無機化工流程(2)1．（2023·新課標卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：

已知：最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O存在，在堿性介質中以CrO存在。回答下列問題：(1)煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為___________(填化學式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和___________。(3)“沉淀”步驟調pH到弱堿性，主要除去的雜質是___________。(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導致___________；pH>9時，會導致___________。(5)“分離釩”步驟中，將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時，溶解為VO或VO3+在堿性條件下，溶解為VO或VO，上述性質說明V2O5具有___________(填標號)。A．酸性

B．堿性

C．兩性(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為___________。【答案】(1)Na2CrO4(2)Fe2O3(3)Al(OH)3(4)磷酸根會與H+反應使其濃度降低導致MgNH4PO4無法完全沉淀，同時可能產生硅酸膠狀沉淀不宜處理會導鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，導致產品中混有雜質，同時溶液中銨根離子濃度降低導致MgNH4PO4無法完全沉淀(5)C(6)2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O2．（2023·湖北卷）是生產多晶硅的副產物。利用對廢棄的鋰電池正極材料進行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：

回答下列問題：(1)Co位于元素周期表第_______周期，第_______族。(2)燒渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙燒”后剩余的應先除去，否則水浸時會產生大量煙霧，用化學方程式表示其原因_______。(3)鑒別洗凈的“濾餅3”和固體常用方法的名稱是_______。(4)已知，若“沉鈷過濾”的pH控制為10.0，則溶液中濃度為_______。“850℃煅燒”時的化學方程式為_______。(5)導致比易水解的因素有_______(填標號)。a．Si-Cl鍵極性更大

b．Si的原子半徑更大c．Si-Cl鍵鍵能更大

d．Si有更多的價層軌道【答案】(1)4Ⅷ(2)(3)焰色反應(4)(5)abd5．（2023·全國甲卷）是一種壓電材料。以為原料，采用下列路線可制備粉狀。

回答下列問題：(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙燒”后固體產物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”時主要反應的離子方程式為_______。(3)“酸化”步驟應選用的酸是_______(填標號)。a．稀硫酸

b．濃硫酸

c．鹽酸

d．磷酸(4)如果焙燒后的產物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。(5)“沉淀”步驟中生成的化學方程式為_______。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產生的_______。【答案】(1)做還原劑，將還原(2)(3)c(4)不可行產物中的硫化物與酸反應生成的有毒氣體會污染空氣，而且與鹽酸反應生成可溶于水的，導致溶液中混有雜質無法除去、最終所得產品的純度降低(5)(6)6．（2023·全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。回答下列問題：(1)硫酸溶礦主要反應的化學方程式為_______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______(舉1例)。(2)加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。(3)溶礦反應完成后，反應器中溶液pH=4，此時c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳調節至pH≈7，除去的金屬離子是_______。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。(5)在電解槽中，發生電解反應的離子方程式為_______。隨著電解反應進行，為保持電解液成分穩定，應不斷_______。電解廢液可在反應器中循環利用。(6)緞燒窯中，生成LiMn2O4反應的化學方程式是_______。【答案】(1)MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑粉碎菱錳礦(2)將Fe2+氧化為Fe3+Fe3+可以催化H2O2分