高考化学-工艺流程图-题型分类.docx

-- 化学工艺流程 1. Li4 Ti5O12 和 LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为 FeTi O3 ，还含有少量 Mg O、S iO2 等杂质)来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为 7 0 %时,所采用的实验条件为____ _______________。 (2) “酸浸后,钛主要以 TiOCl 2-形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。 4 (3) TiO 2 · xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应40m i n 所得实验结果如下表所示: 3 5955 08845 3 5 95 5 0 88 45 93 30 9 2 40 97 TiO2 · x H2O 转化率％ 分析 4 0℃时Ti O2 · xH2O 转化率最高的原因__________________。 (4) Li 2 Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________. (5)若“滤液②中 c(Mg2+ ) =0．02mol/L，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使 Fe 3 +恰好沉淀完全即 溶液中 c(Fe3+ ) =1×10-5 mol／L ,此时是否有 Mg 3 (PO4)2 沉淀生成？ ___________ (列式计算)。 FePO4 、Mg3(PO 4 ) 2 的 Ks p 分别为1。 3×10—22 、1。 0×10—2 4 。 (6)写出“高温煅烧②中由 FePO4 制备 LiF e PO 4 的化学方程式。 【答案】 (1)1 00℃、 2h，90℃， 5h (2) F eTiO 3+ 4H++4Cl? = Fe2＋+ TiOCl42? + 2H2 O (3)低于 4 0℃， TiO2 · xH2O 转化反应速率随温度升高而增加;超过 40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO 2 · xH2O 转化反应速率下降 (4) 4 -- -- -- 1.3 1022 (5)Fe 3＋恰好沉淀完全时,c(PO 43－ ) = 1.0 105 mol · L ?1=1.3×10- 1 7 mo l · L?1，c3(Mg2＋)×c2 (PO4 3 —) ＝(0．01) 3 × (1．3×10- 17 ) 2 =1。7 × 10 -40＜Ksp [M g 3 (PO4 ) 2 ]，因此不会生成 Mg3 (PO4) 2 沉淀。 (6) 2 FePO4 + L i 2CO3 ＋ H2C2O4 高温 2L i F e PO 4 + H2O↑+ 3CO2 ↑ 2．水泥是重要的建筑材料.水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、 铝和镁等金属的氧化物.实验室 测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 回答下列问题： (1) 在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸.加入硝酸的目的是__________, 还可使用___________代替硝酸. (2)沉淀 A 的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为______ ______________________________ (3)加氨水过程中加热的目的是___________.沉淀B的主要成分为_____________、____________(填 化学式). (4)草酸钙沉淀经稀 H 2 SO4 处理后,用 KMnO4 标准溶液滴定， 通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为： MnO +H ＋+H2C2O 4 →Mn2++CO2+H2 O。实验中称取 0.40 0 g 水泥样品 ,滴定时消耗了0 . 0 500 mol · L — 1 的 KMnO4 溶液 36 。0 0 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。 2 2【答案】 (1)将样品中可能存在的Fe 2 +氧化为 Fe3+ ; 双氧水(H 2 2 (2) SiO 2 (或 H 2 SiO3)；SiO2＋4HF SiF4 ↑+2H2O (OH)33(3)防止胶体生成，易沉淀分离； Fe (OH (OH)3 3 (4) 45.0％ 3 .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FeO· Cr2O3 ，还含有硅、铝等杂质。 制备流程如图所示: 回答下列问题： (1)步骤①的主要反应为: FeO· Cr2O3+Na 2 CO3+NaNO3 N a 2CrO4+ Fe 2 O3+CO2+ NaNO2 上述反应配平后 F