新教材2024屆高考化學(xué)二輪專項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第三部分大題通關(guān)特訓(xùn)4無(wú)機(jī)工藝流程二

通關(guān)特訓(xùn)4無(wú)機(jī)工藝流程(二)1．[2023·湖南校聯(lián)考二模]釩的用途十分廣泛，有金屬“維生素”之稱。以含釩石煤(主要成分是V2O3、V2O4，含有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等化合物雜質(zhì))制備單質(zhì)釩的工藝流程圖如下所示：已知：①該工藝條件下，溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金屬離子Fe3＋Mg2＋Al3＋Mn2＋開(kāi)始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1②Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(CaSiO3)＝2.5×10－8、Ksp[Ca(VO3)2]遠(yuǎn)大于Ksp(CaCO3)。③一般認(rèn)為平衡常數(shù)K>105反應(yīng)較完全。回答下列問(wèn)題：(1)為了提高“焙燒”效率，可采用的措施有____________________________________。(2)“焙燒”時(shí)，V2O3、V2O4都轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2，寫(xiě)出V2O3轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________________。(3)“水浸”加入Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH為8.5，可完全除去的金屬離子有____________，及部分的____________?！八奔尤隢a2CO3不能使CaSiO3完全轉(zhuǎn)化，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)“離子交換”可表示為[RCl4]＋V4Oeq\o\al(\s\up1(4－),\s\do1(12))eq\o(,\s\up7(離子交換),\s\do5(洗脫))[R4－V4O12]＋4Cl－([RCl4]為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，V4Oeq\o\al(\s\up1(4－),\s\do1(12))為VOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))在水溶液中的實(shí)際存在形式)，則“洗脫”過(guò)程“淋洗液”最好選用______________。(5)下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入鈣冶煉V的方法相似的是________。A．高爐煉鐵B．電解熔融NaCl制鈉C．利用鋁熱反應(yīng)制錳D．氧化汞分解制汞2．[2023·河南開(kāi)封統(tǒng)考二模]重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備。鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：回答下列問(wèn)題。(1)將鉻鐵礦粉碎有利于加快熔融、氧化的速率，其原理是________________________________________________________________________。步驟①的主要反應(yīng)為FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3eq\o(→,\s\up7(高溫))Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2(未配平)，氧化產(chǎn)物為_(kāi)_______，配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為_(kāi)_______。(2)下列說(shuō)法正確的是________。A．步驟①可以用陶瓷容器做反應(yīng)器B．步驟②低溫可提高浸取率C．步驟③所得濾渣2的主要成分是Al(OH)3D．步驟④的目的主要是使Na2CrO4轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2Cr2O7(3)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填標(biāo)號(hào))，得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。A．20℃B．40℃C．60℃D．80℃(4)某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7，最終得到m2kgK2Cr2O7，產(chǎn)率為_(kāi)_______(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。(5)某小組用分光光度法測(cè)定產(chǎn)品純度(K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比)，其中某同學(xué)測(cè)得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低，分析原因，發(fā)現(xiàn)配制K2Cr2O7待測(cè)溶液時(shí)少加了一種試劑。該試劑是________，添加該試劑的作用是____________________。3．[2023·山東棗莊統(tǒng)考二模]鈀(Pd)是一種貴金屬，性質(zhì)類似鉑(Pt)。活性炭載鈀催化劑廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥等工業(yè)，但使用過(guò)程中因生成難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑(雜質(zhì)主要含有機(jī)物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海綿鈀的工藝流程如圖：已知：Ⅰ.陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的基本工作原理分別為R—Cl＋M－?R—M＋Cl－、R—Na＋N＋?R—N＋Na＋(R—表示樹(shù)脂的有機(jī)成分)。Ⅱ.“沉鈀”時(shí)得到氯鈀酸銨[(NH4)2PdCl4]固體，不溶于冷水，可溶于稀鹽酸。(1)溫度、固液比對(duì)浸取率的影響如圖，則“浸取”的最佳條件為_(kāi)_____________。(2)“浸取”時(shí)，加入試劑A的目的為_(kāi)_________________________________。(3)“浸取”時(shí)，加入NaClO3有利于Pd的溶解，生成的四氯合鈀(Ⅱ)酸(H2PdCl4)為二元強(qiáng)酸。加入濃鹽酸和NaClO3后主要反應(yīng)的離子方程式：__________________________________。(4)“離子交換除雜”應(yīng)使用________(填“陽(yáng)離子”或“陰離子”)樹(shù)脂，“洗脫”時(shí)應(yīng)使用的洗脫液為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。A．硫酸B．鹽酸C．無(wú)水乙醇(5)“還原”過(guò)程N(yùn)2H4轉(zhuǎn)化為N2，在反應(yīng)器出口處器壁內(nèi)側(cè)有白色晶體生成，該過(guò)程還產(chǎn)生的副產(chǎn)物為_(kāi)_______，且該產(chǎn)物可循環(huán)利用至________環(huán)節(jié)(填環(huán)節(jié)名稱)。(6)以上流程污染性較強(qiáng)且復(fù)雜，通常適用電解法回收鈀。將“浸取”后的溶液與鈀離子脫附試劑MH混合，形成[Pd(MH)2]2＋配離子，電解可得高純度鈀，裝置如圖。