高考化學一輪復習：工業(yè)流程題

試卷第=page1717頁，共=sectionpages1717頁試卷第=page1616頁，共=sectionpages1717頁高考化學一輪復習：工業(yè)流程題1．（2022·重慶市育才中學模擬預測）硫酸銅晶體(CuSO4?5H2O)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、電鍍、飼料添加劑、催化劑、石油、選礦、油漆等行業(yè)，它易溶于水，難溶于乙醇?，F(xiàn)用銅礦石(主要成分為CuS、Cu2S、CuS，雜質(zhì)為Fe2O3、FeO、SiO2等)制備硫酸銅晶體，工業(yè)流程如圖所示：已知：I．“絡(luò)合反應(yīng)”中可形成配合物；II．在該工藝條件下，生成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示。氫氧化物開始沉淀的pH7.76.51.14.2沉淀完全的pH10.48.963.36.7回答下列問題：(1)關(guān)于上述流程，下列說法正確的是___________(填選項字母)A．預處理時，用破碎機將銅礦石破碎成粒子直徑＜1nm的銅礦粉，其目的是提高反應(yīng)速率和浸取率B．“絡(luò)合反應(yīng)”中，高溫可提高反應(yīng)的速率C．“蒸氨”時，產(chǎn)生的氣體有污染，經(jīng)一定濃度的硫酸吸收所得的溶液可作化肥D．“一系列操作”中，固液分離操作可采用常壓過濾，也可采用減壓過濾(2)“反應(yīng)I”后，過濾所得濾渣中含有S，寫出其中Cu2S參與反應(yīng)的離子方程式：___________。(3)“中和”時利用加入的氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，應(yīng)控制的pH范圍為___________。(4)“絡(luò)合反應(yīng)”過程中，生成的化學方程式為___________。(5)“一系列操作”中，使晶體從溶液中析出，可采取的操作有___________(任寫一條)。(6)晶體中所含結(jié)晶水通過重量分析法測定。①主要步驟：a．稱量；b．置于烘箱中脫結(jié)晶水；c．冷卻；d．稱量；c．重復b~d至恒重；f．計算。步驟e的目的是___________。②在受熱時質(zhì)量分數(shù)(ω)隨溫度的變化情況如圖所示：據(jù)此分析可知，若測得結(jié)晶水的含量偏低，則可能是因為受熱后的晶體中存在___________(填化學式)導致的結(jié)果。2．（2022·山西運城·模擬預測）鎳被廣泛應(yīng)用于石油化工、國防、冶金、電子等多個行業(yè)，為緩解鎳資源的減少、提高資源利用率，一種從廢催化劑(含Ni、NiO、CuO、FeO、MgO、ZnO、Al2O3等)中提取鎳并回收多種有價金屬的工藝流程如圖所示：已知：①常溫下，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1×10-33、Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15，溶液中離子濃度≤1×10-5mol·L-1時認為該離子沉淀完全；②ZnO是兩性氧化物?；卮鹣铝袉栴}：(1)廢催化劑需預先球磨，其目的為____。(2)“酸浸”時，硫酸溶液中所含H2SO4溶質(zhì)的量一定、浸出時間和溫度相同時，液固比(液固比=)與鎳浸出率的關(guān)系如圖所示。當液固比大于4：1時鎳浸出率下降的原因為____。(3)將“焙燒”所得混合氣通入水中可制得“酸浸”液，反應(yīng)的化學方程式為____；用CuO和ZnO的混合物制備膽礬的方法為____。(4)“轉(zhuǎn)化II”所得濾渣2的化學式為____；若濾液2中c(Ni2+)=0.2mol·L-1，則該工序需控制pH的合理范圍為____。(5)濾渣3的主要成分的電子式為____。(6)“電沉積”時，陰極材料最適宜選用____，陽極的電極反應(yīng)式為____。3．（2022·江蘇揚州·模擬預測）錳酸鋰()是一種鋰離子電池正極材料。以軟錳礦漿液(含及少量、、、、、等的氧化物)煙氣脫硫吸收液為原料，制備錳酸鋰的流程如下：(1)“浸取”在題圖所示的裝置中進行，反應(yīng)生成，將轉(zhuǎn)化為的離子方程式為_______。局部過量會產(chǎn)生，保持溫度、流速、反應(yīng)時間、反應(yīng)物和溶劑的量不變，為減少的產(chǎn)生可采取的措施是_______。(2)“浸取”液除雜后可獲得較純的溶液(重金屬離子質(zhì)量濃度小于)。重金屬離子質(zhì)量濃度()在除雜中的變化如下表所示。已知：①的價格：3000元/噸；的價格：57500元/噸。②大量使用會造成污染，實驗的濾液中按用量添加溶液沉淀重金屬。③中和氧化液的在5～6之間。浸取液中沉淀完全，需要大于9.離子浸出液1058.2113156.8741.2320.5818.69中和氧化液3.516.2354.2637.6718.3217.89硫化后液0.430.890.590.130.060.04請設(shè)計“除雜”的實驗方案：量取浸取液，_______，得到較純的溶液。[須使用的試劑：、溶液、空氣]。(3)為確定“鋰化”需加入的的質(zhì)量，需要知道沉錳所得固體[、和]中元素的質(zhì)量。若與沉錳所得固體在恰好完全反應(yīng)，則與、和需要滿足的關(guān)系為_______。(4)固相法制備的實驗過程如下：將高純和按一定的比例混合均勻，控制溫度為使其充分反應(yīng)，兩者恰好完全反應(yīng)生成和氣體。①純凈的分解為和的溫度為，而固相法制備的實驗中，當溫度升高至時，便產(chǎn)生氣體，其可能的原因是_______。②固相法制備的實驗中產(chǎn)生的氣體有_______。③用沉錳所得固體制備與固相法制備的相比，其優(yōu)點為_______。4．（2022·新疆·三模）我國是最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以鋅精礦(主要成分是ZnS，還有Fe3O4、CuO、PbO2等雜質(zhì))為原料制備鋅的工藝流程如下：已知：25°C時相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下表：物質(zhì)Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2Cu(OH)2Ksp5×10-185×10-171×10-382×10-132×10-20回答下列問題：(1)濾渣I的主要成分除過量MnO2外，還有S和___________(填化學式)?！敖觥睍r，MnO2氧化ZnS的離子方程式為___________。(2)“沉鐵”時，滴加氨水需要調(diào)節(jié)pH最低為___________(殘留在溶液中離子濃度≤10-5mol·L-1時，沉淀完全)。(3)“萃取，反萃取”時發(fā)生的反應(yīng)是M2++2HA(有機萃取劑)MA2+2H+，有機萃取劑可以分離ZnSO4和MnSO4。實驗室進行萃取操作時，用到的玻璃儀器有___________、___________寫出反萃取劑X的化學式___________。(4)“深度凈化”中加Zn的目的是___________。(5)“電解沉積”過程中陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，陽極的電極反應(yīng)式為___________?！半娊獬练e”后的溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為___________。5．（2022·新疆·克拉瑪依市教育研究所三模）鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬。一種以閃鋅礦(主要成分為ZnS，還含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題：(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學方程式為____。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有____。(3)氧化除雜工序中通入氧氣的作用是____，ZnO的作用是____。(4)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為____。為什么不能省去“還原除雜”步驟，直接在“氧化除雜”步驟中除去Cd2+____。(5)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為____；沉積鋅后的電解液可返回___工序繼續(xù)使用。(6)改進的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導致空氣污染的焙燒過程，又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質(zhì)，“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為____。6．（2022·四川成都·三模）工業(yè)上以金焙砂酸浸液(主要成分為Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它雜質(zhì))與硫鐵礦(主要成分為FeS2，忽略其它雜質(zhì))為原料制備Fe3O4的流程如下：回答下列問題：(1)硫鐵礦和金焙砂酸浸液反應(yīng)的離子方程式為_______。還原時間與Fe3+還原率的關(guān)系如圖甲所示，則最佳還原時間為a=_______小時，理由是_______。(2)操作I為_______、_______、過濾、洗滌、干燥。(3)“溶解”并恢復室溫后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，為防止Fe2+沉淀，加CaO調(diào)pH最高為b=_______(已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。(4)加NaOH調(diào)pH時，pH與懸濁液中的關(guān)系如圖乙所示，則調(diào)pH為c=_______(填具體值)，向調(diào)pH后的溶液中通入空氣的目的是_______。(5)磁分離后所得副產(chǎn)物是一種鹽，可用作建筑材料，其化學式為_______。7．（2022·安徽·模擬預測）廢舊鋰離子電池陰極材料回收再利用，在節(jié)約能源方面具有重要的意義。一種LiCoO2陰極材料回收再利用的工藝流程如圖所示。回答下列問題：(1)濾渣I的成分為Al、CoO，“酸洗”的主要作用是___________。(2)濾渣II的成分為LiCoO2、CoO，“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學方程式為___________。(3)當金屬陽離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1時沉淀完全，Al3+恰好完全沉淀時，溶液的pH為___________；反應(yīng)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3的平衡常數(shù)K___________。[已知：Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5，lg5=0.7，25°C時，Ksp[Al(OH)3]=5.0×10-33](4)CoC2O4和Li2CO3可在空氣氛圍中焙燒重新得到LiCoO2，發(fā)生的總化學反應(yīng)方程式為___________；一般要求LiCoO2雜質(zhì)含量極低，檢驗LiCoO2中Na2CO3是否洗滌干凈的方法是___________。8．（2022·湖北·模擬預測）納米氧化鋅作為一種新型功能材料，在橡膠、涂料、陶瓷、防曬化妝品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.以某煙道灰(主要成分為，另外含有少量等)為原料制備納米的流程如圖所示。已知常溫時?；卮鹣铝袉栴}：(1)料渣Ⅱ的化學成分是_______(2)調(diào)加入的X可能是_______，相關(guān)的離子方程式包括：①，②_______(3)寫出氧化過程中生成的離子方程式：_______(4)除銅原理為，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______(5)草酸鋅晶體加熱過程中固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如圖所示①圖中A轉(zhuǎn)化為B的過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_______②實驗室中證明得到的是納米材料的方法是_______9．（2022·湖南·模擬預測）鐵、鈷、鎳是第四周期第Ⅷ族元素，稱為鐵系元素，其合金及化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。以含鈷鎳廢料(主要成分為、，還含少量、和)為原料制備碳酸鈷()和硫酸鎳()的工藝流程如圖。已知：常溫下，，請回答以下問題：(1)“濾渣Ⅰ”的主要成分是_______。(2)“酸浸”時發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_______，生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實際消耗的量大于理論值，主要原因可能是_______。(3)“調(diào)”過程中生成黃鈉鐵礬沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為_______。(4)已知“萃取”和“反萃取”可簡單表示為。則在萃取過程中加入適量氨水，其作用是_______?！胺摧腿　毙枰袡C層中加入_______(填試劑名稱)。(5)若“溶液”中，則“沉鈷”過程的具體操作是_______。(6)硫酸鎳可用于制備堿性鎳氫電池電極材料，該電池工作原理為(為儲氫合金)，寫出電池充電時陽極的電極反應(yīng)：_______。10．（2022·湖北·華中師大一附中模擬預測）鋅鹽在化工、醫(yī)藥、電鍍等方面都有重要應(yīng)用。以硫化鋅精礦為原料，選擇在常壓下，采用氧化-酸浸法進行實驗生產(chǎn)的工藝如圖所示。已知：①浸出液雜質(zhì)離子主要是Fe2+、Fe3+，還含有少量的Cu2+、Ni2+等；②pH=1.5時，除鐵的化學方程式為3Fe2(SO4)3+K2SO4+12H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6↓+6H2SO4；③25℃時，Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39?；卮鹣铝袉栴}：(1)浸出時，選用氧化-酸浸法而不直接選用酸浸法的優(yōu)點是_______，氧化劑在稀硫酸介質(zhì)中對硫化鋅精礦進行浸取時所涉及的化學反應(yīng)機理較為復雜，若氧化劑為稀硝酸時氧化產(chǎn)物為單質(zhì)S，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)溫度對硫化鋅精礦的浸出率有重要的影響，從室溫到100°C范圍內(nèi)，溫度對硫化鋅精礦的浸出率的影響結(jié)果如圖所示：隨浸出溫度的升高，硫化鋅精礦的浸出率顯著提高的原因是_______；實際工業(yè)生產(chǎn)選用的合適溫度為_______左右。(3)若氧化劑為H2O2，用離子方程式解釋除鐵之前需要加入氧化劑的目的：_______。測定除鐵后的濾液中c(Fe3+)為0.003mol·L-1，則此時溶液的pH=_______。(4)除鐵后再進一步調(diào)節(jié)pH=4左右，使其完全水解形成Fe(OH)3沉淀，即可達到除鐵要求，不在除鐵之前調(diào)節(jié)pH=4的原因是_______。(5)加入Zn的目的是_______。11．（2022·廣東潮州·二模）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：回答下列問題：(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是_______，還可使用_______代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_______，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學方程式為_______。(3)加氨水過程中加熱的目的是_______。沉淀B的主要成分為、_______(填化學式)(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀處理后，用標準溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：。實驗中稱取0.400g水泥樣品，滴定時消耗了的溶液36.00mL，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分數(shù)為_______，(相對原子質(zhì)量Ca：40)12．（2022·陜西榆林·模擬預測）一種礦物的孿生礦含有Pr2S3、FeS、SiO2等，利用該礦制取PrCl3晶體的工藝流程如下：已知：PrCl3(aq)+2Cl-(aq)(aq)

