2021年高考化學(xué)三輪復(fù)習(xí)：工藝流程

工藝流程

1.高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()

電”

濃卜

BMtKC心成點祠"

KOHiff液___kjjys液

一|格研?

A.高鐵酸鉀作凈水劑的原因之一是其還原產(chǎn)物F%+與水作用生成的Fe(OH)膠體具有吸附

3

性

B.步驟②中反應(yīng)每消耗1molCl,,轉(zhuǎn)移1mol電子

C.步驟③中反應(yīng)的離子方程式為3FeO+26H++N0-=9Fe3++NOt+13110

34322

D.由圖知，氧化性:KC1O>KFeO

21

【答案】c

【解析】根據(jù)流程圖，電解氯化鈉溶液生成的氯氣與氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成堿性次氯酸鉀濃

溶液，用稀硝酸溶解磁鐵礦得到的溶液中還原鐵離子，堿性次氯酸鉀濃溶液將Fe3+氧化生成

KFeO。A.KFeO中+6價的鐵檢驗強氧化性，其還原產(chǎn)物Fes+與水作用生成的Fe(OH)膠體，

24243

具有吸附性，因此是一種高效的凈水劑，故A正確；B.步驟②中氯氣與氫氧化鉀溶液反應(yīng)

生成堿性次氯酸鉀濃溶液，Cl+2OH=C1+C1O+HO,每消耗1molCl,轉(zhuǎn)移1mol電子，故

222

B正確；C.步驟③中磁鐵礦中的四氧化三鐵與稀硝酸反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+,反

應(yīng)的離子反應(yīng)為3Fe0+28H，+N0-=9Fe3++N0t+14H0,故C錯誤；D.步驟④中堿性次氯酸鉀

3432

濃溶液將Fes+氧化生成KFeO,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，氧化性：

24

KC1O>KFeO,故D正確；故選C。

24

2.某酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Air+等離子。利用常用的酸、堿和工業(yè)

生產(chǎn)中的廢鐵屑，設(shè)計如下工藝流程，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。

卜.列說法不正確的是

A.標(biāo)號①②③處發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

B.標(biāo)號③處加入的相應(yīng)物質(zhì)是稀硝酸或稀硫酸

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C.標(biāo)號①處發(fā)生的離子反應(yīng)最多有四個

D.鐵紅的化學(xué)式為FeO,工業(yè)上常用作紅色顏料

23

【答案】B

【解析】由工藝流程圖示知，E為鐵元素的離子，而A為銅、金的單質(zhì)，通過過濾將鐵元素

與活潑性比它弱的銅、金分離出來，因此①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H-

Fe/Hj,2Fe"Fe—3Fe-Cw+Fe-Cu+Fe,，,2Au“+3Fe-2Au+3Fe2+；②處加入稀硫酸以除

去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e>的E溶液相混合；③處利用金

不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，

從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空

氣將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅（氧化鐵）。A.由分析可知，①②③處發(fā)

生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，故A正確；B.由分析可知，③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將

銅與金分離開，故B錯誤；C.由分析可知，①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H，

—Fe2++Ht,2Fe3++Fe-3Fe^,Cu2++Fe-Cu+Fe2+,2Au3++3Fe-2Au+3Fe2+；有4個反應(yīng)，故C

2

正確；D.鐵紅的化學(xué)式為FeO,工業(yè)上常用作紅色顏料，故D正確；故選B。

23

3.用鋁灰［冶鋁廢棄物，主要成分是A<0；（含少量雜質(zhì)SiO,、FeO、Fe?。作原料可制

取硫酸鋁鍍晶體，其制備流程如圖。下列說法錯誤的是

稀F酸H—產(chǎn)液A擦儼〃）與。*溶液

鋁灰——展就一|混,液型空當(dāng)I硫酸鋁」晶閥

源渣a濾渣b

A.為提高鋁灰的浸取率可以加入熱的稀硫酸

B.濾渣a的成分為SiO

2

C.氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H0=2Fe3++2OH-

22

1）.操作X包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥等操作

【答案】C

【解析】鋁灰的主要成分為A10（含少量雜質(zhì)SiO、FeO、Fe0）加稀硫酸，Al0,FeO、

2322323

FeO轉(zhuǎn)化為離子，SiO不溶于硫酸，過濾，濾液中含有Al*、Fe”、Fe.加過氧化氫溶液,

232

將Fez?氧化為Feg,加入氧化鋁調(diào)pH,Fe3-轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾，在濾液中加入硫酸