電解時(shí)，當(dāng)濃縮室里共得到5L0.7mol·L－1的較濃鹽酸時(shí)(體積變化忽略不計(jì))，理論上能得到Pd________g，但實(shí)際生產(chǎn)中得不到相應(yīng)質(zhì)量的Pd，原因是____________________________。4．[2023·江蘇統(tǒng)考二模]硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)可用于生產(chǎn)聚合硫酸鐵。以釹鐵硼二次廢渣(主要含F(xiàn)e2O3、Fe3O4等)為原料制備硫酸亞鐵晶體的實(shí)驗(yàn)流程如圖：(1)“酸浸”時(shí)，F(xiàn)e3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________。(2)將“濾渣”返回“酸浸”工序，其目的是__________________________。(3)與普通過(guò)濾相比，使用圖1裝置進(jìn)行過(guò)濾的優(yōu)點(diǎn)是____________。(4)固定其他條件不變，反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、鐵粉過(guò)量系數(shù)[eq\f(n投入（Fe）,n理論（Fe）)]分別對(duì)“濾液”中Fe3＋還原率的影響如圖2、圖3、圖4所示。設(shè)計(jì)由100mL“濾液”[其中c(Fe3＋)＝0.8mol·L－1]制備硫酸亞鐵粗品的實(shí)驗(yàn)方案：________________。(須使用的試劑和儀器：鐵粉、冰水、真空蒸發(fā)儀)(5)通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定硫酸亞鐵晶體樣品的純度。準(zhǔn)確稱取1.2000g樣品置于錐形瓶中，用50mL蒸餾水完全溶解，加一定量硫酸和磷酸溶液；用0.02000mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))轉(zhuǎn)化為Mn2＋)，平行滴定3次，平均消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液42.90mL。計(jì)算硫酸亞鐵晶體樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________。5．[2023·湖南岳陽(yáng)統(tǒng)考二模]硼氫化鈉(NaBH4)廣泛用于化工生產(chǎn)，常溫下能與水反應(yīng)，堿性條件下能穩(wěn)定存在，易溶于異丙胺(沸點(diǎn)為33℃)。工業(yè)上可用硼鎂礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O，含少量雜質(zhì)Fe3O4)制取NaBH4，其工藝流程如圖1所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)NaBH4中含有的化學(xué)鍵為_(kāi)___________。(2)Ti的核外電子排布式________________。(3)堿溶過(guò)濾得濾渣的主要成分是__________、__________。(4)寫(xiě)出Na2B4O7制取NaBH4的化學(xué)方程式__________________________________________。(5)高溫合成中，加料之前需將反應(yīng)器加熱至100℃以上，并通入氬氣。通入氬氣的目的是______________________________。(6)在堿性條件下，用惰性電極電解NaBO2溶液也可制得NaBH4，裝置如圖2所示，寫(xiě)出陰極反應(yīng)的電極方程式____________________________。(7)NaBH4常用作還原劑，H2也是常見(jiàn)的還原劑。與相同氧化劑反應(yīng)時(shí)，7.6gNaBH4的還原能力相當(dāng)于________gH2的還原能力。6．[2023·上海楊浦統(tǒng)考二模]實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上回收“分銀渣”中的銀，過(guò)程如下：Ⅰ中反應(yīng)：AgCl＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))?Ag(SO3)eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))＋Cl－(雜質(zhì)不反應(yīng))(1)過(guò)程Ⅰ中，向5L0.3mol·L－1Na2SO3溶液中加入分銀渣，10分鐘后，固體質(zhì)量減少了28.7g，則反應(yīng)速率v(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝________。(忽略溶液體積變化)(2)Na2SO3溶液中離子濃度的關(guān)系是：c(Na＋)＝________________________________________。(3)其他條件不變，反應(yīng)Ⅰ在敞口容器中進(jìn)行，若反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)反而銀的產(chǎn)率降低，銀產(chǎn)率降低的可能原因是______________(用離子方程式解釋)。不同pH時(shí)，浸出液中Ag(SO3)eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))的濃度與含硫化合物總濃度的關(guān)系如下圖所示(注：含硫化合物總濃度即亞硫酸鈉溶液中含硫微?？倽舛?。(4)pH＝10時(shí)，解釋Ag(SO3)eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))濃度隨含硫化合物總濃度變化趨勢(shì)的原因________________________________。(5)pH＝6時(shí)，Ag(SO3)eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))濃度隨含硫化合物總濃度的變化與pH＝10時(shí)不同，可能的原因是____________________________________________________________。(6)將Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：(HCHO中C的化合價(jià)可看做0價(jià))eq\x()Ag(SO3)eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))＋eq\x()HCHO＋eq\x()________=eq\x()________＋eq\x()SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋eq\x()________＋eq\x()COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(7)Ⅲ中回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀浸出率降低。從回收液離子濃度變化和平衡移動(dòng)的角度分析原因：__________________________________________。1．[2023·江蘇南通統(tǒng)考二模]實(shí)驗(yàn)室以含錳廢液為原料可以制取MnSO4，部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：已知室溫下，部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)Fe(OH)3Mn(OH)2MnF2CaF2MgF2Ksp4.0×10－384×10－141.2×10－31.6×10－106.4×10－9(1)經(jīng)檢測(cè)，含錳廢液中c(Mn2＋)＝0.2mol·L－1、c(Na＋)＝0.6mol·L－1、c(Fe2＋)＝0.2mol·L－1，還含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))及少量Ca2＋、Mg2＋?！把趸彪A段，H2O2用量為理論用量的1.1倍。①“氧化”1L該廢液，需要加入H2O2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。