ΔH＞0.(1)實驗室用氯化鐵固體配制氯化鐵溶液的具體操作為_______。(2)“溶浸”時Pr2S3可被FeCl3氧化，生成淡黃色的沉淀。寫出Pr2S3被FeCl3氧化的離子方程式：_______；由于溶液酸性較強，該操作中易產(chǎn)生有毒氣體，其化學式為_______，工業(yè)上可用_______(填化學式)來吸收處理。(3)"濾渣1”的主要成分有_______(填化學式)。(4)“調(diào)pH”時，可選用的試劑為_______(填標號)。A．Fe2O3 B．稀鹽酸 C．Fe(OH)3 D．稀硫酸(5)用化學平衡移動的原理解釋使用冰水浴的原因：_______。13．（2022·湖南·雅禮中學模擬預測）金屬鉬(Mo)、鎳(Ni)是重要的戰(zhàn)略金屬，廣泛應(yīng)用在鋼鐵、化工等領(lǐng)域，輝銀礦的主要，還含有Ni、V、Fe等金屬元素，處理輝鉬礦有火法和濕法兩種工藝。下圖是用NaClO溶液(pH>9)濕法浸取輝鉬礦制備仲鉬酸銨[]的工藝流程(已知：次氯酸鈉溶液化學性質(zhì)不穩(wěn)定，常溫下緩慢分解成NaCl，和)。請回答下列問題：(1)傳統(tǒng)的火法工藝是在空氣中灼燒輝鋁礦得到和，和上述濕法工藝相比這種方法最大的缺陷是_______。(2)浸取輝鉬礦之前要先將輝鉬礦磨碎，目的是_______。(3)步驟①中溶于NaClO溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(4)步驟②由于易溶于有機萃取劑，可以發(fā)生草取。步驟③反萃取時使用的X試劑為_______，步驟②③的作用為_______。(5)某科研小組研究溫度對步驟①中浸取率的影響。實驗條件為NaClO)的濃度為130g/L，漢取液pH=9。反應(yīng)時間1.5h溫度控制為采用冷水浴冷卻和不冷卻兩種，實驗結(jié)果見下表：反應(yīng)條性反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)果冷水浴反應(yīng)溫度保持30℃左右，Mo元素的浸取率為83.3%。不冷卻溫度上升很快，最高為60℃左右，有大量的氣泡產(chǎn)生，Mo元素的浸取率為7.8%。出現(xiàn)上表實驗結(jié)果的原因為_______。(6)碳鋼在空氣中容易被腐蝕，加入鉬酸鹽有利于緩蝕，其緩蝕原理是在鋼鐵表面形成保護膜。密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳銅管道緩蝕，除需加入鉬酸鹽外還需加入，則的作用是_______。14．（2022·湖南·長郡中學模擬預測）國內(nèi)某釩制品廠鈣法提釩工藝每年產(chǎn)生提釩酸性廢水約400kt，其中硫酸錳和硫酸鈣的含量較高，且含有少量的鋁離子。在廢水回用的過程中不斷富集，影響工藝穩(wěn)定性，因此必須對廢水中的雜質(zhì)離子加以脫除。以下是采用化學沉淀法處理鈣法提釩廢水并制備高純碳酸錳的生產(chǎn)工藝流程。根據(jù)題意，回答下列問題：(1)已知步驟2中加少量是為了提供晶種，有利于濾渣Ⅱ的析出，則加入的試劑X最合理的是___________(填標號)。A．

