2015-2024年十年高考化學真題分類匯編專題86 工藝流程-金屬元素載體(原卷版)

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題86工藝流程——金屬元素載體考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1簡單工藝流程分析2024·遼吉黑卷、2023?遼寧省選擇性考試、2022?福建卷、2022?河北省選擇性、2021?湖南選擇性、2021?河北選擇性、2018?新課標Ⅰ卷選取以金屬元素為主的工業(yè)生產流程，考查應用基礎知識分析解決生產中的實際問題的能力，該類試題取材于真實的工業(yè)生產，根據(jù)考查內容和能力的需要，對物質的實際工業(yè)合成流程進行簡化處理，設置基本概念、反應及轉化、反應原理和實際工業(yè)操作等相關問題?？键c2綜合工藝流程分析2024·北京卷、2024·遼吉黑卷、2024·全國新課標卷、2024·全國甲卷、2023?全國新課標卷、2023?全國甲卷、2023?全國乙卷、2023?海南卷、2020?山東卷、2022?湖北省選擇性、2022?海南省選擇性、2022?江蘇卷、2021?北京卷、2021?海南選擇性考試、2020?新課標Ⅲ、2020?江蘇卷、2020?北京卷、2019?新課標Ⅱ、2018?新課標Ⅱ、2018?江蘇卷、2017?全國Ⅲ、2017?江蘇卷、2016·全國Ⅲ卷、2016·北京理綜考點1簡單工藝流程分析1．(2024·遼吉黑卷，13，3分)某工廠利用銅屑脫除鋅浸出液中的Cl-并制備Zn，流程如下“脫氯”步驟僅Cu元素化合價發(fā)生改變。下列說法正確的是()鋅浸出液中相關成分(其他成分無干擾)離子Zn2+Cu2+Cl-濃度(g·Lˉ1)1450.031A．“浸銅”時應加入足量H2O2，確保銅屑溶解完全B．“浸銅”反應：2Cu+4H++H2O2=2Cu2++H2↑+2H2OC．“脫氯”反應：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓D．脫氯液凈化后電解，可在陽極得到Zn2．(2023?遼寧省選擇性考試，10)某工廠采用如下工藝制備Cr(OH)3，已知焙燒后Cr元素以價形式存在，下列說法錯誤的是()A．“焙燒”中產生CO2 B．濾渣的主要成分為C．濾液①中Cr元素的主要存在形式為CrO42- D．淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用3．(2022?福建卷，6)用鉻鐵合金(含少量Ni、Co單質)生產硫酸鉻的工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．“浸出”產生的氣體含有H2 B．“除雜”的目的是除去Ni、Co元素C．流程中未產生六價鉻化合物 D．“濾渣2”的主要成分是Fe2(C2O4)34．(2022?河北省選擇性，4)溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑。合成工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回還原工序B．除雜工序中產生的濾渣可用煤油進行組分分離C．中和工序中的化學反應為Li2CO3+2HBr=CO2↑+2LiBr+H2OD．參與反應的n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)為1：1：15．(2021?湖南選擇性，6)一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程如圖：下列說法錯誤的是()A．物質X常選用生石灰 B．工業(yè)上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂 C．“氯化”過程中發(fā)生的反應為MgO+C+Cl2MgCl2+CO D．“煅燒”后的產物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水MgCl26．(2021?河北選擇性，6)BiOCl是一種具有珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：

下列說法錯誤的是()A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應劇烈程度B．轉化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成7．(2018?新課標Ⅰ卷，7)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯誤的是()A．合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反應的金屬離子為Fe3+D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉考點2綜合工藝流程分析1．(2024·北京卷，18)利用黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含有SiO2等雜質)生產純銅，流程示意圖如下。(1)礦石在焙燒前需粉碎，其作用是。(2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解產生的SO3使礦石中的銅元素轉化為CuSO4。(NH4)2SO4發(fā)生熱分解的化學方程式是。(3)礦石和過量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同質量，在不同溫度下焙燒相同時間，測得：“吸收”過程氨吸收率和“浸銅”過程銅浸出率變化如圖；和時，固體B中所含銅、鐵的主要物質如表。溫度/℃B中所含銅、鐵的主要物質400Fe2O3、CuSO4、CuFeS2500Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO①溫度低于425℃，隨焙燒溫度升高，銅浸出率顯著增大的原因是。②溫度高于425℃，根據(jù)焙燒時可能發(fā)生的反應，解釋銅浸出率隨焙燒溫度升高而降低的原因是。(4)用離子方程式表示置換過程中加入的目的。(5)粗銅經(jīng)酸浸處理，再進行電解精煉；電解時用酸化的CuSO4溶液做電解液，并維持一定的c(H＋)和c(Cu2+)。粗銅若未經(jīng)酸浸處理，消耗相同電量時，會降低得到純銅的量，原因是。2．(2024·遼吉黑卷，16，14分)中國是世界上最早利用細菌冶金的國家。已知金屬硫化物在“細菌氧化”時轉化為硫酸鹽，某工廠用細菌冶金技術處理載金硫化礦粉(其中細小的A顆粒被FeS2、包裹)，以提高金的浸出率并冶煉金，工藝流程如下：回答下列問題：(1)北宋時期我國就有多處礦場利用細菌氧化形成的天然“膽水”冶煉銅，“膽水”的主要溶質為_______(填化學式)。