②檢驗(yàn)Fe2＋已經(jīng)完全被氧化的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“除雜Ⅰ”加入MnCO3調(diào)節(jié)溶液pH＝4。該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________。(3)“除雜Ⅱ”中反應(yīng)之一為MnF2＋Ca2＋?CaF2＋Mn2＋。結(jié)合反應(yīng)的平衡常數(shù)解釋用MnF2能除去Ca2＋的原因：________________________________________。(4)已知MnSO4和Na2SO4的溶解度如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整由粗MnSO4溶液制取MnSO4·H2O晶體的實(shí)驗(yàn)方案：取實(shí)驗(yàn)所得粗MnSO4溶液，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，得到MnSO4·H2O晶體。(可選用的試劑：1mol·L－1NaHCO3溶液，1mol·L－1H2SO4溶液，1mol·L－1鹽酸)(5)如圖為不同溫度下硫酸錳焙燒2小時(shí)后殘留固體的X-射線衍射圖。由MnSO4固體制取活性Mn2O3的方案為：將MnSO4固體置于可控溫度的反應(yīng)管中，____________________________________________________________________，將Mn2O3冷卻、研磨、密封包裝。(可選用的試劑有：1mol·L－1BaCl2，1mol·L－1NaOH溶液)2．[2023·河南鄭州統(tǒng)考二模]氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)，以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：已知：CuCl難溶于醇和水，在氯離子濃度較大的體系中生成CuCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，在潮濕空氣中易水解氧化。回答下列問(wèn)題：(1)“酸溶”時(shí)溫度應(yīng)控制在60～70℃，原因是____________________________。(2)寫(xiě)出“還原”步驟中主要反應(yīng)的離子方程式____________________________________________?！斑€原”步驟中亞硫酸銨適當(dāng)過(guò)量的可能原因是______________________________________________(答出2條)。隨著NH4Cl用量增加，CuCl沉降率先增大后減小，減小的原因可能是________。(用化學(xué)方程式表示)(3)“洗滌”步驟中包括用pH＝2的酸洗、水洗、醇洗，酸洗采用的酸是________。選擇醇洗的原因是____________________________________________________。(4)“濃縮分離”得到副產(chǎn)品M的主要成分是________。(5)稱取烘干制得的氯化亞銅5g，將其置于FeCl3溶液中溶解后，加入適量稀硫酸，用0.2mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)(Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))被還原為Cr3＋)，消耗K2Cr2O7溶液25mL。則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。3．[2023·四川宜賓統(tǒng)考二模]廢舊磷酸鐵鋰電池的正極材料中含有LiFePO4、Al、導(dǎo)電劑(乙炔墨、碳納米管)等。工業(yè)上利用廢舊磷酸鐵鋰電池的正極材料制備Li2CO3的工藝流程如下：已知：①LiFePO4不溶于堿，可溶于稀酸。②常溫下，Ksp(FePO4)＝1.3×10－22,Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。③Li2CO3在水中溶解度：溫度/℃020406080100溶解度/g1.541.331.171.010.850.72回答下列問(wèn)題：(1)將電池粉碎前應(yīng)先放電，放電的目的是__________________________________。(2)“濾液A”中的溶質(zhì)主要是________。(3)“酸浸”時(shí)，加入H2O2溶液的目的是__________________________________________________(用離子方程式表示)。鹽酸用量不宜太多，結(jié)合后續(xù)操作分析，原因是________________________________________________________。(4)“沉鐵沉磷”時(shí)，當(dāng)溶液pH從1.0增大到2.5時(shí)，沉鐵沉磷率會(huì)逐漸增大，但pH超過(guò)2.5以后，沉磷率又逐漸減小。從平衡移動(dòng)的角度解釋沉磷率減小的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)“提純”時(shí)，可用熱水洗滌Li2CO3粗品，理由是______________________________________。(6)制取的Li2CO3、FePO4與足量的炭黑混合，隔絕空氣高溫灼燒得到LiFePO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。4．[2023·廣東肇慶高要一中?？级輝銅礦主要成分Cu2S，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，軟錳礦主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。研究人員開(kāi)發(fā)綜合利用這兩種資源，用同槽酸浸濕法冶煉工藝，制備硫酸錳和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下：已知：①M(fèi)nO2有較強(qiáng)的氧化性，能將Cu＋氧化成Cu2＋②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定，在熱水溶液中會(huì)分解生成NH3③部分金屬陽(yáng)離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍(開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3＋：1.5～3.2，Mn2＋：8.3～9.8，Cu2＋：4.4～6.4。(1)實(shí)驗(yàn)室配制250mL4.8mol·L－1的稀硫酸，所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要________。(2)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(任寫(xiě)一點(diǎn))。(3)酸浸時(shí)，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。(4)調(diào)節(jié)浸出液pH＝4的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是(寫(xiě)化學(xué)式)________。(6)獲得的MnSO4·H2O晶體后常用酒精洗滌，優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)用標(biāo)準(zhǔn)的BaCl2溶液測(cè)定樣品中MnSO4·H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%(測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略)其可能原因有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(任寫(xiě)一種)。5．