表所示：分析分析40时时TiO2xH2O转化率最高的原因转化率最高的原因 。温度温度/3035 40 45 50 TiO2xH2O转化率转化率/%92 95 97 93
11、 88低于低于40时，时，TiO2xH2O的转化反应速率随温度升高而增大；超过的转化反应速率随温度升高而增大；超过40时，双氧水分解与氨气逸出导致时，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O的转化反应速率下降的转化反应速率下降CO2(g)过 滤反 应 I反 应 II反 应 III反 应 IVFeSO4溶 液NH4HCO3溶 液CO2(g)H2(g)稀 硫 酸过 滤KClK2SO4(s)NH4Cl溶 液(NH4)2S2O8溶 液FeCO3(s)空 气 中 煅 烧Fe2O3(s)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵
12、和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O（3）反应）反应需控制反应温度低于需控制反应温度低于35，其目的是，其目的是_。防止防止NH4HCO3分解（或减少分解（或减少Fe2+的水解）的水解）钡盐行业生产中排出大量的钡泥钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等等。某主要生产。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥的化工厂利用钡泥制取制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下
13、：，其部分工艺流程如下：（2）酸溶时通常控制反应温度不超过）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因，且不使用浓硝酸，原因是是_、_。浓浓HNO3易挥发、分解易挥发、分解 防止反应速率过快防止反应速率过快21硫 酸钛 铁 矿矿 渣冷 却试 剂 A钛 液 I（70 C）剩 余 的 试 剂 A结 晶过 滤FeSO4 7H2O钛 液 II水 解、过 滤90 CH2TiO3酸 洗水 洗干 燥、煅 烧TiO2工业上由钛铁矿（工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含）（含Fe2O3、SiO2等杂质）制备等杂质）制备TiO2的的有关反应包括：有关反应包括：酸溶酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(a
14、q)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)水解水解TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)简要工艺流程如下：简要工艺流程如下：90 C试剂试剂A为为铁粉铁粉。钛液。钛液需冷却至需冷却至70左右，若温度过高会导左右，若温度过高会导致产品致产品TiO2收率降低，原因是收率降低，原因是_。温度过高，会导致温度过高，会导致TiOSO4提前水解，产生提前水解，产生H2TiO3沉淀沉淀四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为的最高化
15、合价为4)作原料，生产白色颜料作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：二氧化钛的主要步骤如下：（3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液，使混合液，使混合液pH达达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用分析通入高温水蒸气的作用_。氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮
16、肤病的治疗。纯化工业级氧化锌锌(含有含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质等杂质)的流程如下：的流程如下：滤 液稀 硫 酸过 滤2341工 业 ZnOZnNa2CO3浸 出 液适 量 高 锰 酸 钾 溶 液调 pH约 为 5过 滤滤 液过 滤滤 饼煅 烧ZnO5提示：在本实验条件下，提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。（1）反应中除掉的杂质离子是）反应中除掉的杂质离子是Fe2+、Mn2+，发生反应的离子方程，发生反应的离子方程式为式为MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H、3Mn22MnO42H2O=5MnO2