(2)“細菌氧化”中，F(xiàn)eS2發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________________。(3)“沉鐵砷”時需加堿調節(jié)pH，生成_______(填化學式)膠體起絮凝作用，促進了含As微粒的沉降。(4)“培燒氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培燒氧化”，“細菌氧化”的優(yōu)勢為_______(填標號)。A．無需控溫 B．可減少有害氣體產生C．設備無需耐高溫 D．不產生廢液廢渣(5)“真金不拍火煉”，表明A難被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用為_____________________________。(6)“沉金”中Zn的作用為___________________________。(7)濾液②經(jīng)H2SO4酸化，[Zn(CN)4]2-轉化為ZnSO4和HCN的化學方程式為_________________________。用堿中和HCN可生成_______(填溶質化學式)溶液，從而實現(xiàn)循環(huán)利用。3．(2024·全國新課標卷，8，14分)鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應用。一種從濕法煉鋅產生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下：已知溶液中相關離子開始沉淀和沉淀完全()時的pH：Co3+Co2+Zn2+開始沉淀的pH156.9—7.46.2沉淀完全的pH2.88.41.19.48.2回答下列問題：(1)“酸浸”前廢渣需粉碎處理，目的是_______；“濾渣1”中金屬元素主要為_______。(2)“過濾1”后的溶液中加入MnO2的作用是_______。取少量反應后的溶液，加入化學試劑_______檢驗_______，若出現(xiàn)藍色沉淀，需補加MnO2。(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應的離子方程式為_______、_______。(4)“除鈷液”中主要的鹽有_______(寫化學式)，殘留的Co3+濃度為_______mol·L-1。4．(2024·全國甲卷，8，14分)鈷在新能源、新材料領域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價氧化物及鋅和銅的單質。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。注：加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于，其他金屬離子不沉淀，即認為完全分離。已知：①。②以氫氧化物形式沉淀時，和溶液的關系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)“酸浸”前，需將廢渣磨碎，其目的是。(2)“酸浸”步驟中，CoO發(fā)生反應的化學方程式是。(3)假設“沉銅”后得到的濾液中c(Zn2+)和c(Co2+)均為0.1mol·L-1，向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全，此時溶液中c(Co2+)=_______mol·L-1，據(jù)此判斷能否實現(xiàn)Zn2+和Co2+的完全分離(填“能”或“不能”)。(4)“沉錳”步驟中，生成1.0molMnO2，產生H+的物質的量為。(5)“沉淀”步驟中，用調，分離出的濾渣是。(6)“沉鈷”步驟中，控制溶液，加入適量的NaClO氧化Co2+，其反應的離子方程式為。(7)根據(jù)題中給出的信息，從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是。5．(2023?全國新課標卷，27)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)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CO72-存在，在堿性介質中以CO42-存在?；卮鹣铝袉栴}：(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MSiO3和M的形式沉淀，該步需要控制溶液的以達到最好的除雜效果，若時，會導致_______；時，會導致_______。(5)“分離釩”步驟中，將溶液調到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在時，溶解為VO2+或VO3+在堿性條件下，溶解為VO3-或VO43-，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_______。6．(2023?全國甲卷，26)aT是一種壓電材料。以Ba為原料，采用下列路線可制備粉狀aT。

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a、易溶于水的Ba和微溶于水的a?！敖　睍r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aT的化學方程式為_______。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產生的_______。7．(2023?全國乙卷，27)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?；卮鹣铝袉栴}：(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(jié)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(fā)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(wěn)定，應不斷_______。電解廢液可在反應器中循環(huán)利用。(6)緞燒窯中，生成LiMn2O4反應的化學方程式是_______。8．(2023?海南卷，15)鈹?shù)难趸飶V泛應用于原子能、航天、電子、陶瓷等領域，是重要的戰(zhàn)略物資。利用綠柱石(主要化學成分為(Be3Al2Si6O18，還含有一定量的FeO和Fe2O3)生產BeO的一種工藝流程如下?；卮饐栴}：(1)Be3Al2Si6O18中Be的化合價為_______。(2)粉碎的目的是_______；殘渣主要成分是_______(填化學式)。(3)該流程中能循環(huán)使用的物質是_______(填化學式)。(4)無水BeCl2可用作聚合反應的催化劑。