[2023·遼寧鞍山統(tǒng)考二模]鉬酸鈉(Na2MoO4)是一種金屬緩蝕劑，金屬鉬是重要的合金材料，下圖是由輝鉬礦(鉬元素的主要存在形式為MoS2)生產(chǎn)兩種物質(zhì)的流程：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)Mo為第五周期元素，與Cr同族，其基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______；(2)輝鉬礦在空氣中焙燒時(shí)，加入氧化物X可減少空氣污染物的排放，燒渣中Mo以CaMoO4的形態(tài)存在，則X為_(kāi)_______(填化學(xué)式)，焙燒方程式為_(kāi)___________________；(3)已知：25℃時(shí)，Ksp(CaMoO4)＝1.6×10－5，則該溫度下，CaMoO4飽和溶液中Ca2＋的濃度為_(kāi)_______g·L－1；(4)Na2CO3溶液在對(duì)燒渣進(jìn)行浸出時(shí)，溫度對(duì)浸出率的影響如下圖所示：“操作1”需選擇“高壓浸出”的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(5)從上述流程中可分析出MoO3屬于__________(填“酸性氧化物”或“堿性氧化物”)；(6)由MoO3獲得Mo可以選擇H2做還原劑，相關(guān)說(shuō)法正確的是________(填代號(hào))；a．其原理屬于熱還原法冶金b．Mo的金屬活動(dòng)性可能位于Mg、Al之間c．工業(yè)上可用Na與鉬酸鹽溶液直接作用冶煉鉬(7)已知MoS2晶體有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)其可能的用途是________。6．[2023·福建福州統(tǒng)考二模]銦被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、航空航天等高科技領(lǐng)域。某企業(yè)采用鉛鋅冶煉煙灰中浸渣(InO·xSnO2)氯化浸出工藝回收粗銦的工藝流程如下：已知：①水溶液中銦主要以In3＋的形式存在。②In3＋＋3HXeq\o(,\s\up7(萃取),\s\do5(反萃取))InX3＋3H＋回答下列問(wèn)題：(1)“氯化浸出”時(shí)，主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________，此步驟加熱的目的是____________________________；浸出溫度選定80℃的原因之一是溫度過(guò)高易反應(yīng)產(chǎn)生________氣體(任寫(xiě)一種)。(2)在不同的溶液初始pH下，萃取劑濃度對(duì)萃取率的影響如圖所示，則適宜的條件為_(kāi)___________________。(3)反萃取劑應(yīng)選用________(填化學(xué)式)。(4)常溫下，在0.1mol·L－1的InCl3溶液中存在平衡體系：In3＋(aq)＋3H2O(l)?In(OH)3(aq)＋3H＋(aq)，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，常溫下Ksp[In(OH)3]＝1.3×10－37)。(5)“置換”時(shí)，主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________；所得濁液經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥等操作得到粗銦，檢驗(yàn)粗銦已洗滌干凈的方法為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

通關(guān)特訓(xùn)4無(wú)機(jī)工藝流程（二）1．答案：（1）將含釩石煤粉碎；適當(dāng)提高焙燒溫度；適當(dāng)增大氧氣流量（2）V2O3＋CaCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Ca（VO3）2＋CO2（3）Fe3＋、Al3＋Mg2＋、Mn2＋反應(yīng)CaSiO3（s）＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）?SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）＋CaCO3（s）的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝eq\f(Ksp（CaSiO3）,Ksp（CaCO3）)＝eq\f(2.5×10－8,2.8×10－9)<105（4）飽和NaCl溶液（5）AC解析：含釩石煤加入CaCO3焙燒，V2O3、V2O4都轉(zhuǎn)化為Ca（VO3）2，水浸并加入Na2CO3調(diào)節(jié)pH為8.5，根據(jù)表中各物質(zhì)開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH可知，此時(shí)Fe3＋和Al3＋沉淀完全，Mg2＋和Mn2＋部分沉淀，隨后進(jìn)行離子交換，用淋洗液洗脫，加入NH4Cl沉釩，煅燒加入鈣冶煉最后生成單質(zhì)釩。（1）為了提高“焙燒”效率，可采用的措施有將含釩石煤粉碎；適當(dāng)提高焙燒溫度；適當(dāng)增大氧氣流量等措施；（2）焙燒時(shí)通入氧氣和CaCO3，V2O3、V2O4轉(zhuǎn)化為Ca（VO3）2，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，利用電子守恒及元素守恒即可得到方程式為V2O3＋CaCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Ca（VO3）2＋CO2；（3）pH為8.5，根據(jù)表格可得已完全沉淀的離子有Fe3＋、Al3＋，部分沉淀的有Mg2＋、Mn2＋；CaSiO3與CaCO3沉淀轉(zhuǎn)化的方程式為CaSiO3（s）＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）?SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）＋CaCO3（s），其平衡常數(shù)K＝eq\f(c（SiOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝eq\f(Ksp（CaSiO3）,Ksp（CaCO3）)＝eq\f(2.5×10－8,2.8×10－9)<105，故不能完全轉(zhuǎn)化；（4）“洗脫”過(guò)程是讓[RCl4]＋V4Oeq\o\al(\s\up1(4－),\s\do1(12))eq\o(,\s\up7(離子交換),\s\do5(洗脫))[R4－V4O12]＋4Cl－反應(yīng)逆向進(jìn)行，即需要加入氯離子，為了不引入其他雜質(zhì)，最好選用便宜易得的飽和NaCl溶液；（5）本工藝中加入鈣冶煉V的方法為熱還原法。高爐煉鐵為熱還原法，A正確；電解熔融NaCl制鈉是電解法，B錯(cuò)誤；利用鋁熱反應(yīng)制錳是熱還原法，C正確；氧化汞分解制汞是熱分解法，D錯(cuò)誤。2．