錢，生成NHA1（SO），結(jié)晶、洗滌、干燥得到硫酸鋁鍍晶體。A.加熱攪拌可以提高鋁灰

442

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的浸取率，故A正確；B.鋁灰的主要成分為A10(含少量雜質(zhì)SiO、FeO、Fe0)加稀硫

23223

酸，A10、FeO、FeO轉(zhuǎn)化為離子，SiO不溶于硫酸，浸取會被過濾掉，故B正確；C.加

23232

過氧化氫溶液，將Fe/氧化為Fe>,離子方程式為：2Fe2++HO+2H+=2Fe3++2H0,故

222

C錯誤；D.操作X包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥等操作得到干燥的硫酸鋁

筱晶體，故D正確；故選C。

4.堿式次氯酸鎂［MgCIO(OH)-HO］微溶于水，不潮解，相對穩(wěn)定，是一種有開發(fā)價值的無

inn2

機抗菌劑，以菱鎂礦(MgCO,含少量FeCO)為主要原料，制備堿式次氯酸鎂的工藝流程如下，

33

下列說法不氐硯的是()

it,H。IINaCl；注液

芟鐵廠一?破汽IT工匕I-叵三一?過?！耙籌遍合I-叵&式次

避渣NaOH淖液注液

A.流程中酸溶后溶液中含有Mg2+、Fez+

B.可以加入MgCO§調(diào)節(jié)pH

C.過濾1所得的濾渣含有Fe(OH)

3

D.“混合”時反應(yīng)的離子方程式為：2Mg2++ClO-+2OH-+H,O=Mg,ClO(OH),?H,0I

【答案】D

【解析】菱鎂礦(MgCO,含少量FeCO)中加入鹽酸，MgCO和FeCO都和鹽酸反應(yīng)分別生成鹽

3333

MgCl、FeCl,,加入把Fez,氧化為Fes，，然后加入MgO或Mg(OH),或MgCO調(diào)節(jié)溶液的pH,

222223

使Fe>轉(zhuǎn)化為Fe(OH)沉淀而除去。過濾出Fe(OH)后的濾液中加入NaClO和NaOH溶液,得

33

到堿式次氯酸鎂。A.由以上分析可知，流程中酸溶后溶液中含有Mg2+、Fez+,故A正確；B.由

以上分析可知，可以加入MgCO；調(diào)節(jié)pH,故B正確；C.由以上分析可知，過濾1所得的濾

渣含有Fe(OH),故C正確；D.化學(xué)方程式中堿式次氯酸鎂的化學(xué)式［MgClO(OH)?H0］不

3222

符合正負(fù)化合價代數(shù)和為0的原則，故D錯誤；故選D。

5.工業(yè)綜合處理含NH+廢水和含N、CO、SO、NO、CO的廢氣，得無毒氣體b,流程

4222

如下：

流程如卜：r----------------含NIC廢水

(__________1①X氣體|HNaNO,溶液產(chǎn)-------

00

?-------------1過量石灰石「''°、蟲之、個0r——ICu(NH,)Ac>-NH,

國引喘七甌,液」叵及隔凱國叵屈

下列說法錯誤的是()

