精品高考化学二轮11题-第十一题:化工流程题(含答案解析).DOC
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1、高考化学复习备考精品资料第十一题化工流程题1 锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:已知:部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.79.6完全沉淀pH3.74.711Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:温度/205075100Li2CO3的溶解度/g1.3291.1810.8660.728LiOH微溶于水。请回答下列问题:(1)用氧化物形式表示Li
2、AlSi2O6的组成:_。(2)反应加入碳酸钙的作用是_。(3)写出反应中生成沉淀A的离子方程式_。(4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用_(选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是_。(5)将氯化锂溶液蒸干的过程中还不断通入HCl,其作用是_。(6)电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是_。答案(1)Li2OAl2O34SiO2(2)消耗反应中过量的H2SO4;控制pH,使Fe3、Al3完全沉淀(3)Mg22OH=Mg(OH)2、Ca2CO=CaCO3(4)热水Li2CO3在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗(5)抑制LiCl的水解,防止生成LiOH
3、,同时HCl可带走水蒸气(6)加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时O2放电产生O2(其他合理答案均可)2 (2013新课标全国卷,27)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应为6CxLixe=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(部分条件未给出):回答下列问题:(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应
4、的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是_。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有_(填化学式)。答案(1)3(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O、2H2O22H2OO2有氯气生成,污染较大(4)CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(5)Li1xCoO
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