答案：（1）增大反應(yīng)物的接觸面積Na2CrO4和Fe2O32∶7（2）CD（3）A（4）eq\f(190m2,147m1)×100%（5）稀硫酸抑制Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))轉(zhuǎn)化為CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))解析：鉻鐵礦加入碳酸鈉、硝酸鈉熔融氧化后得到熔塊，水浸、過(guò)濾得到濾渣1主要成分為SiO2等，濾液1調(diào)節(jié)pH＝7，過(guò)濾得到濾渣2為Al（OH）3，濾液2再調(diào)節(jié)pH，得到的濾液3加入氯化鉀，通過(guò)一系列操作后得到重鉻酸鉀；（1）將鉻鐵礦粉碎有利于加快熔融、氧化的速率，其原理是增大反應(yīng)物的接觸面積；步驟①的主要反應(yīng)為FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3eq\o(→,\s\up7(高溫))Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2，反應(yīng)中Cr元素和Fe元素化合價(jià)均升高被氧化，生成Na2CrO4和Fe2O3，氧化產(chǎn)物為Na2CrO4和Fe2O3，Cr元素由＋3價(jià)升高為＋6價(jià)，F(xiàn)e元素由＋2價(jià)升高為＋3價(jià)，N元素由＋5價(jià)降為＋3價(jià)，結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理配平得反應(yīng)2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO3eq\o(=,\s\up7(高溫))4Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2＋7NaNO2，故配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶7；（2）步驟①高溫條件下陶瓷中的二氧化硅能與碳酸鈉反應(yīng)，故不可以用陶瓷容器做反應(yīng)器，A錯(cuò)誤；步驟②低溫時(shí)反應(yīng)速率降低，浸取率降低，B錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知，步驟③所得濾渣2的主要成分是Al（OH）3，C正確；步驟④調(diào)節(jié)pH，使平衡Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O?2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋逆向移動(dòng)，目的主要是使Na2CrO4轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2Cr2O7，D正確；（3）由溶解度曲線圖結(jié)合選項(xiàng)可知，20℃時(shí)K2Cr2O7溶解度最小，而Na2Cr2O7、KCl、NaCl此時(shí)溶解度均大于K2Cr2O7，三者均存在于溶液當(dāng)中，故冷卻到20℃時(shí)得到的K2Cr2O7最多；（4）樣品中Cr2O3的質(zhì)量為m1×40%kg，則生成K2Cr2O7的理論質(zhì)量為m1×40%kg×eq\f(294,152)，則所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為eq\f(m2kg,m1×40%kg×\f(294,152))×100%＝eq\f(190m2,147m1)×100%；（5）根據(jù)題意，K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O?2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋，即有部分Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))會(huì)轉(zhuǎn)化為CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，從而使測(cè)得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低，為抑制Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))轉(zhuǎn)化為CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，可加入與Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))不反應(yīng)的酸，如硫酸。3．答案：（1）70℃，固液比3∶1（2）將PdO還原為Pd（3）ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3Pd＋11Cl－＋6H＋=3PdCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋3H2O（4）陰離子B（5）HCl浸取與洗脫（6）159陰極有H＋得電子生成H2解析：本題是一道工業(yè)流程題，通過(guò)廢鈀催化劑制備海綿鈀，將原料焙燒后加入鹽酸和還原劑從而生成單質(zhì)鈀，再結(jié)合氯酸鈉生成PdCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，通過(guò)離子交換除雜后，得到較純凈的PdCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，洗脫后用濃氨水沉鈀，在用N2H4處理后得到產(chǎn)品。（1）由圖可知，“浸取”的最佳條件為70℃，固液比3∶1；（2）加入試劑A可以將PdO中的鈀還原為單質(zhì)，便于后期處理，故加入試劑A的理由是：將PdO還原為Pd；（3）根據(jù)題給信息可知，加入NaClO3后和單質(zhì)鈀反應(yīng)生成四氯合鈀（Ⅱ），則根據(jù)元素守恒可知，離子方程式為：ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3Pd＋11Cl－＋6H＋=3PdCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋3H2O；（4）離子交換時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的基本工作原理分別為R—Cl＋M－?R—M＋Cl－，其中氯離子被除掉，故應(yīng)該選用陰離子交換膜；由給信息可知洗脫時(shí)得到PdCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，則此時(shí)應(yīng)該選用鹽酸，選B；（5）由流程圖可知，還原時(shí)N2H4和[（NH4）2PdCl4]反應(yīng)生成單質(zhì)鈀，根據(jù)反應(yīng)器出口處器壁內(nèi)側(cè)有白色晶體生成和元素守恒可知，副產(chǎn)物為HCl；由于在浸取與洗脫時(shí)都使用了鹽酸故可以循環(huán)至浸取與洗脫循環(huán)利用；（6）鹽酸的濃度由0.1mol·L－1變?yōu)?.7mol·L－1，則生成的氯化氫的物質(zhì)的量n（HCl）＝5L×（0.7mol·L－1－0.1mol·L－1）＝3mol，則此時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n（e－）＝3mol，根據(jù)Pb～2e－，則生成Pd的物質(zhì)的量為1.5mol，其質(zhì)量為106g·mol－1×1.5mol＝159g；而實(shí)際電解過(guò)程中可能有氫離子在陰極得到電子，但實(shí)際生產(chǎn)中得不到相應(yīng)質(zhì)量的Pd。4．答案：（1）Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O（2）提高鐵元素的浸出率（3）過(guò)濾速度更快（4）在80℃水浴加熱條件下，向“濾液”中加入2.688g鐵粉，攪拌下反應(yīng)2h后，過(guò)濾；濾液在真空蒸發(fā)儀中蒸發(fā)、在冰水浴中冷卻結(jié)晶、過(guò)濾（5）99.39%解析：廢渣溶于硫酸生成硫酸亞鐵和硫酸鐵，過(guò)濾后濾液中加足量鐵粉將硫酸鐵還原為硫酸亞鐵，再過(guò)濾，通過(guò)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到粗品，再重結(jié)晶得到硫酸亞鐵晶體。