B．

C．(2)步驟3中得到濾渣Ⅲ的離子方程式為：___________；該過程一般加氨水控制pH在6.8～7.2之間，其原因是___________。當錳離子恰好沉淀完全時，溶液的，則此時濾液Ⅲ中的濃度約為___________。已知：，的二級電離常數(shù)為，當離子濃度小于或等于，則該離子已沉淀完全。(3)已知步驟3過程中對廢水錳去除率、產(chǎn)品錳品位及雜質(zhì)含量的影響如下圖所示：則工業(yè)上可采用___________沉錳。(4)步驟4中一系列的操作包括過濾、洗滌、110℃烘干，則檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作是___________。(5)已知該提釩廢水錳離子的含量高達16.5％，該制品廠利用該工藝后高純碳酸錳的年產(chǎn)量為124.2kt，求該工藝中錳的回收產(chǎn)率為___________。15．（2022·山東日照·三模）五氧化二釩常用于生產(chǎn)硫酸或石油精煉的催化劑。某化工廠從廢釩催化劑中(含有等)回收和，既能避免環(huán)境污染，又能節(jié)約資源。回收工藝流程如下：已知：1：①"酸浸”時，和先與稀硫酸反應(yīng)分別生成和；②有機萃取劑萃取的能力比萃取的能力強；③微溶于冷水、易溶于熱水、難溶于乙醇；④溶液中與可相互轉(zhuǎn)化：?；卮鹣铝袉栴}：(1)濾渣2的成分主要有_______(填化學式)。(2)“酸浸”時，參與反應(yīng)的離子方程式為_______。(3)“萃取”和“反萃取”時，將發(fā)生(其中R表示，表示有機萃取劑)。①“反萃取”操作加入的試劑是_______(填化學式)。②假設(shè)“濾液2”中，“萃取”和“反萃取”每進行一次，萃取率為90%，5次操作后，“濾液2”中殘留的_______【萃取率=】。(4)“氧化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)①“沉釩”時生成，通入的作用是_______。②實驗發(fā)現(xiàn)，溫度超過以后沉釩率下降，可能的原因是_______。16．（2022·江西·模擬預測）銅陽極泥含有Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se和Cu2S等，下圖是從中回收Se和貴重金屬的工藝：已知：①該工藝中萃取與反萃取原理為2RH+Cu2+?R2Cu+2H+；②在堿性條件下很穩(wěn)定，易與Ag+絡(luò)合：Ag++2?[Ag(S2O3)2]3-，常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.80×1013?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出“焙燒”時Ag2Se生成Ag2O的化學方程式_______，“洗氣”時n(氧化劑)：n(還原劑)=_______。(2)寫出“濾渣I”的一種用途_______；“酸浸氧化”中通入氣體X可防止污染，寫出X的名稱_______。(3)在實驗室進行萃取操作所需的玻璃儀器_______?！胺摧腿弊詈眠x用_______(填化學式)溶液。(4)“溶浸”中發(fā)生的反應(yīng)為AgCl(s)+2(aq)?[Ag(S2O3)2]3-(aq)+C1-(aq)，通過計算說明該反應(yīng)能否進行完全：_______。[已知Ksp(AgCl)=1.80×10-10]。(5)“濾液IV”中含有Na2SO3，則“還原”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______?！盀V液IV”可返回“溶浸”工序循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會降低，原因是_______(試用平衡原理解釋)。17．（2022·內(nèi)蒙古赤峰·模擬預測）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種多功能的新型水處理劑。一種濕法制備高鐵酸鉀的新工藝流程如圖所示：已知：①高鐵酸鉀熱穩(wěn)定性差②在堿性環(huán)境中比酸性環(huán)境中相對穩(wěn)定?；卮鹨韵聠栴}：(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)中鐵元素的化合價為_______。(2)濾渣1的主要成分為(寫化學式)_______。(3)寫出“常溫氧化”過程的離子方程式_______。(4)氧化時控溫20~25°C，溫度不能高于25°C原因是_______。(5)實驗測得氧化時間、氧化劑濃度與K2FeO4產(chǎn)率、純度的實驗數(shù)據(jù)分別如圖1、圖2所示，為了獲取更高純度的高鐵酸鉀，反應(yīng)時間應(yīng)控制在________min，氧化劑濃度應(yīng)控制在________mol·L-1。(6)可用滴定分析法測定粗K2FeO4的純度，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為①++2H2O=+Fe(OH)3↓+OH-②2+2H+=+H2O③+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O現(xiàn)稱取1.980g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中，加入稍過量的KCrO2，充分反應(yīng)后過濾，將濾液加水配制成250mL溶液。每次取25.00mL，加入稀硫酸酸化，用0.1000mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，三次滴定消耗標準溶液的平均體積為18.93mL。則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為_______。(7)某工業(yè)廢水含Mn2+(濃度為0.1mol·L-1)，可用高鐵酸鉀氧化混凝去除。為避免形成Mn(OH)2降低去除率，控制體系pH<_______(常溫下Ksp[Mn(OH)2]=1×10-13)。18．（2022·北京市十一學校三模）銅礦石(主要成分、)的熔煉過程排放的煙氣含有、等有害成分，水洗煙氣形成污酸。工業(yè)上可以利用鐵碳床處理污酸，將其中的S(Ⅳ)還原為，進而生成難溶于水的，除去污酸中S、及重金屬元素。(1)用化學用語表示煙氣溶于水顯酸性的原因________。(2)采用鐵碳床而非純鐵床的原因是________。(3)①鐵碳床中鐵碳比為1∶1條件下處理污酸，的去除率及質(zhì)量濃度隨反應(yīng)時間變化如圖所示。內(nèi)，砷去除平均速率是________。②污酸經(jīng)過鐵碳床處理后，再加入或通入繼續(xù)除砷，的去除率變化如圖所示。反應(yīng)，砷去除率隨質(zhì)量的變化