BeO、Cl2與足量C在600~800℃制備BeCl2的化學方程式為_______。(5)沉鈹時，將pH從8.0提高到8.5，則鈹?shù)膿p失降低至原來的_______%。9．(2020?山東卷，18)用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時相關物質的Ksp見下表。物質Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp回答下列問題(1)軟錳礦預先粉碎的目的是____________，MnO2與BaS溶液反應轉化為MnO的化學方程式為________。(2)保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的量達到最大值后會減小，減小的原因是________。(3)濾液I可循環(huán)使用，應當將其導入到________操作中(填操作單元的名稱)。(4)凈化時需先加入的試劑X為________(填化學式)。再使用氨水調溶液的pH，則pH的理論最小值為_______(當溶液中某離子濃度時，可認為該離子沉淀完全)。(5)碳化過程中發(fā)生反應的離子方程式為______________________。10．(2022?湖北省選擇性，16)(14分)全球對鋰資源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)，并設計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。時相關物質的參數(shù)如下：LiOH的溶解度：12.4g/100gH2O化合物KspMg(OH)2Ca(OH)2CaCO3Li2CO3回答下列問題：(1)“沉淀1”為___________。(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是___________。(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，“操作A”依次為___________、___________、洗滌。(4)有同學建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻對常溫下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質，將飽和溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明，在該實驗條件下LiHCO3___________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，有關反應的離子方程式為___________。(5)他們結合(4)的探究結果，擬將原流程中向“濾液2”加入Na2CO3改為通入CO2。這一改動能否達到相同的效果，作出你的判斷并給出理由___________。11．(2022?海南省選擇性，15)(10分)膽礬(CuSO4·5H2O)是一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬。流程如下?；卮饐栴}：(1)步驟①的目的是_______。(2)步驟②中，若僅用濃H2SO4溶解固體B，將生成_______(填化學式)污染環(huán)境。(3)步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反應的化學方程式為_______。(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是_______。(5)實驗證明，濾液D能將I-氧化為I2。ⅰ.甲同學認為不可能是步驟②中過量H2O2將I-氧化為I2，理由是_______。ⅱ.乙同學通過實驗證實，只能是Cu2+將I-氧化為I2，寫出乙同學的實驗方案及結果_______(不要求寫具體操作過程)。12．(2022?江蘇卷，15)實驗室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分實驗過程如下：(1)“酸浸”時CeO2與H2O2反應生成Ce3+并放出O2，該反應的離子方程式為_______。(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中含量與加料方式有關。得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為_______(填序號)。A．將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中

B．將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中(3)通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為Ce3+(水層)+3HA(有機層)Ce(A)3(有機層)+3H+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是_______。②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉移，應選擇的實驗條件或采取的實驗操作有_______(填兩項)。③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾Ce2(CO3)3溶液的濾液中，物質的量減小的離子有_______(填化學式)。(4)實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中可用準確濃度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應為。請補充完整實驗方案：①準確量取25.00mLCe3+溶液[c(Ce3+)約為0.2mol·L-1]，加氧化劑將完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉移到容量瓶中后定容；②按規(guī)定操作分別將0.02000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2和待測溶液裝入如圖所示的滴定管中：③_______。13．(2021?北京卷，16)由鈦白粉廢渣制備鐵黃，流程如下：已知：i.鈦白粉廢渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它難溶物ii.TiOSO4+2H2OTiO2·H2O↓+H2SO4iii.0.1mol/LFe2+沉淀為Fe(OH)2，起始的pH為6.3，完全沉淀的pH為8.3；0.1mol/LFe3+沉淀為FeOOH，起始的pH：1.5，完全沉淀的pH為2.8(1)純化①加入過量鐵粉的作用是_______。