17、4H；在加高锰酸钾溶液前，若；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，较低，对除杂的影响是对除杂的影响是_。不会形成不会形成Fe(OH)3和和MnO2沉淀（或无法除去沉淀（或无法除去Fe2和和Mn2）蛇纹石矿可看作由蛇纹石矿可看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：式碳酸镁的实验步骤如下：（1）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液中除了）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液中除了Mg2+外，还含有的金属离子外，还含有的金属离子是是Fe3+、Al3+。（2）进行操作）进行操作时，控制溶液时，控制溶液pH=78，（有关氢氧化物沉淀的，（有关氢氧化物沉淀的pH见
18、上表）见上表）Ca(OH)2不能过量，若不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致过量可能会导致_溶溶解、解、_沉淀。沉淀。氢氧化物氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀开始沉淀pH1.53.39.4CO2III蛇纹石溶 解pH1HClSiO2沉 淀 物 ACa(OH)2Mg(HCO3)2热 解碱 式碳 酸 镁Ca(OH)2沉 淀 物 BAl(OH)3Mg(OH)2 某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：（1）制备氧化铜）制备氧化铜步骤步骤的目的是除铁。操作是：滴加的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热
19、；当溶液，稍加热；当Fe2+转转化完全后，慢慢加入化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液控制溶液pH=3.5的原因的原因是是_。CuSO4 5H2O工 业 CuSO4 CuSO4溶 液CuOIIIIII既促进既促进Fe3+转化为转化为Fe(OH)3沉淀，又阻止沉淀，又阻止Cu2+的水解的水解 重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2
20、O3，还含有硅、铝等杂质制备流程如图所示：，还含有硅、铝等杂质制备流程如图所示：步骤步骤的主要反应为：的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2（3）步骤）步骤调滤液调滤液2的的pH使之变使之变 （填（填“大大”或或“小小”），原因是），原因是 （用（用离子方程式表示）离子方程式表示）小小2CrO42+2H+Cr2O72+H2O反应反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti 在在Ar气氛中进行的理由是气氛中进行的理由是_。防止高温下防止高温下Mg（Ti）与空气中的）与空气中的O2（或（或CO2、N2）作用）作用若在空气中加热若在空气
21、中加热MgCl26H2O，生成的是，生成的是Mg(OH)Cl或或MgO，写出相应，写出相应反应的化学方程式反应的化学方程式_。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热气流中加热MgCl2 6H2O时，能得到无水时，能得到无水MgCl2，其原因是，其原因是_。在干燥的在干燥的HCl气流中气流中，抑制了抑制了MgCl2水解水解，且带走且带走MgCl2 6H2O受热受热产生的水汽产生的水汽，故能得到无水故能得到无水MgCl2。FeOFe2O3Fe3O428%H2SO4I酸 溶II取 样 分 析III还 原FeNaClO3H2SO4I
22、V氧 化、水 解、聚 合产 品红 褐 色 溶 液聚合硫酸铁（聚合硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：。实验步骤如下：（3）用）用NaClO3氧化时反应方程式如下：氧化时反应方程式如下：6FeSO4+NaClO3+3H2SO4 3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O若改用若改用
23、HNO3氧化，则反应方程式如下氧化，则反应方程式如下6FeSO4+2HNO3+3H2SO43Fe2(SO4)3+2NO+4H2O已知已知1mol HNO3价格价格0.16元、元、1mol NaClO3价格价格0.45元，元，评价用评价用HNO3代替代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是作氧化剂的得弊，利是_，弊是，弊是_。利：原料成本较低利：原料成本较低弊：产生气体对大气有污染弊：产生气体对大气有污染滤 液滤 渣H2SO4、H2O2过 滤Al(OH)3固 体废 旧锂 离 子 电 池放 电处 理拆 解正 极 碱 浸NaOH溶 液调 pH滤 液酸 浸萃 取水 相（Li2SO4溶 液）有 机 相反 萃