通入，砷去除率隨反應(yīng)時間的變化甲同學認為，加入相同物質(zhì)的量的和，加入時的去除效率更好，相應(yīng)的證據(jù)是________。(4)處理后污酸中砷的殘留量的測定：取處理后的污酸，將其中的全部轉(zhuǎn)化為，加入過量溶液和幾滴淀粉，用電極進行電解，陽極附近溶液變藍時，停止電解。電解過程中，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極產(chǎn)物與反應(yīng)，將其氧化為。①電解時，陽極反應(yīng)式為________。②電解結(jié)束時，通過導線的電量為Q(單位C)，處理后污酸中的殘留量為________。(法拉第常數(shù)為F，表示每摩爾電子所帶電量，單位)答案第=page3737頁，共=sectionpages2020頁答案第=page3636頁，共=sectionpages2020頁參考答案：1．(1)AD(2)Cu2S+2MnO2+8H+=2Mn2++2Cu2++S+4H2O(3)3.3≤pH＜4.2(4)CuSO4+5NH3·H2O+NH4HCO3=Cu(NH3)4CO3+(NH4)2SO4+6H2O(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥(6)

確保結(jié)晶水完全失去

CuSO4·H2O【分析】銅礦石中主要成分為CuS、Cu2S、CuS，雜質(zhì)為Fe2O3、FeO、SiO2等，將礦石粉碎，可以增大反應(yīng)物接觸面積，然后與MnO2、H2SO4混合發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生Cu2+、Fe3+、Mn2+、S，酸性氧化物SiO2不溶，經(jīng)過濾除去S、SiO2，然后向濾液中加入氨水，發(fā)生中和反應(yīng)，調(diào)整溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀除去，而不能使Cu2+形成沉淀，F(xiàn)e(OH)3沉淀經(jīng)過濾進入濾渣中，向濾液中加入氨水及NH4HCO3，發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成Cu(NH3)4CO3，Mn2+形成MnCO3沉淀，經(jīng)過濾除去；然后加熱蒸氨，經(jīng)過濾分離出Cu(NH3)4CO3，用70%的硫酸溶解得到CuSO4溶液，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到CuSO4·5H2O晶體。(1)A．礦石粉碎成細小顆粒后增大了反應(yīng)物的接觸面積，可提高浸取率和反應(yīng)速率，A正確；B．絡(luò)合反應(yīng)不易在高溫下進行，這是由于發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，加入氨水和NH4HCO3，氨水易揮發(fā)，而NH4HCO3易分解，所以絡(luò)合反應(yīng)不宜在高溫下進行，B錯誤；C．蒸氨時時，產(chǎn)生的氣體為NH3、CO2，可用水吸收轉(zhuǎn)化為NH4HCO3或(NH4)2CO3，可作化肥不必用H2SO4吸收，C錯誤；D．固、液分離的操作可采用常壓過濾或者減壓過濾，D正確；故合理選項是AD；(2)在反應(yīng)Ⅰ中Cu2S與MnO2在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生S、Cu2+、Mn2+、H2O，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu2S+2MnO2+8H+=2Mn2++2Cu2++S+4H2O；(3)“中和”時利用加入的氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀除去，而不能使Cu2+形成沉淀，F(xiàn)e3+沉淀完全的pH為3.3，Cu2+開始形成Cu(OH)2沉淀的pH為4.2，因此應(yīng)控制的pH范圍為3.3≤pH＜4.2；(4)“絡(luò)合反應(yīng)”過程中，生成[Cu(NH3)4]CO3，則加入的反應(yīng)物有氨水及NH4HCO3，反應(yīng)的化學方程式為CuSO4+5NH3·H2O+NH4HCO3=Cu(NH3)4CO3+(NH4)2SO4+6H2O；(5)從浸取液中得到CuSO4·5H2O的一系列操作包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，析出晶體后，再經(jīng)過濾、洗滌，除去晶體表面可溶性雜質(zhì)，再干燥就得到相應(yīng)產(chǎn)品；(6)晶體中所含結(jié)晶水通過重量分析法測定。①主要步驟：a．稱量；b．置于烘箱中脫結(jié)晶水；c．冷卻；d．稱量；c．重復b~d至恒重；f．計算。在步驟e的目的是確保結(jié)晶水完全失去，減少實驗誤差；②CuSO4·5H2O中含有5個結(jié)晶水，每失去1個結(jié)晶水，質(zhì)量分數(shù)會減少；根據(jù)圖示物質(zhì)質(zhì)量減少的百分數(shù)分別是14.4%、14.4%、7.2%，可知CuSO4·5H2O在不同溫度下失去結(jié)晶水數(shù)目依次是2個、2個、1個，得到的相應(yīng)物質(zhì)化學式分別是CuSO4·3H2O、CuSO4·H2O、CuSO4；若測得結(jié)晶水的含量偏低，說明其結(jié)晶水未完全失去，根據(jù)結(jié)晶水合物的穩(wěn)定性,可知可能是因為受熱后的晶體中存在CuSO4·H2O。2．(1)增大廢催化劑與硫酸溶液的接觸面積，加快“酸浸”速率，使“酸浸”反應(yīng)更充分(2)液固比大于4：1時，硫酸濃度變小，反應(yīng)速率減慢(3)

2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

加入足量NaOH溶液溶解、過濾、洗滌，將濾渣用硫酸溶解后蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥(4)

Fe(OH)3、Al(OH)3

4.7≤pH<7(5)(6)

鎳單質(zhì)

2H2O-4e-=O2↑+4H+【分析】廢催化劑(含Ni、NiO、CuO、FeO、MgO、ZnO、Al2O3等)加入硫酸酸浸后，金屬單質(zhì)和氧化物均溶于酸中形成相應(yīng)的金屬陽離子，即得到含Ni2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Zn2+和Al3+的浸出液，隨后加入硫化鈉，使溶液中銅離子與鋅離子轉(zhuǎn)化為硫化銅和硫化鋅沉淀，通過過濾分離除去，則濾渣1的成分主要為CuS和ZnS，濾渣1經(jīng)過過量氧氣氧化可生成二氧化硫和相應(yīng)金屬氧化物CuO和ZnO，所以得到的混合氣為氧氣和二氧化硫，濾液1中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Mg2+和Al3+，經(jīng)雙氧水酸性條件下氧化后，F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH后使鐵元素和鋁元素以沉淀形式過濾除去，所以濾渣2的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3，濾液2主要含有Na+、Ni2+、Mg2+，加入NaF后，Mg2+以MgF2沉淀的形式過濾除去，濾液3中主要含有Ni2+，最終通過電沉積硫酸鎳得到鎳單質(zhì)，據(jù)此分析解答?！驹斀狻浚?）廢催化劑需預先球磨，可增大廢催化劑與硫酸溶液的接觸面積，加快“酸浸”速率，使“酸浸”反應(yīng)更充分；（2）結(jié)合圖象和工藝流程可知，液固比大于4：1時，硫酸濃度變小，反應(yīng)速率會減慢；（3）根據(jù)上述分析可知，得到的混合氣為過量的氧氣和生成的二氧化硫，所以“焙燒”所得混合氣通入水中可制得“酸浸”液后可循環(huán)利用，涉及的化學方程式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；根據(jù)題干信息可知，ZnO是兩性氧化物,所以可利用氫氧化鈉先分離CuO和ZnO，然后過濾得到不溶于堿的CuO，再進行硫酸酸浸得到硫酸銅溶液，最終得到膽礬，故制備膽礬的方法為：加入足量NaOH溶液溶解、過濾、洗滌，將濾渣用硫酸溶解后蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；（4）“轉(zhuǎn)化II”主要是沉淀鐵離子和鋁離子，使鎳離子在溶液中存留，所以所得濾渣2的化學式為Fe(OH)3、Al(OH)3；若濾液2中c(Ni2+)=0.2mol·L-1，則鎳離子開始沉淀所需的氫氧根離子濃度為，所以常溫下溶液pH不能超過7，若要鐵離子和鋁離子沉淀完全，根據(jù)兩者溶度積大小可知，只需求出鋁離子沉淀的pH值即可，因鋁離子沉淀的氫氧根離子濃度為，所以溶液中氫離子濃度=，其最低pH約為4.7，故該工序需控制pH的合理范圍為4.7≤pH<7；（5）濾渣3的主要成分為氟化鎂，屬于離子化合物，其電子式為；（6）結(jié)合電解精煉銅的原理可推知，“電沉積”時，陰極材料最適宜選用鎳電極，從而可制得精鎳，陽極為惰性電極，則溶液中水失電子生成氧氣和氫離子，其電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+。3．(1)