（1）Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和硫酸亞鐵，反應(yīng)離子方程式為：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；（2）將“濾渣”返回“酸浸”工序，可使Fe3O4和氧化鐵更充分與硫酸發(fā)生反應(yīng)，提高鐵的浸取率；（3）抽濾裝置通過(guò)減小錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)，可以加快過(guò)濾速率；（4）由圖可知溫度在80℃時(shí)還原率最高，因此溫度選80℃；在溫度一定時(shí)過(guò)量系數(shù)為1.2時(shí)還原率最高，因此過(guò)量系數(shù)為1.2，而在前兩者相同時(shí)反應(yīng)時(shí)間2h時(shí)還原率高，因?yàn)閿嚢钑r(shí)間控制在2h，結(jié)合過(guò)量系數(shù)可得：應(yīng)加入鐵粉的量為氯化鐵消耗鐵粉量的1.2倍，則100mL“濾液”[其中c（Fe3＋）＝0.8mol·L－1]，結(jié)合反應(yīng)可知消耗鐵粉0.04mol，則需加0.04×1.2mol＝0.048mol，鐵粉質(zhì)量為0.048×56＝2.688g，同時(shí)為防止硫酸亞鐵被氧化，應(yīng)在真空蒸發(fā)儀中蒸發(fā)，然后冷卻結(jié)晶后過(guò)濾，具體步驟為：在80℃水浴加熱條件下，向“濾液”中加入2.688g鐵粉，攪拌下反應(yīng)2h后，過(guò)濾；濾液在真空蒸發(fā)儀中蒸發(fā)、在冰水浴中冷卻結(jié)晶、過(guò)濾；（5）根據(jù)電子得失守恒可得關(guān)系式：MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))～5Fe2＋，n（Fe2＋）＝5n（MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）＝0.02000mol·L－1×0.0429L×5＝0.00429mol，硫酸亞鐵晶體樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(0.00429mol×278g·mol－1,1.2000g)×100%≈99.39%。5．答案：（1）離子鍵、共價(jià)鍵（2）[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2（3）Fe3O4Mg（OH）2（4）Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))4NaBH4＋7Na2SiO3（5）排除裝置中的空氣，防止空氣中的O2與Na、H2反應(yīng)（6）BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋8e－＋6H2O=BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8OH－（7）1.6解析：硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5·H2O，含少量雜質(zhì)Fe3O4。硼鎂礦粉碎后用氫氧化鈉“堿溶”，F(xiàn)e3O4不溶于氫氧化鈉，Mg2B2O5·H2O和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀、NaBO2，過(guò)濾出Fe3O4、氫氧化鎂沉淀，所得濾液中含有NaBO2，蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶得Na2B4O7·10H2O，Na2B4O7·10H2O脫水生成Na2B4O7，Na2B4O7、Na、H2、SiO2在高溫條件下生成NaBH4和硅酸鈉，用異丙胺溶解NaBH4，過(guò)濾除去硅酸鈉，蒸發(fā)NaBH4的異丙胺溶液得NaBH4。（1）NaBH4是離子化合物，含有的化學(xué)鍵為離子鍵、共價(jià)鍵；（2）Ti是22號(hào)元素，核外電子排布式為[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2；（3）Fe3O4不溶于氫氧化鈉，Mg2B2O5·H2O和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀、NaBO2，過(guò)濾出Fe3O4、氫氧化鎂沉淀，堿溶過(guò)濾得濾渣的主要成分是Fe3O4、Mg（OH）2；（4）Na2B4O7、Na、H2、SiO2在高溫條件下生成NaBH4和硅酸鈉，制取NaBH4的化學(xué)方程式為Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))4NaBH4＋7Na2SiO3；（5）高溫合成中，加料之前需將反應(yīng)器加熱至100℃以上，并通入氬氣，排除裝置中的空氣，防止空氣中的O2與Na、H2反應(yīng)；（6）在堿性條件下，用惰性電極電解NaBO2溶液也可制得NaBH4，H元素化合價(jià)由＋1降低為－1發(fā)生還原反應(yīng)，H2O在陰極得電子結(jié)合BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))生成BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，陰極反應(yīng)的電極方程式BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋8e－＋6H2O=BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8OH－；（7）7.6gNaBH4作還原劑，氫元素化合價(jià)由－1升高為＋1，轉(zhuǎn)移電子eq\f(7.6g,38g·mol－1)×8＝1.6mol，氫氣作還原劑，氫元素化合價(jià)由0升高為＋1，轉(zhuǎn)移1.6mol電子需要0.8mol氫氣，所以還原能力相當(dāng)于1.6gH2的還原能力。6．答案：（1）0.008mol/（L·min）（2）2[c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＋c（HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）＋c（H2SO3）]（3）2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋O2=2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))（4）c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）增大，使反應(yīng)Ⅰ中的平衡正向移動(dòng)（5）pH較小時(shí)，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))與H＋結(jié)合生成HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))或H2SO3，盡管含硫化合物總濃度增大，但是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度增大不明顯（6）4Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))＋HCHO＋6OH－=4Ag↓＋8SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋4H2O＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（7）隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中c（Cl－）增大，c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）減小，兩者共同促進(jìn)浸出反應(yīng)平衡逆移解析：分銀渣中主要成分是氯化銀，Ⅰ中用Na2SO3溶液作為浸出劑，主要反應(yīng)為AgCl＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))?Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))＋Cl－；浸出液與甲醛反應(yīng)，Ⅱ中反應(yīng)為4Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))＋HCHO＋6OH－=4Ag↓＋8SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋4H2O＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，生成Ag回收，同時(shí)又生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，可循環(huán)使用。