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A.“固體”中主要含有CaCO，、CaSO

B.X氣體、NO與NaC。溶液的離子反應(yīng)：4NO+O+2CO2-=4NO-+2co

232322

C.處理含NH+廢水時，離子反應(yīng)：NH++NO-=NT+2HO

44222

D.捕獲劑捕獲氣體a中CO發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

【答案】D

【解析】A.工業(yè)廢氣通入過量的石灰石懸濁液，二氧化硫被吸收形成亞硫酸鈣沉淀，所以固

體中含有碳酸鈣和亞硫酸鈣，故A正確；B.由題中信息可知，一氧化氮能被碳酸鈉吸收成亞

硝酸鈉，氮元素的化合價由+2升高到+3,故需要加入氧化劑，結(jié)合所涉及的元素可知，通

入的X為氧氣，離子反應(yīng)：4NO+O+2CO2-=4NO-+2co,B正確；C.亞硝酸鈉中

2322

的氮元素為+3價，與錢根離子中的-3價氮元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成的無污染的氣體為

氮氣，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒和電荷守恒分析，其方程式為NH，+N0==Nt+2H0,C正確；D.一

1222

氧化碳、N與碳酸鈉不反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)前后的物質(zhì)變化可知，捕獲劑捕獲的氣體主要為CO,

2

產(chǎn)物為Cu(NH)COAC,反應(yīng)前后碳和氧的化合價沒有變，故該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，

33

D錯誤。答案選D。

6.氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于水，可溶于氯離子濃

度較大的體系，易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，生產(chǎn)CuCl的工

藝如下：

硝酸償.水、質(zhì)酸配破酸被，國化被

海綿策一甫可一后斕處慮回一ni淳幽r菽］一45S一^相產(chǎn)品

下列說法錯誤的是

A.“溶解”過程發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是3Cu+8H++2NO-=3Cu2++2NOt+4HO

32

B."反應(yīng)"過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2CW-+SO2-+2C1-+H0=2CuCl|+SO2-+2H+

324

C.“溶解”過程中硫酸可用濃鹽酸代替

I).“烘干”需在隔絕空氣的環(huán)境中進行

【答案】C

【解析】A.“溶解”過程中，硝酸鏤中的硝酸根離子與硫酸電離出的氫離子構(gòu)成硝酸，將銅

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氧化,離子方程式是3Cu+8H+2NO-=3Cu"+2NOt+4HO,A正確;B.從后續(xù)操作看，“反應(yīng)”

32

過程生成CuCl,則溶液中的Cw.被SO2.還原，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2CU2.+SO"

33

+2C1+H0=2CuClI+SO2-+2H.,B正確;C.“溶解”過程中，若硫酸用濃鹽酸代替,則“反

24

應(yīng)”過程中生成的CuCl會被C1溶解，難以得到CuCl沉淀，C不正確；D.“烘干”時，CuCl

易被空氣中的氧氣氧化，所以需在隔絕空氣的環(huán)境中進行，D正確；故選C。

7.工業(yè)上應(yīng)用兩礦法浸出軟鎰礦（主要成分MnO）和方鉛礦（主要成分PbS、FeS），制備PbSO

224

和MnO,轉(zhuǎn)化流程如下。

3\

IV

已知：PbCl微溶于水，溶液中存在可逆反應(yīng)：PbCl+2C1-PbCl2-。

224

下列說法正確的是

____、

A.I中可使用濃鹽酸代替稀鹽酸和NaCl的混合溶液x____

B.II中生成的沉淀Y是Fe（OH）

2

C.【V中試劑X可能作氧化劑

D.V中發(fā)生反應(yīng)：Pb/S02-==PbSO

44

【答案】C

【解析】方鉛礦（主要成分Pbs、、FeS）和軟錦礦（主要成分MnO）中加入稀鹽酸、NaCl溶液

22

并加熱至70℃,發(fā)生的反應(yīng)有MnO+PbS+4HCl=MnCl+PbCl+S+2H0,

2222

3MnO+2FeS,+121ICl=3MnC1.+2FeC1+4S+6H0,調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子和轉(zhuǎn)化為沉淀，要除去