加速攪拌(2)在攪拌下，向浸取液通入足量的空氣，然后不斷加入固體，至溶液為5～6時，停止加固體，靜置過濾。向濾液中，邊攪拌邊滴加濾液體積1/100的溶液，靜置過濾(3)(4)

與反應(yīng)生成所需溫度變低，更易發(fā)生反應(yīng)(或參與反應(yīng)，導致分解的歷程發(fā)生變化，活化能降低，使得反應(yīng)可以在較低溫度下進行)

和

不需要高純的與反應(yīng)【分析】軟錳礦漿（含及少量、、、、、等的氧化物）制備錳酸鋰，軟錳礦漿通入含二氧化硫的煙氣，二氧化錳被二氧化硫還原為Mn2+，過濾濾液中加入氫氧化鈉溶液沉錳，過濾向所得固體中加入Li2CO3鋰化得到LiMn2O4，據(jù)此分析作答。(1)將還原轉(zhuǎn)化為的離子方程式為。由于局部過量會產(chǎn)生，因此在保持溫度、流速、反應(yīng)時間、反應(yīng)物和溶劑的量不變的情況下，為減少的產(chǎn)生可采取的措施是加速攪拌。(2)根據(jù)已知信息可判斷“除雜”的實驗方案為：量取浸取液，在攪拌下，向浸取液通入足量的空氣，然后不斷加入固體，至溶液為5～6時，停止加固體，靜置過濾。向濾液中，邊攪拌邊滴加濾液體積1/100的溶液，靜置過濾，得到較純的溶液；(3)中Li和Mn的原子個數(shù)之比是1：2，設(shè)、、和的物質(zhì)的量分別是xmol、amol、bmol、cmol，因此根據(jù)原子守恒可知，解得4x＝3a+b+c，即與、和需要滿足的關(guān)系為。(4)①由于與反應(yīng)生成所需溫度變低，因此更易發(fā)生反應(yīng)或參與反應(yīng)，導致分解的歷程發(fā)生變化，活化能降低，使得反應(yīng)可以在較低溫度下進行，從而在較低溫度下產(chǎn)生氣體；②將高純和按一定的比例混合均勻，控制溫度為使其充分反應(yīng)，兩者恰好完全反應(yīng)生成和氣體，根據(jù)①中分析可知一定有二氧化碳氣體，反應(yīng)中Mn元素化合價降低，根據(jù)電子得失可知氧元素化合價應(yīng)該升高，所以還應(yīng)該用氧氣生成，因此固相法制備的實驗中產(chǎn)生的氣體有和。③用固相法制備需要高純度的和，所以用沉錳所得固體制備與固相法制備的相比，其優(yōu)點為不需要高純的與反應(yīng)。4．(1)

PbSO4

MnO2+ZnS+4H+=Mn2++Zn2++S+2H2O(2)3(3)

分液漏斗

燒杯

H2SO4(4)將溶液中的Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(5)

2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O

硫酸或H2SO4【分析】鋅精礦(主要成分是ZnS，還有FeO4、CuO，PbO2等雜質(zhì))加入MnO2、稀硫酸“浸出”，將ZnS轉(zhuǎn)化為ZnSO4和S，將Fe3O4、CuO、PbO2轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3、CuSO4、PbSO4等，濾渣Ⅰ的主要成分除過量MnO2外，還有S和PbSO4；滴加氨水需要調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀過濾除去，“萃取，反萃取”時發(fā)生的反應(yīng)是M2++2HA(有機萃取劑)?MA2+2H+，分離出ZnSO4，深度凈化時加Zn的將Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu除去；(1)“浸出”時，將ZnS轉(zhuǎn)化為ZnSO4和S，將Fe3O4、CuO、PbO2轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3、CuSO4、PbSO4等，濾渣Ⅰ的主要成分除過量MnO2外，還有S和PbSO4；MnO2氧化ZnS的離子方程式為ZnS+4H++MnO2=Mn2++Zn2++S+2H2O，故答案為：PbSO4；ZnS+4H++MnO2=Mn2++Zn2++S+2H2O；(2)“沉鐵”時，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，F(xiàn)e3+完全沉淀的c(OH-)=mol/L=10-11mol/L，pH=3，故滴加氨水需要調(diào)節(jié)pH最低為3，故答案為：3；(3)進行萃取操作時，用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯；“萃取”時，加入有機物，平衡向右移動，“反萃取”時，平衡向左移動，則應(yīng)加入H2SO4，，故答案為：分液漏斗、燒杯；H2SO4；(4)“深度凈化”中加Zn的目的是將Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu除去，故答案為：將Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu除去；(5)電解沉積過程中，是電解ZnSO4，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極方程式為2H2O-4e-═4H++O2↑，“電解沉積”后的溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為H2SO4；故答案為：2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O；硫酸或H2SO4。5．(1)2ZnS+3O22ZnO+2SO2(2)PbSO4(3)

將Fe2+氧化成Fe3+方便除去

調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+沉淀完全(4)

Zn+Cd2+=Zn2++Cd

在氧化除雜工序中加ZnO是為了調(diào)節(jié)溶液pH，若要完全除去Cd2+，溶液的pH至少需要調(diào)節(jié)為9.4，此時Zn2+也會完全沉淀(5)

Zn2++2e-=Zn

溶浸(6)2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O【分析】由題給流程可知，浮選精礦焙燒時，金屬硫化物與空氣中氧氣高溫條件下反應(yīng)生成金屬氧化物和二氧化硫，向焙燒殘留物中加入稀硫酸酸浸，金屬氧化物溶于稀硫酸得到可溶性硫酸鹽，氧化鉛與稀硫酸反應(yīng)得到硫酸鉛，二氧化硫與稀硫酸不反應(yīng)，過濾得到含有二氧化硅、硫酸鉛的濾渣1和含有可溶性硫酸鹽的濾液1；向濾液中通入氧氣，將亞鐵離子氧化為鐵離子，向反應(yīng)后的溶液中加入氧化鋅調(diào)節(jié)溶液pH，將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵的濾渣2和濾液2；向濾液2中加入鋅粉，將鎘離子還原為鎘，過濾得到鎘濾渣3和硫酸鋅濾液；電解硫酸鋅溶液在陰極得到鋅。(1)由分析可知，焙燒過程中主要反應(yīng)為硫化鋅高溫條件與氧氣反應(yīng)生成氧化鋅和二氧化硫，反應(yīng)的化學方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2，故答案為：2ZnS+3O22ZnO+2SO2；(2)由分析可知，濾渣1的主要成分為二氧化硅、硫酸鉛，故答案為：PbSO4；(3)由分析可知，氧化除雜工序中通入氧氣的作用是將亞鐵離子氧化為鐵離子，向反應(yīng)后的溶液中加入氧化鋅的作用是調(diào)節(jié)溶液pH，將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，故答案為：將Fe2+氧化成Fe3+方便除去；調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+沉淀完全；(4)由分析可知，向溶液中加入鋅粉目的是將鎘離子還原為鎘，反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cd2+=Zn2++Cd；由表格數(shù)據(jù)可知，若完全除去溶液中鎘離子，需要調(diào)節(jié)溶液pH至少為9.4，此時溶液中鋅離子已經(jīng)完全沉淀，所以不能直接在氧化除雜步驟中除去鎘離子，故答案為：Zn+Cd2+=Zn2++Cd；在氧化除雜工序中加ZnO是為了調(diào)節(jié)溶液pH，若要完全除去Cd2+，溶液的pH至少需要調(diào)節(jié)為9.4，此時Zn2+也會完全沉淀；(5)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn，水在陽極得到電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電解硫酸鋅溶液的總反應(yīng)方程式為2ZnSO4+2H2O2Zn+2H2SO4+O2↑，電解液中的稀硫酸可以在酸浸工序繼續(xù)使用，故答案為：Zn2++2e-=Zn；酸浸；(6)由題意可知，氧壓酸浸中發(fā)生的主要反應(yīng)為硫化鋅酸性條件下與氧氣反應(yīng)生成鋅離子、硫和水，反應(yīng)的離子方程式為2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O，故答案為：2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O。6．(1)