（1）固體質(zhì)量減少了28.7g，即反應(yīng)溶解了28.7gAgCl，其物質(zhì)的量為eq\f(28.7g,143.5g·mol－1)＝0.02mol，由反應(yīng)方程式可知，參加反應(yīng)的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的物質(zhì)的量為0.02mol×2＝0.04mol，則反應(yīng)速率v（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝eq\f(0.04mol,5L×10min)＝0.008mol/（L·min）；（2）Na2SO3溶液中存在物料守恒關(guān)系，c（Na＋）＝2[c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＋c（HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）＋c（H2SO3）]；（3）反應(yīng)Ⅰ在敞口容器中進(jìn)行，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))很容易被空氣中的氧氣氧化，而使銀的產(chǎn)率降低，反應(yīng)的離子方程式為2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋O2=2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))；（4）由圖像可知，pH＝10時(shí)，Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))濃度隨含硫化合物總濃度增大而增大，變化趨勢(shì)的原因是c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）增大，使反應(yīng)Ⅰ中的平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))濃度增大；（5）由圖像可知，相比于pH＝10時(shí)，pH＝6時(shí)，隨含硫化合物總濃度增大，Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))濃度增大不明顯，可能的原因是pH較小時(shí)候，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))與H＋結(jié)合生成HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))或H2SO3，盡管含硫化合物總濃度增大，但是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度增大不明顯；（6）HCHO中C元素化合價(jià)由0價(jià)升高到＋4價(jià)，Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))中Ag元素化合價(jià)由＋1價(jià)降低到0價(jià)，反應(yīng)產(chǎn)物有碳酸根離子，則可判斷溶液為堿性，生成物有水，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平反應(yīng)方程式為4Ag（SO3）eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(2))＋HCHO＋6OH－=4Ag↓＋8SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋4H2O＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))；（7）由步驟Ⅱ中反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)消耗了SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，生成了Cl－，而反應(yīng)Ⅰ中SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))為反應(yīng)物，Cl－為生成物，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致循環(huán)多次后，銀浸出率降低。高分必刷1．答案：（1）①0.11mol②取少量氧化后溶液，向其中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，無(wú)藍(lán)色沉淀生成（或取少量氧化后溶液，煮沸，冷卻后滴入酸性KMnO4稀溶液中，溶液變紅），則Fe2＋已被完全氧化（2）2Fe3＋＋3MnCO3＋3H2O=2Fe（OH）3＋3Mn2＋＋3CO2↑（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝7.5×106>105，正向進(jìn)行程度很大，可以將Ca2＋完全除去（4）向其中加入1mol·L－1NaHCO3溶液，邊加邊振蕩，當(dāng)靜置后向上層清液中加入1mol·L－1NaHCO3溶液無(wú)沉淀生成時(shí)停止滴加。過(guò)濾并洗滌沉淀，向沉淀中加入1mol·L－1H2SO4至固體完全溶解，90～100℃條件下蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出，趁熱過(guò)濾（5）加熱到850℃分解2小時(shí)，將產(chǎn)生的氣體通入1mol·L－1NaOH溶液解析：含錳廢液含Mn2＋、Na＋、Fe2＋，還含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))及少量Ca2＋、Mg2＋，加H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加碳酸錳調(diào)整溶液pH值使Fe3＋完全沉淀過(guò)濾除去，在濾液中加MnF2使Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2沉淀，過(guò)濾除去，得到粗硫酸錳溶液。（1）①c（Fe2＋）＝0.2mol·L－1，1L該廢液中含F(xiàn)e2＋的物質(zhì)的量為0.2mol，H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，反應(yīng)為：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，結(jié)合反應(yīng)可知0.2molFe2＋消耗0.1molH2O2，H2O2用量為理論用量的1.1倍，則需要加入0.11molH2O2；②若Fe2＋完全被氧化，則反應(yīng)后溶液中不含F(xiàn)e2＋，通過(guò)檢驗(yàn)Fe2＋是否存在確定其是否完全被氧化，可取氧化后溶液加K3[Fe（CN）6]溶液，看是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，也可利用其還原性，滴加酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)；（2）加碳酸錳調(diào)整溶液pH值使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀過(guò)濾除去，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3＋＋3MnCO3＋3H2O=2Fe（OH）3＋3Mn2＋＋3CO2↑；（3）“除雜Ⅱ”中反應(yīng)之一為MnF2＋Ca2＋?CaF2＋Mn2＋，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Ca2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c2（F－）,c（Ca2＋）·c2（F－）)＝eq\f(Ksp（MnF2）,Ksp（CaF2）)＝eq\f(1.2×10－3,1.6×10－10)＝7.5×106>105；（4）取實(shí)驗(yàn)所得粗MnSO4溶液，向其中加入1mol·L－1NaHCO3溶液，邊加邊振蕩，將硫酸錳轉(zhuǎn)化為Mn（OH）2，當(dāng)靜置后向上層清液中加入1mol·L－1NaHCO3溶液無(wú)沉淀生成時(shí)確保硫酸錳完全沉淀后停止滴加。