专项12 工艺流程综合题-2021年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·5月期）（解析版）

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2021 年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·5 月期）
专项十二 工艺流程综合题
1．（2021·山东滨州市·高三二模）为缓解新能源产业带来的用锂压力，某公司设计了从某含锂的电解铝废
渣(主要成分有 AlF3、NaF、LiF、CaO、SiO2等)中提取制备碳酸锂及合成冰晶石(Na3AIF6)的生产工艺。工
艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“酸浸”时 AIF3发生反应的化学方程式为___，能提高“酸浸”时反应速率的方法有__(任写一条)。
(2)“碱解反应”时，不同碳酸钠浓度下溶液中锂、铝浓度的变化如表，当碳酸钠浓度为__mol/L 时脱铝效果
最好，且锂的损失相对较小。随着溶液中碳酸钠浓度的增大，溶液中 Al 质量浓度增大的原因是___。
碳酸钠浓度/(mol/L) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
溶液中 Al 质量浓度/
(g/L)
0.432 0.360 0.200 0.272 0.350
溶液中 Li 质量浓度/
(g/L)
0.083 0.072 0.060 0.065 0.070
(3)“苛化反应”中存在如下平衡：Li2CO3(s)+Ca2+(aq) 2Li+(aq)+CaCO3(s)，通过计算说明该反应能否进
行完全__。
[已知：Ksp(Li2CO3)=8.75×10-4，Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]
(4)“合成”冰晶石的化学方程式为___。
【答案】2AIF3+3H2SO4(浓)=Al2(SO4)3+6HF↑ 将电解铝废渣粉碎或对反应物进行搅拌或加热 3 溶液中
Na2CO3浓度增大，pH 增大，可使 Al(OH)3转化成[AI(OH)4]- 该反应的 K=3.5×105>1.0×105，该反应能进行
完全 12HF+3Na2SO4+2Al(OH)3= Na3AIF6+3H2SO4+6H2O
【详解】
(1)由题意可知，“酸浸”时，AIF3与浓 H2SO4生成硫酸铝和氟化氢气体，即反应的化学方程式为：
2AIF3+3H2SO4(浓)=Al2(SO4)3+6HF↑，因反应生成 HF 气体，能提高“酸浸”时反应速率的方法有：将电解
铝废渣粉碎或对反应物进行搅拌或加热。
(2) 脱铝效果最好，即溶液中 Al 的浓度最小，由“碱解反应”时，不同碳酸钠浓度下溶液中锂、铝浓度的
变化表可知，碳酸钠浓度为 3mol/L 时脱铝效果最好，且锂的损失相对较小，溶液中 Na2CO3浓度增大，溶
液碱性增强，Al(OH)3部分溶解，Al 质量浓度增大，即随着溶 Na2CO3浓度增大，pH 增大，可使 Al(OH)3转
化成[Al(OH)4]-。
(3)反应 Li2CO3(s)+Ca2+(aq) 2Li+(aq)+CaCO3(s)的
，即该反应的 K=3.5×105>1.0×105，该反应能进行
完全。
(4) 由流程图可知，“合成”冰晶石时，反应物有 HF、Al(OH)3、Na2SO4，即反应方程式为：
12HF+3Na2SO4+2Al(OH)3=2 Na3AIF6+3H2SO4+6H2O。
2．（2021·山东青岛市·高三二模）铍可应用于飞机、火箭制造业和原子能工业。素有“中国铍业一枝花”
之称的湖南水口山六厂改进国外生产工艺，以硅铍石(主要成分为 、 、 、 、 )
为原料提取铍，具体流程如下：
已知：①铍和铝在元素周期表中处于对角线位置，电负性相近，其单质及化合物在结构与性质等方面具有
相似性。
②铝铵钒在不同温度下的溶解度：
温度/℃ 0 10 20 30 40 60
溶解度/g 2.10 5.00 7.74 10.9 14.9 26.7
回答下列问题：
(1)流程中“系列操作”为___________。
(2)将“中和液”沉淀时，调节溶液的 不能过大或过小。 过大时发生反应的离子方程式为_________
__。
(3)已知 ， 。若 浓度为 0.40 的中和液
开始沉淀时，溶液中 ___________ 。
(4)若在实验室洗涤粗 ，操作为___________；洗涤时加入 溶液除去表面吸附的少量氢氧
化铝，反应的离子方程式为___________。
(5)氧化铍转化为氯化铍的化学方程式为___________。
(6) 的电子式为___________；电解时须加入氯化钠的作用是___________。
【答案】蒸发浓缩、降温结晶、过滤 向过滤器中加入
溶液至浸没沉淀，将溶液滤出，重复操作 2～3次
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