24、 取有 机 相再 生 回 用水 相（CoSO4溶 液）NH4HCO3溶 液沉 钴CoCO3固 体过 滤调 pH过 滤滤 渣滤 液过 滤滤 液锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。），导电剂乙炔黑和铝箔等。可用盐酸代替可用盐酸代替H2SO4和和H2O2的混合液，但缺点是的混合液，但缺点是_。有氯气生成有氯气生成，污染较大，污染较大水 蒸 气甲 烷造合成气水 蒸 气转化一氧化碳分离二氧化碳合成氨分离氨合成尿素尿 素CO2+H2CO+H2H2CO2N2+N
25、H3+H2N2+H2NH3N2四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：（2）在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的）在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气，请运用化学反应速率和化学平衡的观利用，同时补充氮气和氢气，请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的
26、理由点说明采取该措施的理由_。速率快、产率高速率快、产率高氢镍电池是目前使用最广的含镍电池，对废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重氢镍电池是目前使用最广的含镍电池，对废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料（含有大。一种对废旧氢镍电池负极材料（含有NiO、Ni和少量和少量La、Fe、Mg、MnO2、石墨粉等）、石墨粉等）进行湿法处理的流程如下：进行湿法处理的流程如下：已知：已知：金属活动性：金属活动性：LaMgMnFeNi(H)H2SO4第一步完全电离，第一步完全电离，Ka2(H2SO4)1.1102（3）“沉镧沉镧”时增大时增大Na2SO4加入量可增
27、大加入量可增大La3的回收率的原因为的回收率的原因为 ；增大增大Na2SO4加入量，可使反应加入量，可使反应2La34SO422NaxH2OLa2(SO4)3Na2SO4xH2O正向进行正向进行铜阳极泥是一种有色金属冶炼过程中重要的铜阳极泥是一种有色金属冶炼过程中重要的“二次资源二次资源”，其合理处理对于实现资源的综合，其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：已知：分金液的主要成分为已知：分金液的主要成分为AuCl4；分金渣的；分金渣的主要成分为主要成分为AgCl和和
28、PbSO4；分银液中主要成分为分银液中主要成分为Ag(SO3)23，且存在，且存在Ag(SO3)23 Ag2SO32。(1)“分铜分铜”时，单质铜发生反应的化学方程式为时，单质铜发生反应的化学方程式为 ；反应过程中需控制适当温度，温度不宜过高或过低的原因为反应过程中需控制适当温度，温度不宜过高或过低的原因为 。已知：已知：“分铜分铜”时各元素的浸出率如下表所示。时各元素的浸出率如下表所示。“分铜分铜”时加入足量的时加入足量的NaCl的主要作用为的主要作用为 。CuAuAg浸出率浸出率/%85.704.5CuH2O2H2SO4CuSO42H2O温度过低，反应速率太慢；温度过低，反应速率太慢；温度
29、过高，温度过高，H2O2受热分解受热分解使溶解出的使溶解出的Ag形成形成AgCl进入分铜渣，进入分铜渣，避免银元素的损失避免银元素的损失铜阳极泥是一种有色金属冶炼过程中重要的铜阳极泥是一种有色金属冶炼过程中重要的“二次资源二次资源”，其合理处理对于实现资源的综合，其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：已知：分金液的主要成分为已知：分金液的主要成分为AuCl4；分金渣的；分金渣的主要成分为主要成分为AgCl和和PbSO4；分银液中主要成分为分银液中主要成分为Ag(SO
30、3)23，且存在，且存在Ag(SO3)23 Ag2SO32。(2)“分金分金”时，单质金发生反应的离子方程式为时，单质金发生反应的离子方程式为 。(3)“沉银沉银”时，需加入硫酸调节溶液的时，需加入硫酸调节溶液的pH4。已知：。已知：各种含硫微粒的物质的量分数各种含硫微粒的物质的量分数()与与pH的关系如图所示。的关系如图所示。能够析出能够析出AgCl的原因为的原因为 。调节溶液的调节溶液的pH不能过低，理由为不能过低，理由为 。2AuClO37Cl6H2AuCl43H2O H2SO4电离出的电离出的H降低了降低了SO32的的浓度，促使浓度，促使Ag(SO3)23 Ag2SO32的平衡正向的平