過(guò)濾并洗滌沉淀，向沉淀中加入1mol·L－1H2SO4至Mn（OH）2固體完全溶解，90～100℃條件下蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出，趁熱過(guò)濾；（5）由圖可知加熱到850℃分解2小時(shí)，Mn2O3的含量最高，因此應(yīng)控制溫度為850℃，產(chǎn)生的氣體用1mol·L－1NaOH溶液吸收。2．答案：（1）溫度過(guò)低，酸溶速度慢，溫度過(guò)高銨鹽分解（2）2Cu2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2Cl－＋H2O=2CuCl↓＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋使Cu2＋全部被還原、提高Cu2＋的還原速率、防止生成的Cu＋被空氣氧化等CuCl＋NH4Cl=NH4CuCl2（3）硫酸加快CuCl表面水分的蒸發(fā)，防止CuCl水解氧化（4）硫酸銨或（NH4）2SO4（5）59.7%解析：酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，可氧化海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸銅，過(guò)濾后在濾液中加入亞硫酸銨發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，發(fā)生2Cu2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2Cl－＋H2O=2CuCl＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋，得到的CuCl經(jīng)硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗滌，可快速除去固體表面的水分，防止水解、氧化；（1）“酸溶”時(shí)，溫度過(guò)低，酸溶速度慢，溫度過(guò)高銨鹽分解，溫度應(yīng)控制在60～70℃；（2）根據(jù)分析，2Cu2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2Cl－＋H2O=2CuCl＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋；為了使Cu2＋全部被還原、提高Cu2＋的還原速率、防止生成的Cu＋被空氣氧化，則“還原”步驟中亞硫酸銨適當(dāng)過(guò)量；隨著NH4Cl用量增加，發(fā)生反應(yīng)CuCl＋NH4Cl=NH4CuCl2；（3）得到的CuCl經(jīng)硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗滌，使用乙醇的目的為加快CuCl表面水分的蒸發(fā)，防止CuCl水解氧化；（4）還原中還可以發(fā)生4Cu＋NH4NO3＋5H2SO4=4CuSO4＋（NH4）2SO4＋3H2O生成硫酸銨；（5）氯化亞銅與FeCl3反應(yīng)，F(xiàn)e3＋＋CuCl=Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，加入K2Cr2O7溶液發(fā)生反應(yīng)6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋14H＋=2Cr3＋＋7H2O＋6Fe3＋，設(shè)CuCl的物質(zhì)的量為n，反應(yīng)的關(guān)系為6CuCl～6Fe2＋～Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))61n0.2×25×10－3，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(m（CuCl）,m（樣品）)＝eq\f(99.5g·mol－1×6×0.2mol·L－1×0.025L,5g)×100%＝59.7%。3．答案：（1）釋放殘余的能量，避免造成安全隱患（2）Na[Al（OH）4]（3）2LiFePO4＋H2O2＋2H＋=2Li＋＋2FePO4↓＋2H2O防止增大后續(xù)步驟中Na2CO3溶液的消耗，造成浪費(fèi)（4）pH>2.5后，促使部分鐵元素水解平衡正向移動(dòng)以Fe（OH）3形式存在，降低了磷元素的沉淀率（5）碳酸鋰在溫度較高時(shí)溶解度較小，用熱水洗滌，干燥可得到高純碳酸鋰（6）Li2CO3＋2FePO4＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2LiFePO4＋3CO↑解析：廢舊磷酸鐵鋰電池的正極材料中含有LiFePO4、Al、導(dǎo)電劑（乙炔墨、碳納米管）等，首先用NaOH溶液浸取，Al溶解得到四羥基合鋁酸鈉，過(guò)濾分離出含四羥基合鋁酸鈉的溶液即為濾液A，過(guò)濾后為L(zhǎng)iFePO4及乙炔墨、碳納米管，加鹽酸、過(guò)氧化氫將LiFePO4氧化為含有Li＋的溶液和FePO4沉淀，過(guò)濾分離出濾渣中含乙炔墨、碳納米管，濾液中含鐵離子、鋰離子，之后再加30%Na2CO3調(diào)節(jié)pH，生成的沉淀為FePO4·3H2O等，濾液中含有鋰離子，加入飽和碳酸鈉溶解并加熱，可生成Li2CO3粗品，用熱水洗滌，干燥得到高純Li2CO3。（1）廢舊鋰離子電池中大都?xì)堄嗖糠蛛娏?，在處理之前需要進(jìn)行徹底放電，否則在后續(xù)處理中，殘余的能量會(huì)集中釋放出大量的熱量，可能會(huì)造成安全隱患等不利影響；（2）有上述分析可知濾液A中為四羥基合鋁酸鈉溶液，其主要溶質(zhì)為Na[Al（OH）4]；（3）在步驟“酸浸”時(shí)，由題中已知①，LiFePO4不溶于堿，可溶于稀酸，可知LiFePO4被H2O2在酸性環(huán)境中氧化得到Li＋和FePO4沉淀，根據(jù)電子守恒、元素守恒可得離子方程式為2LiFePO4＋H2O2＋2H＋=2Li＋＋2FePO4↓＋2H2O；鹽酸用量過(guò)多會(huì)消耗后續(xù)步驟“調(diào)pH”中Na2CO3溶液的用量，造成浪費(fèi)；（4）pH>2.5后，促使部分鐵元素水解平衡正向移動(dòng)以Fe（OH）3形式存在，因此降低了磷元素的沉淀率；（5）從題中Li2CO3在水中溶解度可知，碳酸鋰在溫度較高時(shí)溶解度較小，則可用熱水洗滌，然后干燥可得到高純碳酸鋰；（6）由題意可知，再生制備磷酸亞鐵鋰的反應(yīng)為碳酸鋰、磷酸鐵與足量炭黑混合高溫灼燒反應(yīng)生成磷酸亞鐵鋰和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為L(zhǎng)i2CO3＋2FePO4＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2LiFePO4＋3CO↑。4．答案：（1）250mL容量瓶、膠頭滴管（2）粉碎礦石或適當(dāng)升高溫度或攪拌（3）Cu2S＋2MnO2＋4H2SO4=2CuSO4＋2MnSO4＋S↓＋4H2O（4）使Fe3＋完全生成Fe（OH）3沉淀，而Cu2＋不生成沉淀（5）NH3（6）減少M(fèi)nSO4·H2O晶體的損失（7）混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水解析：流程分析可知輝銅礦軟錳礦加入硫酸酸浸過(guò)濾得到浸出液調(diào)節(jié)溶液pH，使鐵離子全部沉淀，過(guò)濾得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氫銨和氨水過(guò)濾得到混合溶液加熱趕出氨氣結(jié)晶析出得到堿式碳酸銅，濾渣為碳酸錳，通過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶過(guò)濾洗滌得到硫酸錳晶體。（1）實(shí)驗(yàn)室配制250mL4.8mol·L－1的稀硫酸，所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要250mL容量瓶，膠頭滴管；（2）為了提高浸取率可采取的措施可以粉碎礦石增大接觸面積、加熱、攪拌等；（3）MnO2有較強(qiáng)的氧化性，能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反應(yīng)物是硫酸、二氧化錳和硫化亞銅，根據(jù)化合價(jià)升降法配平方程