2

因為2小時還原率接近100%，已經(jīng)最高(2)

蒸發(fā)濃縮

冷卻結(jié)晶(3)6.3(4)

9

使部分亞鐵離子變成鐵離子(5)CaSO4【分析】硫鐵礦和金焙砂酸浸液反應(yīng)，將二硫化亞鐵氧化生成二氧化硫和硫酸亞鐵，過濾得硫酸亞鐵的晶體，加入氧化鈣調(diào)節(jié)pH使之反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和硫酸鈣，再通入空氣，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH,使部分亞鐵離子變成鐵離子，使鐵離子和亞鐵離子比例為2:1，最后分離得四氧化三鐵。據(jù)此解答?！驹斀狻浚?）硫鐵礦和金焙砂酸浸液反應(yīng)，鐵離子和二硫化亞鐵反應(yīng)，鐵離子氧化-1價，生成二氧化硫，同時生成亞鐵離子，離子方程式為。還原時間與Fe3+還原率的關(guān)系如圖甲所示，則最佳還原時間為a=2小時，理由是2小時時還原率已經(jīng)最高了。（2）操作I為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。（3）若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，為防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氫氧根離子濃度為，則氫離子濃度為，，pH=6.3。（4）結(jié)合圖分析，產(chǎn)物要為四氧化三鐵，即鐵離子和亞鐵離子比例為2:1，則對應(yīng)的pH為9，通過空氣的目的是將部分亞鐵離子氧化生成鐵離子。（5）硫酸亞鐵溶液中加入氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣可以調(diào)節(jié)水泥的硬化速度，作為建筑材料。7．(1)除去鋁箔中的CoO，提高Co的回收率(2)2LiCoO2+4H2C2O4=2CoC2O4+2CO2↑+Li2C2O4+4H2O(3)

4.9

1.6×1018(4)

4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2

取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，觀察是否產(chǎn)生少量沉淀【分析】LiCoO2陰極材料真空煅燒后剝離，濾渣I的成分為Al、CoO，濾渣I加入H2C2O4“酸洗”后得到鋁箔；濾渣II的成分為LiCoO2、CoO，濾渣II用“酸洗”后的溶液“酸浸”得到CoC2O4、Li2C2O4等，過濾后濾液加入Na2CO3調(diào)節(jié)pH得到Li2CO3、Al(OH)3，Al(OH)3進一步處理得到鋁箔。（1）濾渣I的成分為Al、CoO，根據(jù)流程，濾渣I加入H2C2O4“酸洗”后得到鋁箔，“酸洗”后的溶液對濾渣II進行“酸浸”時得到CoC2O4，故“酸洗”的主要作用是除去鋁箔中的CoO，提高Co的回收率；答案為：除去鋁箔中的CoO，提高Co的回收率。（2）濾渣II的成分為LiCoO2、CoO，濾渣II用“酸洗”后的溶液“酸浸”得到CoC2O4、Li2C2O4等，其中CoO與H2C2O4發(fā)生非氧化還原反應(yīng)CoO+H2C2O4=CoC2O4+H2O，LiCoO2轉(zhuǎn)化成CoC2O4時Co元素的化合價由+3價降至+2價，則H2C2O4被氧化成CO2，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學方程式為2LiCoO2+4H2C2O4=Li2C2O4+2CoC2O4+2CO2↑+4H2O；答案為：2LiCoO2+4H2C2O4=Li2C2O4+2CoC2O4+2CO2↑+4H2O。（3）Al3+恰好完全沉淀時，溶液中c(OH-)===(mol/L)，c(H+)=mol/L，溶液的pH=-lg=4.9；反應(yīng)Al3++3NH3·H2O?Al(OH)3↓+3的平衡常數(shù)K=====1.6×1018；答案為：4.9；1.6×1018。（4）CoC2O4和Li2CO3可在空氣氛圍中焙燒重新得到LiCoO2，Co元素的化合價由+2價升至+3價，C元素的化合價由+3價升至+4價轉(zhuǎn)化成CO2，O2中O元素的化合價由0價降至-2價，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，發(fā)生的總化學反應(yīng)方程式為4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2；檢驗LiCoO2中Na2CO3是否洗滌干凈只要檢驗洗滌液中是否有即可，方法是取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，觀察是否產(chǎn)生少量沉淀，若不產(chǎn)生沉淀說明洗滌干凈，反之洗滌不干凈；答案為：4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2；取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，觀察是否產(chǎn)生少量沉淀。8．(1)和(2)

等任意一種含鋅的難溶于水能溶于酸的化合物

或(3)(4)(5)

將適量的放入燒杯中，加入適量水并充分攪拌，然后用手電筒照向該燒杯，若觀察到有一條光亮的通路，則證明得到的是納米材料【分析】煙道灰加入稀硫酸酸浸，二氧化硅不反應(yīng)成為料渣Ⅰ，鐵、銅、錳轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽；次氯酸鈉具有強氧化性，加入次氯酸鈉，二價錳被氧化生成沉淀，溶液加入鋅、氧化鋅、碳酸鋅(能和氫離子反應(yīng)且不引入新雜質(zhì))等調(diào)節(jié)使三價鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀分離除去；得到溶液加入硫化鋅除銅得到料渣Ⅱ，得到溶液加入草酸銨得到草酸鋅晶體，最終生成納米氧化鋅。【詳解】（1）結(jié)合上下文得出，料渣Ⅰ是，料渣Ⅱ為新生成的和過量的；（2）調(diào)時加入的物質(zhì)需要中和氫離子，使水解反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，且不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的X可以是氧化鋅或碳酸鋅或鋅單質(zhì)等，相關(guān)的離子方程式為或；（3）的還原產(chǎn)物是，由流程圖知的氧化產(chǎn)物是，可得，根據(jù)原子守恒和電荷守恒，確定反應(yīng)物中應(yīng)有水，生成物中應(yīng)有，離子方程式為：；（4）；（5）①的摩爾質(zhì)量為，的物質(zhì)的量為，加熱過程中，先失去結(jié)晶水，然后分解得到，的質(zhì)量為，故A點對應(yīng)物質(zhì)是，的質(zhì)量為，故B點對應(yīng)物質(zhì)為，則A轉(zhuǎn)化為B的過程中反應(yīng)中鋅元素化合價不變生成氧化鋅，碳元素一部分化合價升高生成二氧化碳、一部分化合價降低生成一氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為；②膠體是分散質(zhì)粒子大小在的分散系，可以發(fā)生丁達爾現(xiàn)象；確定屬于納米材料的方法是取適量的放入燒杯中，加入適量水并充分攪拌制備膠體，然后做丁達爾效應(yīng)實驗。9．(1)、(2)

酸浸后溶液中的催化分解或酸浸時溫度過高使分解(3)(4)