31、衡正向移动，电离出移动，电离出Ag，Ag与分银液中的与分银液中的Cl反应生成反应生成AgCl避免产生污染气体避免产生污染气体SO2铜阳极泥是一种有色金属冶炼过程中重要的铜阳极泥是一种有色金属冶炼过程中重要的“二次资源二次资源”，其合理处理对于实现资源的综合，其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：已知：分金液的主要成分为已知：分金液的主要成分为AuCl4；分金渣的；分金渣的主要成分为主要成分为AgCl和和PbSO4；分银液中主要成分为分银液中主要成分为Ag(SO3)2
32、3，且存在，且存在Ag(SO3)23 Ag2SO32。（4）“沉银液沉银液”加碱调至加碱调至pH8.0，Na2SO3可再生并可再生并循环利用，其再生原理为循环利用，其再生原理为 。（5）已知：离子浓度）已知：离子浓度105 molL1时时，认为该离子，认为该离子沉淀完全；沉淀完全；KspPb(OH)22.51016，KspSb(OH)31041。浸取。浸取“分银渣分银渣”可得到可得到含含0.025 molL1 Pb2的溶液（含少量的溶液（含少量Sb3杂质）。杂质）。欲获得较纯净的欲获得较纯净的Pb2溶液，调节溶液，调节pH的范围为的范围为_。（忽略溶液体积变化）（忽略溶液体积变化）HSO3OH
33、SO32H2O27磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂（磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂（LiFePO4）、导电剂、）、导电剂、粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：收某些金属资源的工艺流程如下：已知：已知：常温下，常温下，KspFe(OH)31039 Li2CO3的溶解度：的溶解度：0为为1.54 g；100为为0.72 g(1)向滤液向滤液1中加入硫酸，可得到中加入硫酸，可得到Al(OH)
34、3，该反应的离子方程式为，该反应的离子方程式为_。(2)“酸浸酸浸”时，有磷酸生成，则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程式为时，有磷酸生成，则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程式为_ ；所加；所加H2SO4和和H2O2也可用也可用HNO3代替，但缺点为代替，但缺点为_。废旧磷酸铁锂正极材料碱浸NaOH溶液滤液2滤液1滤渣1酸浸H2SO4、H2O2滤渣2滤液3沉铁NH3 H2O、NaOH滤渣3Li2CO3沉锂Na2CO3AlO2HH2OAl(OH)32LiFePO4H2O24H2SO4Li2SO4Fe2(SO4)32H3PO42H2O产生氮氧化物气体，污染环境产生氮氧化物气体，污染环境磷酸铁
35、锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂（磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂（LiFePO4）、导电剂、）、导电剂、粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：收某些金属资源的工艺流程如下：已知：已知：常温下，常温下，KspFe(OH)31039 Li2CO3的溶解度：的溶解度：0为为1.54 g；100为为0.72 g（3）“沉铁沉铁”时，溶液的时，溶液的pH与金属元素的沉淀百分率（与金属元素的沉淀百分率（）
36、的关系如下表：）的关系如下表：则该过程应调节则该过程应调节pH_，其原因为，其原因为_；此时溶液中此时溶液中c(Fe3)_。废旧磷酸铁锂正极材料碱浸NaOH溶液滤液2滤液1滤渣1酸浸H2SO4、H2O2滤渣2滤液3沉铁NH3 H2O、NaOH滤渣3Li2CO3沉锂Na2CO3pH3.556.581012(Fe)/%66.579.288.597.297.498.1(Li)/%0.91.31.92.44.58.08 Fe的沉淀百分率较大且的沉淀百分率较大且Li的损失较小的损失较小1021 molL1磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂（磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，
37、其正极是通过将磷酸铁锂（LiFePO4）、导电剂、）、导电剂、粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回粘结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：收某些金属资源的工艺流程如下：已知：已知：常温下，常温下，KspFe(OH)31039 Li2CO3的溶解度：的溶解度：0为为1.54 g；100为为0.72 g（4）“沉锂沉锂”时，所得时，所得Li2CO3应选择应选择_（选填（选填“冷水冷水”或或“热水热水”）进行洗涤，判断进行洗涤，判断Li2CO3已洗涤干净的操作和现象为已洗涤干净的操作和现