這兩種離子需要加入堿性物質(zhì)且不能引進新的雜質(zhì)，然后過濾得到氫氧化鐵沉淀和濾液，將

溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到PbCl晶體和濾液，向濾液中通入氨氣、X使錦離子被

2

氧化生成Mn0,將溶液過濾得到Mn0和濾液。A.若用濃鹽酸代替稀鹽酸和NaCl的混合溶

3131

液，那么濃鹽酸與軟鐳礦中的MnO反應(yīng)生成氯氣，A錯誤；B.由分析可知H中生成的沉淀Y

2

是Fe（OH）,B錯誤；C.IV中向濾液中通入氨氣、X使鐳離子被氧化生成Mn0,則試劑X可

334

能作氧化劑，C正確；D.因為PbCl微溶于水，溶液中存在可逆反應(yīng)：

2

PbCl+2C1-PbCl2-,故V中發(fā)生反應(yīng)：PbCl2-+S0J==PbS0+4Cl,D錯誤；故選

24444

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Co

8.富硼渣中含有鎂硼酸鹽(2Mg0?B,0,)、鎂硅酸鹽(2MgO-SiO,)及少量Al0,、FeO等雜

質(zhì)。由富硼渣濕法制備硫酸鎂晶體和硼酸(HBO)晶體的一種工藝流程如下：

33

，溶解度/g

HChMO「硫酸鐵晶體40

富珊渣畦翦寫汽然:外凝濾液Q酸晶體2gX

050100150200溫度近

注：溫度高時，硼酸

會琬水蒸氣揮發(fā)

為了獲得晶體，會先濃縮溶液接近飽和，然后將濃縮液放入高壓釜中，控制溫度進行結(jié)晶(硫

酸鎂與硼酸溶解度隨溫度的變化如圖)。下列說法錯誤的是

A.該工藝流程中加快反應(yīng)速率的措施有2種

B.在高壓釜中，先降溫結(jié)晶得到硼酸晶體，再蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鎂晶體

A

C.“酸浸”中鎂硼酸鹽發(fā)生反應(yīng)2幗0?BQ+2H,S0,+H@-2MgS0,+2HF0；

D.加入“MgO”后過濾，所得濾渣主要是Al(OH),和Fe(OH),

【答案】B

【解析】根據(jù)工藝流程分析，將富硼渣研磨后得到富硼渣粉后用熱的HS0溶液酸浸，發(fā)生

24

A

反應(yīng)2MgO召0+2HSO+H0=2MgS0+2HB0>A10+3HSO=A1(SO)+3HO、FeO+HSO=FeSO+H0,

23242433232424322442

浸出渣的主要成分為SiO,浸出液中含有MgSO、HBO,Al(SO)和FeSO,加入II0可將

2433243422

Fe,氧化為Fes,再加入MgO調(diào)節(jié)pH可得到Al(OH)，和Fe(OH),的沉淀，過濾后將濾液濃縮

后放入高壓釜中，控制溫度結(jié)晶分別得到硫酸鎂晶體和硼酸晶體。A.根據(jù)分析可知，該工

藝流程中加快反應(yīng)速率的措施有研磨(增大反應(yīng)物的接觸面積)、加熱2種措施,A選項正確；

B.根據(jù)硫酸鎂與硼酸溶解度隨溫度的變化圖可知，大約80℃之前硫酸鎂和硼酸的溶解度隨

溫度的升高而升高，因此先降溫結(jié)晶會同時得到硫酸鎂和硼酸的晶體，正確的操作應(yīng)為濃縮

后，升溫控制溫度在200℃以上結(jié)晶，趁熱過濾得到硫酸鎂晶體，再降溫結(jié)晶，得到硼酸晶

體，B選項錯誤；C.由上述分析可知，“酸浸”時鎂硼酸鹽發(fā)生的反應(yīng)為2MgO-B,0+2H,S0+H0

A

-2MgS0+2HB0，C選項正確；D.加入MgO調(diào)節(jié)pH可得到Al(0H)和Fe(OH)的沉淀，即過

43333

濾后的濾渣主要為Al(0H)和Fe(OH)的沉淀，1)選項正確：答案選B。

33

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9.為防治霧霾，設(shè)計如下流程吸收工業(yè)尾氣S。2和NO,同時獲得連二亞硫酸鈉啊SQ其