促進平衡向正反應(yīng)方向移動，提高萃取率

稀硫酸(5)將固體緩慢加入“溶液”中并不斷攪拌，控制(6)【分析】含鈷鎳廢料主要成分為、，還含少量、和，加硫酸、過氧化氫酸浸時，中+3價被還原為，、、溶于硫酸分別生成、、，不溶，酸浸后過濾分離出，固體，濾液中含、、、、，加碳酸鈉溶液調(diào)使轉(zhuǎn)化為黃鈉鐵礬沉淀，再加萃取劑萃取，有機相含，水相含，水相中加碳酸氫銨生成CoCO3沉淀，有機相加稀硫酸反萃取得硫酸鎳溶液。(1)和硫酸不反應(yīng)，BaO和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，所以“濾渣Ⅰ”的主要成分是、；(2)“酸浸”時被還原為，被氧化為氧氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是；酸浸后溶液中的催化分解，所以實際消耗的量大于理論值；(3)加碳酸鈉溶液調(diào)，硫酸鐵和碳酸鈉反應(yīng)生成沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為；(4)在萃取過程中加入適量氨水，氫離子濃度降低，使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高萃取率。加入硫酸，氫離子濃度增大，可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以“反萃取”需要往有機層中加入硫酸。(5)由流程圖知，“沉鈷”過程的目的是生成沉淀，因此加沉鈷時，應(yīng)避免生成沉淀，由知，若“溶液”中，=10-6.5mol/L，c(H+)=10-7.5mol/L，則應(yīng)控制溶液，所以“沉鈷”過程的具體操作是將固體緩慢加入“溶液”中并不斷攪拌，控制。(6)充電時，陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)，陽極的電極反應(yīng)為。10．(1)

用氧化-酸浸法不會產(chǎn)生硫化氫等污染性氣體

3ZnS+8H++2=3Zn2++3S+2NO↑+4H2O(2)

加快了浸取反應(yīng)的速率，同時還增大了浸出物質(zhì)的溶解度

90℃(3)

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

2(4)由于溶液中Fe3++量較大，直接調(diào)節(jié)溶液的pH=4，使Fe3+水解成Fe(OH)3膠體而給過濾帶來困難；還因膠體吸附Zn2+造成鋅的大量損失(5)除去Cu2+、Ni2+等雜質(zhì)離子【分析】硫化鋅精礦采用氧化-酸浸法，把硫化物氧化為單質(zhì)硫，浸出液雜質(zhì)離子主要是Fe2+、Fe3+，還含有少量的Cu2+、Ni2+等，用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+，調(diào)節(jié)pH=1.5發(fā)生反應(yīng)3Fe2(SO4)3+K2SO4+12H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6↓+6H2SO4除鐵，繼續(xù)調(diào)節(jié)pH=4使Fe3+完全水解為Fe(OH)3，再加鋅粉發(fā)生置換反應(yīng)除去Cu2+、Ni2+等雜質(zhì)離子得硫酸鋅溶液，蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶得硫酸鋅晶體。（1）用酸浸法會產(chǎn)生硫化氫等污染性氣體，而氧化—酸浸法可以將硫化物氧化為單質(zhì)硫。若氧化劑為稀硝酸，氧化產(chǎn)物S，S元素化合價由-2升高為0，還原產(chǎn)物為NO，N元素化合價由+5降低為+2，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)的離子方程式為3ZnS+8H++2=3Zn2++3S+2NO↑+4H2O；（2）溫度升高可以使化學反應(yīng)速率加快，可以提高浸取率，同時溫度升高可以使物質(zhì)的溶解度增加，使浸取率提高。根據(jù)圖可看出隨溫度升高浸出率升高，當溫度達90°C后，浸出率變化不明顯，選用90°C左右的溫度較合適；（3）三價鐵離子在pH較小時即可以沉淀完全，除鐵之前加入氧化劑的目的是把二價亞鐵離子氧化為三價鐵離子，反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。25°C時，Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=3×10-39，溶液中c(Fe3+)為0.003mol/L，c(OH-)=，pH=2；（4）由于溶液中Fe3++量較大，直接調(diào)節(jié)溶液的pH=4，使Fe3+水解成Fe(OH)3膠體而給過濾帶來困難，還因膠體吸附Zn2+造成鋅的大量損失，所以不在除鐵之前調(diào)節(jié)pH=4；（5）除鐵之后的濾液中含有Cu2+、Ni2+等雜質(zhì)離子，加入Zn發(fā)生置換反應(yīng)除去Cu2+、Ni2+等雜質(zhì)離子。11．(1)

將樣品中可能存在的氧化為

雙氧水()(2)

(或)

(3)

防止膠體生成，易沉淀分離

(4)45.0%【分析】水泥樣品加入鹽酸，不溶物為二氧化硅，鐵、鋁、鎂、鈣等氧化物溶于鹽酸，滴加硝酸則生成的Fe為+3價；還可用其他強氧化劑代替過氧化氫；調(diào)節(jié)溶液pH值4-5，使Fe3+、Al3+生成沉淀，再用草酸鈣檢測溶液中的Ca2+含量。(1)根據(jù)題中信息，水泥中含有一定量的鐵、鋁、鎂等金屬氧化物，根據(jù)流程需要除去這些雜質(zhì)，因為Fe3+容易在pH較小時以氫氧化物的形式沉淀出來，因此加入硝酸的目的是將樣品中可能存在的Fe2＋轉(zhuǎn)化成Fe3＋；加入的物質(zhì)要具有氧化性，同時不能引入新的雜質(zhì)，因為過氧化氫被稱為綠色氧化劑，所以可以選擇雙氧水；(2)根據(jù)水泥中成分，二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化硅；SiO2溶于氫氟酸，發(fā)生的反應(yīng)是：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；(3)鹽類水解是吸熱反應(yīng)，加熱可以促進Fe3+、Al3+水解轉(zhuǎn)換為Fe(OH)3、Al(OH)3；根據(jù)流程圖，pH4～5時Ca2+、Mg2+不沉淀，F(xiàn)e3+、Al3+沉淀，所以沉淀B為Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)草酸鈣的化學式為CaC2O4，MnO作氧化劑，化合價降低5價，H2C2O4中的C化合價由＋3價→＋4價，整體升高2價，最小公倍數(shù)為10，因此MnO的系數(shù)為2，H2C2O4的系數(shù)為5，運用關(guān)系式法5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4，n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00×10－3mL=1.80×10－3mol，n(Ca2+)=4.50×10－3mol，水泥中鈣的質(zhì)量分數(shù)為×100%=45.0%。12．(1)取氯化鐵固體溶于濃鹽酸中，攪拌溶解后加水稀釋(2)