38、象为_。（5）磷酸铁锂电池的工作原理为：）磷酸铁锂电池的工作原理为：LiFePO46C Li1-xFePO4LixC6，电池中的电解质，电池中的电解质可传导可传导Li。则放电时正极的电极反应式为。则放电时正极的电极反应式为_，充电时，锂，充电时，锂离子向离子向_极迁移（填极迁移（填“阴阴”或或“阳阳”）。）。废旧磷酸铁锂正极材料碱浸NaOH溶液滤液2滤液1滤渣1酸浸H2SO4、H2O2滤渣2滤液3沉铁NH3 H2O、NaOH滤渣3Li2CO3沉锂Na2CO3热水热水取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡取最后一次洗涤液少许，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成，则洗涤干净溶液，
39、无沉淀生成，则洗涤干净Li1-xFePO4xexLiLiFePO4阴阴1、硫酸锌是重要的食品添加剂和制药原料。工业上常用菱锌矿（主要成分是硫酸锌是重要的食品添加剂和制药原料。工业上常用菱锌矿（主要成分是ZnCO3，含少量的，含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等）生产硫酸锌，工艺流程如下：等）生产硫酸锌，工艺流程如下：已知：已知：25 时，时，KspMg(OH)25.61012 KspZn(OH)21.01017KspCa(OH)24.0106 离子浓度小于离子浓度小于105mol/L时，认为该离子不存在。时，认为该离子不存在。（1）25 时，时，Ca(OH)2溶于水，形成的饱和溶液
40、的物质的量浓度为溶于水，形成的饱和溶液的物质的量浓度为 。（2）写出一种工业上冶炼镁的方法）写出一种工业上冶炼镁的方法 （用化学方程式表示）。（用化学方程式表示）。（3）步骤）步骤2中所有反应的离子方程式为中所有反应的离子方程式为 。（4）步骤）步骤4中，调节溶液的中，调节溶液的pH，选择的合理试剂为，选择的合理试剂为 （填化学式）。（填化学式）。（5）步骤）步骤7的在操作为的在操作为 、过滤，洗涤，干燥。、过滤，洗涤，干燥。（6）常温下，步骤）常温下，步骤4中，欲使沉淀中，欲使沉淀2沉淀完全，需调节溶液的沉淀完全，需调节溶液的pH至少为至少为 。1.0102 mol/LMgCl2 MgCl2
41、2H2Fe2ClO2Fe3ClH2O 2HClClOH2OCl2MgO(或或Mg(OH)2)蒸发浓缩蒸发浓缩 降温结晶降温结晶 8 2、工业上用含有、工业上用含有Cr2O72和和CrO42的废水回收铬。其工艺流程如下：的废水回收铬。其工艺流程如下：已知：已知：2CrO42（黄色）（黄色）+2H+Cr2O72（橙色）（橙色）+H2O；常温下，常温下，KspFe(OH)3=1.01038，KspCr(OH)3=1.01032；当离子浓度小于当离子浓度小于1.0105 moIL1时，认为沉淀完全。时，认为沉淀完全。（1）酸化后的溶液）酸化后的溶液A显显 色。色。（2）下列选项中能说明反应）下列选项中
42、能说明反应2CrO42（黄色）（黄色）+2H+Cr2O72（橙色）（橙色）+H2O达平衡状态的是达平衡状态的是 （填选项字母）。（填选项字母）。aCr2O72和和CrO42的浓度相同的浓度相同 b2v(Cr2O72)=v(CrO42)c溶液的颜色不变溶液的颜色不变 d溶液的溶液的pH不变不变（3）为防止）为防止FeSO4溶液变质，在保存时需加入的试剂为溶液变质，在保存时需加入的试剂为 （填试剂名称）（填试剂名称）。橙橙 c d铁粉铁粉 硫酸硫酸2、工业上用含有、工业上用含有Cr2O72和和CrO42的废水回收铬。其工艺流程如下：的废水回收铬。其工艺流程如下：已知：已知：2CrO42（黄色）（黄
43、色）+2H+Cr2O72（橙色）（橙色）+H2O；常温下，常温下，KspFe(OH)3=1.01038，KspCr(OH)3=1.01032；当离子浓度小于当离子浓度小于1.0105 moIL1时，认为沉淀完全。时，认为沉淀完全。（4）过滤操作中需用到的玻璃仪器有）过滤操作中需用到的玻璃仪器有 。（5）FeSO4溶液与溶液溶液与溶液A发生反应的离子方程式为发生反应的离子方程式为 。（6）沉淀）沉淀C的化学式为的化学式为 ，调节，调节pH2的范围为的范围为 。烧杯烧杯 漏斗漏斗 玻璃棒玻璃棒 Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O Fe(OH)353、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于
