2020高考化学工艺流程题特殊考点汇编

2020年高考工艺流程题特殊考点汇编1.Li4Ti5O12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FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：（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70%时，所采用的实验条件___________________。（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因（4）Li2Ti5O15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Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？__________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。2.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_____________________3．砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO32-,其原因是___________________________________。（2）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图-1和题20图-2所示。①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=_________(pKa1=-lgKa1)。（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH>7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图-3所示。①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是____________________。②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___________。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。4.已知工业上合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0。在一体积为2L的密闭容积中，加入0.20mol的N2和0.60mol的H2，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：（1）写出该反应平衡常数的表达式K=______________________（2）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(NH3)为；（3）5分钟时，保持其它条件不变，把容器的体积缩小一半，平衡移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）原因是：。化学平衡常数将（填“增大”、“减少”或“不变”）。（4）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25mol·L—1），请在图中画出第5分钟后NH3浓度的变化曲线。（5）N2和H2的反应还有其它应用。如：有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，分别以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应式。5.镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的pH如下表所示：M(OH)nKsp开始沉淀时pH沉淀完全时的pHAl(OH)31.9×10－233.44.2Fe(OH)33.8×10－382.52.9Ni(OH)21.6×10－147.69.8回答下列问题：(1)用NiO调节溶液的pH，依次析出沉淀Ⅰ和沉淀Ⅱ(填化学式)。(2)写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式：(3)写出电解滤液的阴极电极反应式：。检验电解滤液时阳极产生的气体的方法是：