A.S02-中既存在非極性鍵又存在極性鍵

24

B.裝置I的作用是吸收so,裝置n的作用是吸收NO

2

C.保險粉可通過裝置HI中陽極產(chǎn)物制備，Ce』+從陰極口流出回到裝置H循環(huán)使用

D.氧化裝置IV中IL2mol*L-iN0-,至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L0

22

【答案】C

【解析】根據(jù)流程分析可知，裝置I中加入NaOH溶液，可發(fā)生反應(yīng)SO+0H=HSO吸收SO,

232

裝置II中加入Ce”，酸性條件下，N0與Ce#發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO和NO,Ce“+被還

32

原為Ces,裝置111（電解槽）中陽極發(fā)生反應(yīng)Ce3-e-=Ce",Ce，+從陽極口流出回到裝置II循

環(huán)使用，陰極發(fā)生反應(yīng)2HSO+2H*+2e-=S+2H0,進而得到保險粉NaS0,裝置IV中NO.

32422242

被0氧化為NO-,N。與NH得到NHNO。A.SO"中s原子與。原子形成極性鍵，s原

23334324

子與S原子形成非極性鍵，A選項正確；B.根據(jù)上述分析可知，裝置I中加入NaOH溶液,

可發(fā)生反應(yīng)SO,+OH=HS。，吸收S0,,裝置H中加入Ce”，酸性條件下，NO與Ce”發(fā)生氧化還

原反應(yīng)生成NO,和NO；,可吸收NO,B選項正確；C.裝置III（電解槽）中陽極發(fā)生反應(yīng)

Ce3+-e-=Ce",Ce，+從陽極口流出回到裝置II循環(huán)使用，C選項錯誤；D.裝置IV中NO；被

0氧化為NO,N元素化合價由+3價升高至+5價，0的化合價由0價降低至-2價，氧化裝

23

置IV中IL2moi?Li（2moDN0-，則轉(zhuǎn)移4moi電子，消耗ImolO,即需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L0,

222

D選項正確；答案選C。

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10.銀銅合金廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。從銀銅合金的切割廢料中回收銀和制備CuAlO的流程

2

如下。

冷.成儀—電解精煉、例

＞銀熔體------?粗銀---------?銀

銀銅合金空氣

廢料熔煉S渣料稀HSO①AL(SO*b(*Na2so.溶液

過虛24

②稀NaOH

(含少量鍬)，CuSO,溶液

煮沸，過渡生土怖性氣體

⑶源唐B---—?CuAlO,

帽燒

已知：Al(OH)和Cu(OH)開始分解的溫度分別為450℃和80℃。下列說法錯誤的是

32

A.電解精煉時?，粗銀做陽極，純銀做陰極

B.為提高原料利用率，流程中應(yīng)加過量的稀NaOH

C.濾渣B煨燒時發(fā)生的反應(yīng)為4CuO+4Al(0H)轡4CuA10+0t+6H0

3-222

1).若用1.0kg銀銅合金(銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%)最多可生成10.OmolCuAlO

【答案】B

【解析】A.電解精煉時，粗銀做陽極、純銀做陰極、電解液選可溶性銀鹽，陽極上銀及比

它活潑的金屬溶解，陰極上電解液中銀離子得到電子被還原析出銀，A正確；B.流程中硫

酸銅溶液中加硫酸鋁和稀NaOH、未煮沸之前得Cu(011)和Al(0H)，根據(jù)Al(OH)和

233

Cu(OH)開始分解的溫度分別為450℃和80℃可知B為Al(0H)和CuO在生成固體

23

B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)為：Al(0H)+

3

0H-=A10+2H,0,B錯誤；C,濾渣B為Al(0H),和CuO的混合物，煨燒時銅化合價降低

到+1價,則發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為4CuO+4Al(OH)4CuA10+0t+6H0,C正