44、制造各种人造关节，因此被称为、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为“生物生物金属金属”。工业上由钛铁矿（。工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含）（含Fe2O3等杂质）制备钛的工艺流程如下：等杂质）制备钛的工艺流程如下：（1）进行步骤）进行步骤I前，钛铁矿需要先粉碎成细颗粒，其目的为前，钛铁矿需要先粉碎成细颗粒，其目的为 。（2）步骤）步骤I中所发生的主要反应的化学方程式为中所发生的主要反应的化学方程式为 。钛铁矿粗TiO2TiCl4过量焦炭生铁海绵钛还原800 C氯化镁电解槽（I）（II）（III）氯化800 C900 C还原1180 C1200 C粗Ti酸洗过量焦炭增大
45、反应物的接触面积，加快化学反应速率增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，提高原料利用率提高原料利用率FeTiO3C FeTiO2CO3、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为“生物生物金属金属”。工业上由钛铁矿（。工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含）（含Fe2O3等杂质）制备钛的工艺流程如下：等杂质）制备钛的工艺流程如下：（3）将步骤）将步骤II中所发生的主要反应记为反应中所发生的主要反应记为反应，则，则的化学方程式的化学方程式为为 。有同学认为步骤。有同学认为步骤II中的物质转化中只需中的物质转化中只需通入
46、氯气，而无需加入焦炭就能实现，即发生反应通入氯气，而无需加入焦炭就能实现，即发生反应：TiO22Cl2 TiCl4O2。已知相关数据如下：。已知相关数据如下：结合上表数据，从反应进行的方向角度分析加入焦炭的必要性结合上表数据，从反应进行的方向角度分析加入焦炭的必要性_。钛铁矿粗TiO2TiCl4过量焦炭生铁海绵钛还原800 C氯化镁电解槽（I）（II）（III）氯化800 C900 C还原1180 C1200 C粗Ti酸洗过量焦炭反应反应H/kJmol-1S/JK-1mol-172.122014941TiO22Cl22C TiCl42CO 加入焦炭后发生加入焦炭后发生反应反应，与反应，与反应相
47、比，相比，H减小，减小，S增大，更有利于反应在较低温度下向右进行增大，更有利于反应在较低温度下向右进行3、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为“生物生物金属金属”。工业上由钛铁矿（。工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含）（含Fe2O3等杂质）制备钛的工艺流程如下：等杂质）制备钛的工艺流程如下：（4）步骤）步骤III中，需要在无水氛围中进行反应，中，需要在无水氛围中进行反应，原因原因为为 。反应结束后，用盐酸酸洗粗反应结束后，用盐酸酸洗粗Ti，除去，除去 （填化学式），（填化学式），即可制得海绵钛。即可制得海绵钛
48、。钛铁矿粗TiO2TiCl4过量焦炭生铁海绵钛还原800 C氯化镁电解槽（I）（II）（III）氯化800 C900 C还原1180 C1200 C粗Ti酸洗过量焦炭防止防止TiCl4水解水解Mg、MgCl2 3、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为“生物生物金属金属”。工业上由钛铁矿（。工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含）（含Fe2O3等杂质）制备钛的工艺流程如下：等杂质）制备钛的工艺流程如下：（5）钛铁矿转化为粗）钛铁矿转化为粗TiO2也可以通过湿法完成：先用浓也可以通过湿法完成：先用浓H2SO4溶解，将
49、钛铁溶解，将钛铁矿转化为矿转化为TiO2+，然后使其水解得到粗，然后使其水解得到粗TiO2。用酸清洗可除去粗。用酸清洗可除去粗TiO2中的中的Fe(OH)3杂质。已知杂质。已知25 时，时，KspFe(OH)32.791039，该温度下反应，该温度下反应Fe(OH)33H Fe33H2O的平衡常数的平衡常数K_。（6）金属钛还可以通过电解获得。以石墨为阳极，）金属钛还可以通过电解获得。以石墨为阳极，TiO2为阴极，熔融为阴极，熔融CaO为为电解质，其阴极的电极反应式为电解质，其阴极的电极反应式为 。钛铁矿粗TiO2TiCl4过量焦炭生铁海绵钛还原800 C氯化镁电解槽（I）（II）（III）氯
50、化800 C900 C还原1180 C1200 C粗Ti酸洗过量焦炭2.79103TiO24eTi2O24、欲将某铜矿加工厂产生的含铜酸性污水（如表一所示）处理成达标水，并回收欲将某铜矿加工厂产生的含铜酸性污水（如表一所示）处理成达标水，并回收某些金属化合物，设计如下工艺流程：某些金属化合物，设计如下工艺流程：表一表一 含铜酸性污水主要污染物离子含铜酸性污水主要污染物离子 相关信息：相关信息：国家规定含铜污水排放标准为：国家规定含铜污水排放标准为：pH7；c(Cu2)1.0107 molL1；铁元素含量低于铁元素含量低于1.0105 molL1。FeS能溶于能溶于pH4的酸性溶液。的酸性溶液。