6Fe3++Pr2S3=2Pr3++6Fe2++3S

H2S

Ca(OH)2(3)S、SiO2(4)AC(5)由于PrCl3(aq)+2C1-(aq)(aq)是吸熱反應(yīng)，冰水浴時，溫度降低，平衡逆向移動，使不斷轉(zhuǎn)化為PrCl3晶體而析出【分析】孿生礦(含有Pr2S3、FeS、SiO2等)中加入FeCl3溶液，Pr2S3、FeS都與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Pr3+、Fe2+、S等，過濾所得濾渣1的成分為S、SiO2；濾液1中含有Pr3+、Fe2+、Cl-等；往濾液1中加入H2O2，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+；調(diào)節(jié)pH，除去Zn2+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2、Fe(OH)3沉淀而成為濾渣2；此時濾液中主要含有Pr3+、Cl-，蒸發(fā)濃縮，然后冰水浴冷卻，可得到PrCl3晶體；(1)因為鐵離子會水解呈酸性，所以配制氯化鐵浸漬液時要求酸性較強，為防止鐵離子水解，所以配制氯化鐵溶液需要在濃鹽酸中進行；故答案為：取氯化鐵固體溶于濃鹽酸中，攪拌溶解后加水稀釋；(2)“溶浸”時，加入的FeCl3溶液會與Pr2S3、FeS發(fā)生反應(yīng)生成沉淀S和PrCl3，反應(yīng)的離子方程式為6Fe3++Pr2S3=2Pr3++6Fe2++3S，溶液顯酸性，會產(chǎn)生硫化氫氣體，在工業(yè)上可以采用石灰乳來吸收；故答案為：6Fe3++Pr2S3=2Pr3++6Fe2++3S；H2S；Ca(OH)2；(3)SiO2難溶于水，“溶浸”時反應(yīng)生成S單質(zhì)也難溶于水，則"濾渣1”的主要成分有S、SiO2；(4)調(diào)節(jié)溶液pH，將Zn2+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2、Fe(OH)3沉淀，選擇可以消耗H+的物質(zhì)，可選Fe2O3、Fe(OH)3，故選：AC；(5)已知：PrCl3(aq)+2Cl-(aq)(aq)ΔH＞0，使用冰水浴得到PrCl3晶體的原因：由于PrCl3(aq)+2C1-(aq)(aq)是吸熱反應(yīng)，冰水浴時，溫度降低，平衡逆向移動，使不斷轉(zhuǎn)化為PrCl3晶體而析出。13．(1)生產(chǎn)中生成大量廢氣(2)增大與NaClO溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高產(chǎn)率(3)(4)

氨水

使富集，除去雜質(zhì)離子(5)輝鉬鋁礦浸取是放熱反應(yīng)，降低溫度會使反應(yīng)進行徹底，并避免NaClO分解(6)替代空氣中氧氣起氧化劑作用【分析】被NaClO溶液氧化為、，調(diào)節(jié)溶液的pH＜1，轉(zhuǎn)化為，用有機溶劑萃取，在有機層加入氨水，特化為可溶于水的，蒸溶液得到。（1）傳統(tǒng)的火法工藝，被空氣中的氧氣氧化為和，該反點的化學方程式為；有毒，和濕法工藝相比這種方法最大的缺陷是生成大量氣體，污染空氣；（2）將輝鉬礦磨碎能增大其與NaClO溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速率；（3）步驟①中被NaClO溶液氧化為、，1mol失18mol電子，1molNaClO得2mol電子，根據(jù)得失電子守恒，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；（4）根據(jù)題意，在酸性溶液下存在，在堿性條件下存在，步驟③反萃取時使用的X試劑為氯水，步驟②③可以除去、、等雜質(zhì)離子，也可以使富集；（5）不冷卻時溫度上升很快，可知反應(yīng)放熱；由“有大量的氣泡產(chǎn)生”可推測有氣體產(chǎn)物生成，Mo元素的浸取率只有7.8%，可知高溫條體下NaClO分解放出氧氣，降低溫度，會使被NaClO溶液氮化為、的反應(yīng)進行徹底，并能避免NaClO分解；（6）密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼管道緩蝕，除需加入鉬鹽外還需加入，相當于空氣，的作用是替代空氣中氧氣起氧化劑作用。14．(1)A(2)

pH過低會造成碳酸錳溶解，pH過高會析出氫氧化錳沉淀

0.17(3)1.9(4)取最后一次洗滌液，先加鹽酸，再加氯化鋇溶液，無沉淀生成，則說明沉淀已洗滌干凈(5)90％【分析】提釩廢水加入CaCO3調(diào)節(jié)pH約為5.5，溶液中的鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁，然后過濾，過濾得到濾渣Ⅰ為氫氧化鋁，濾液Ⅰ加入X為(NH4)2C2O4，加少量CaC2O4是為了提供晶種，除去溶液中的鈣離子，過濾得到濾渣Ⅱ為草酸鈣，濾液Ⅱ中加入NH4HCO3溶液和氨水，溶液中的錳離子生成MnCO3，同時得到濾液Ⅲ為硫酸銨溶液，過濾得到濾渣Ⅲ為MnCO3，經(jīng)過一系列操作得到純品MnCO3，據(jù)此解答。（1）已知步驟2中加少量CaC2O4是為了提供晶種，有利于濾渣Ⅱ的析出，則加入的試劑X最合理的是(NH4)2C2O4，故答案為：A；（2）步驟3錳離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸錳，得到濾渣Ⅲ的離子方程式為；該過程一般加氨水控制pH在6.8～7.2之間，其原因是：pH過低會造成碳酸錳溶解，pH過高會析出氫氧化錳沉淀；當沉淀完全時，，此時濾液中，則；（3）由圖可知，1.9時廢水錳去除率最高，可用于工業(yè)上沉錳；（4）由分析可知濾液Ⅲ為硫酸銨溶液，步驟4中檢驗沉淀是否洗滌干凈即檢驗是否存在硫酸根，操作是：取最后一次洗滌液，先加鹽酸，再加氯化鋇溶液，無沉淀生成，則說明沉淀已洗滌干凈；（5）每年產(chǎn)生的提釩廢水中含的物質(zhì)的量為：，則每年理論上可生產(chǎn)的質(zhì)量為：，則的年回收產(chǎn)率為％=90％。15．(1)(2)(3)

(4)(5)

加入使平衡正向移動，將轉(zhuǎn)化為；同時增大濃度，生成品體析出

原因1：溫度升高，溶解度增大，沉釩率下降；原因2：溫度升高，氨水、受熱分解逸出氨氣，使?jié)舛认陆?，沉釩率下降；原因3：溫度升高，氨水受熱分解逸出氨氣，使平衡逆向移動，濃度下降，沉釩率下降；原因4：可能平衡，溫度升高，平衡逆向移動，濃度下降，沉釩率下降【分析】廢催化劑經(jīng)過酸浸后，和先與稀硫酸反應(yīng)分別生成和，然后與硫酸亞鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+和，濾液中的金屬離子主要有Al3+、Fe3+、Fe2+、和，濾渣1為SiO2，濾液1加過氧化氫氧化后，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，用KOH調(diào)pH值除去Al3+、Fe3+，濾渣2主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3；有機萃取劑后進入有機相1中，經(jīng)過反萃取進入水相，氧化后生成，酸性條件下轉(zhuǎn)化為，加氯化銨沉釩得到NH4VO3，煅燒得到V2O5；水相1中為硫酸鉀，結(jié)晶得到硫酸鉀固體。（1）根據(jù)分析，濾渣2的主要成分為：Al(OH)3和Fe(OH)3；（2）根據(jù)分析，與硫酸亞鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+和，離子方程式為：；（3）根據(jù)方程式：，加入H2SO4可使平衡逆向移動，進行反萃取操作；5次操作后，“濾液2”中殘留的：；（4）根據(jù)分析，有機萃取劑后進入有機相1中，經(jīng)過反萃取進入水相，氧化后生成，離子反應(yīng)方程式為：；（5）“沉釩”加入使平衡正向移動，將轉(zhuǎn)化為；同時增大濃度，生成品體析出；溫度超過以后沉釩率下降，可能的原因是：原因1：溫度升高，溶解度增大，沉釩率下降；原因2：溫度升高，氨水、受熱分解逸出氨氣，使?jié)舛认陆?，沉釩率下降；原因3：溫度升高，氨水受熱分解逸出氨氣，使平衡逆向移動，濃度下降，沉釩率下降；原因4：可能平衡，溫度升高，平衡逆向移動，濃度下降，沉釩率下降。16．(1)

2Ag2Se+3O22Ag2O+2SeO2

l：2(2)

制作飾品、催化劑等

氧氣(3)

分液漏斗、燒杯

HNO3(4)K'==Ks