3—222

確；D.1.0kg銀銅合金(銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%)中銅的物質(zhì)的量為

―――_--=10.0mol,則由銅元素守恒知最多可生成10.OmolCuAlO,D正確；答

64si/mol2

案選B。

11.碑被譽為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素”，它在地殼中平均的豐度值很低，銅陽極泥中硫的回收

越來越引起人們的重視。某科研小組從粗銅精煉的陽極泥(主要含有CuTe)中提取粗硫設(shè)

2

計工藝流程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()

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■陽極泥

已知：①“焙燒”后，確主要以TeO形式存在

2

②TeO微溶于水，易溶于強酸和強堿

2

A.“焙燒”用到的主要硅酸鹽產(chǎn)品儀器：蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒

B.“還原”時氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2

C.為加快“氧化”速率溫度越高越好

I).TeO是兩性氧化物，堿浸時反應(yīng)的離子方程式為TeO+20H=TeO妥+H0

2232

【答案】D

【解析】由工藝流程分析可知，銅陽極泥經(jīng)0焙燒得到TeO,堿浸時TeO與NaOH反應(yīng)得到

222

NaTeO，再經(jīng)過氧化和酸化得到TeO*TeO?與NaSO發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到粗確，

231423

3S02-+TeO2-+2H*===TeI+H0+3S0A.“焙燒”硅酸鹽產(chǎn)品主要用到的儀器有:材煙、泥三

342\

角、酒精燈和玻璃棒，不能用蒸發(fā)皿，A選項錯誤；B.還原時發(fā)生反應(yīng)：3S02-+TeO2-+2H+;=Te

34

I+H0+3S02-,氧化劑為TeO2r還原劑SO2-,物質(zhì)的量之比與化學(xué)計量數(shù)成正比,故為1:3,

2413

B選項錯誤；C.“氧化”時氧化劑為H0,溫度過高，H0會分解，氧化效果會減弱，C選項

2222

錯誤；D.根據(jù)上述分析，并結(jié)合題干條件，TeO微溶于水，易溶于強酸和強堿，TeO是兩

22

性氧化物，堿浸時反應(yīng)的離子方程式為TeO+20H=Te(H-+H0,D選項正確；答案選I)。

232

12.某油脂廠廢棄的油脂加氫鍥催化劑主要含金屬Ni、Al,Fe及其氧化物，還有少量其他

不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎂制備硫酸鍥晶體(NiSOj7H0)：

NaOH溶液稀H：SO,比0,溶液NaOH溶液

1-^—1濾餅①I注液②1r—j—|濾液③|控制pll3M.也..

廢馀催化劑一堿浸-------酸浸--------'轉(zhuǎn)化一周pH----------“，一破酸鋰晶體

??-----~濃縮結(jié)晶

泄液①濾清②漉渣③

溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金屬離子Ni2-A13+Fe3-Fe2+

開始沉淀時(c=0.01mol?LT)的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(c=l.OX10+mol.⑺的pH8.74.73.29.0

回答下列問題:

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⑴“堿浸"中NaOH的兩個作用分別是。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”

調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式。

(2)“濾液②”中含有的金屬離子是o

(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H0的物質(zhì)是。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,

22

即

NaOU溶液H：O：溶液

濾液②注液③

調(diào)pH―?轉(zhuǎn)化

淀渣③

“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為。

(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)的K=______________(列出計算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后

2sp

的溶液中Niz，濃度為1.0mol?LL則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是。

(5)硫酸鎮(zhèn)在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作銀鎘電池正極材料的NiOOH。寫出

該反應(yīng)的離子方程式。

(6)將分離出硫酸銀晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是。

【答案】(1)除去油脂、溶解鋁及其氧化物A1O-+H.+HO=A1(OH)(或A1(OH)

