无机综合的应用(生产工艺为背景).doc

PAGE 2011年广东高考复习 无机综合应用（生产工艺为背景） 1．（2008年广州一模改）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下： 煅烧 煅烧 浸出 搅拌，调节溶液pH在4.2～4.5，过滤 蒸发浓缩 90～100℃ Al2(OH)nCl6-n 高岭土 A酸 适量CaCO3 已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。 根据流程图回答下列问题： （1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。 （2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。 （3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。 （4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有 _________________ _______________________________________________________ （要求写出三条）。 （5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃ （6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为__________________________________ 2．（2010江苏改）废旧锂离子电池的正极材料（主要含有及少量Al、Fe等）可用于回收钴、锂，实验方法如下： （1）在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为 ，氧化剂是__________。 （2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是____________________________________。废渣的主要成分是_________________________。 （3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为______________________________、________________________________。 （4）本工艺可回收的副产品是_________________________。 3．CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程： 已知： ①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑ ②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。 ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.7 7.5 7.6 3.8 完全沉淀 3.2 9.7 9.2 5.2 请回答下列问题： ⑴加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。 ⑵操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 和过滤。 ⑶制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。 ⑷为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 。 ⑸在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl2·6H2O，方法是 。 ⑹在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是