2234

+H+=A1(OH)I+H0(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+(3)0或空氣Fe3+(4)

322

0.01X(107.2-14)或10,X(108.7-14)3.2~6.2(5)2Ni2，+C10-+40H-=2Ni00HI+C1-

+H0(6)提高?；厥章?/p>

2

【解析】由工藝流程分析可得，向廢銀催化劑中加入NaOH溶液進行堿浸，可除去油脂，并

發(fā)生反應(yīng)2Al+2Na01I+2H0=2NaA10+3Ht、2A10+4Na0II=4NaA10+2H0將Al及其氧化物溶解，

2222322

得到的濾液①含有NaAlO,濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀HS0

224

酸浸后得到含有Ni*、Fe%Fe"的濾液②，F(xiàn)ez+經(jīng)H0氧化為Fes+后，加入NaOH調(diào)節(jié)pH使

22

Fe3,轉(zhuǎn)化為Fe(OH)；沉淀除去，再控制pH濃縮結(jié)晶得到硫酸銀的晶體。

(D根據(jù)分析可知，向廢銀催化劑中加入NaOH溶液進行堿浸，可除去油脂，并將A1及其氧

化物溶解，濾液①中含有NaAlO(或Na[Al(OH)]),加入稀硫酸可發(fā)生反應(yīng)A1O-

242

+H，+HO=A1(OH)I或A1(OH)+H-=A1(OH)I+H0,故答案為：除去油脂、溶解鋁及其氧化物；

23432

A1O-+H，+H0=Al(OH)I或Al(OH)+H-A1(0H)I+H0；

223432

(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“濾液②”中含有的金屬離子是Ni/、

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Fez，、Fes?,故答案為：Niz+、Fez*、Fe3r

(3)“轉(zhuǎn)化”在HO的作用是將Fa氧化為Fes,可用0或空氣替代；若將工藝流程改為先

222

“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，會使調(diào)pH過濾后的溶液中含有Fe-則濾液③中可能含有轉(zhuǎn)化生成的

Fea,故答案為:0或空氣；Fe%

2

(4)由上述表格可知,Niz+完全沉淀時的pH=8.7,此時c(Ni2.)=1.0X105mol?Li,c(H，)=1.0

KIO14

X10-H.7mol,Li=1()87”,則Ni(OH)的

則C(OH)=W=T^礪2

K=c(Ni2+)2(OH)=105x(10中4):

C或者當(dāng)Ni2.開始沉淀時pH=7.2,此時

K1()14c

c(Ni2+)=0.Olmol?LT,c(lb)=l.OX10-7.2mol-LT則C(OH)=W=T^而7=1°.，

則Ni(0H)2的K「(NE)C2(OHXO.01XD如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni保度為

0.01XV1072-14/

l.Omol-Li,為避免銀離子沉淀，此時-------------=10-78molLi,

1.0

(\K10-14_

則C1H+)=—(=7\=----=1。62即pH=6.2；Fe3+完全沉淀的pH為3.2,因此“調(diào)節(jié)pH”

cVOH710-7.8

應(yīng)控制的pH范圍是3.2~6.2,故答案為：0.01x(107214)或1()4x(10*”4)；3.2~6.2；

(5)由題干信息，硫酸鎂在強堿中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反應(yīng)中Niz-被氧化為NiOOH

沉淀，C10-被還原為Cl-,則根據(jù)氧化還原得失電子守恒可得離子方程式為2Ni2-+C10-

+40H~=2NiOOHI+C1~+H0,故答案為：2Niz++C10~+40H~=2NiOOHI+C1-+H0；

22

(6)分離出硫酸銀晶體后的母液中還含有Ni外,可將其收集、循環(huán)使用，從而提高銀的回收

率，故答案為：提高銀的回收率。

13.銳具有廣泛用途。黏土鋼礦中，帆以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁

硅酸鹽，以及SiO、FeO。采用以下工藝流程可由黏土機礦制備NHV0。