②充分反應后分離混合物的方法是_______。(2)制晶種。向FeSO4溶液中滴加氨水，先出現(xiàn)白色沉淀，后變?yōu)榛揖G色。加氨水至pH=6時，開始通入空氣，溶液pH隨時間的變化曲線如圖①產生白色沉淀的離子方程式：_______。②充分生成白色沉淀后，溶液的pH小于6.3，原因是沉淀生成時溶液中c(Fe2+)_______0.1mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。③0-t1時刻，pH幾乎不變，t1-t2時刻，pH減小，結合方程式解釋原因：_______。④pH=4時制備晶種，t3時刻之后，再通空氣，pH幾乎不變，c(Fe2+)仍然減小，但c(Fe3+)在增加，(Fe2+)的減小量大于c(Fe3+)的增加量，結合總方程式說明原因：_______。。(3)純度測定通過計算產品的耗酸量測定其純度wg鐵黃溶液b溶液c滴定已知：Fe3++3C2O42-=Fe(C2O4)33-，F(xiàn)e(C2O4)33-不與稀堿溶液反應若上述過程中加入的Na2C2O4過量，則測定結果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)14．(2021?海南選擇性考試，15)(10分)無水FeCl3常作為芳烴氯代反應的催化劑。某研究小組設計了如下流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質)為原料制備無水FeCl3(s)。已知：氯化亞砜()熔點-101℃，沸點76℃，易水解。回答問題：(1)操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和___________。(2)為避免引入新的雜質，試劑B可以選用___________(填編號)。A．KMnO4溶液B．Cl2水 C．Br2水 D．H2O2溶液(3)操作②是蒸發(fā)結晶，加熱的同時通入HCl(g)的目的是___________。(4)取少量晶體，溶于水并滴加溶液，現(xiàn)象是___________。(5)反應的化學方程式為___________。(6)由轉化成的過程中可能產生少量亞鐵鹽，寫出一種可能的還原劑___________，并設計實驗驗證是該還原劑將還原___________。15．(2020?新課標Ⅲ，26)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：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+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L?1)的pH沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列問題：(1)“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”調為中性，生成沉淀。寫出該反應的離子方程式______________。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是______________。(3)“轉化”中可替代H2O2的物質是______________。若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”，即“濾液③”中可能含有的雜質離子為______________。(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計算式)。如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調pH”應控制的pH范圍是______________。(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應的離子方程式______________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是______________。16．(2020?江蘇卷，15)實驗室由煉鋼污泥(簡稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物)制備軟磁性材料α-Fe2O3。其主要實驗流程如下：(1)酸浸：用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實驗中采取下列措施能提高鐵元素浸出率的有___________(填序號)。A．適當升高酸浸溫度B．適當加快攪拌速度C．適當縮短酸浸時間(2)還原：向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉，使Fe3+完全轉化為Fe2+?！斑€原”過程中除生成Fe2+外，還會生成___________(填化學式)；檢驗Fe3+是否還原完全的實驗操作是__________________________________________________。(3)除雜：向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉化為CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、將會導致CaF2沉淀不完全，其原因是___________[，]。(4)沉鐵：將提純后的FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的離子方程式為______________________________。②設計以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCO3的實驗方案：__________________________________________________________________________。(FeCO3沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH=6.5)。17．(2020?北京卷，17)MnO2是重要的化工原料，山軟錳礦制備MnO2的一種工藝流程如圖：資料：①軟錳礦的主要成分為MnO2，主要雜質有Al2O3和SiO2②全屬離于沉淀的pHFe3+Al3+Mn2+Fe2+開始沉淀時1.53.45.86.3完全沉淀時2.84.77.88.3③該工藝條件下，MnO2與H2SO4反應。(1)溶出。①溶出前，軟錳礦需研磨。目的是_______________________________________。②溶出時，F(xiàn)e的氧化過程及得到Mn2+的主要途徑如圖所示：i.步驟II是從軟錳礦中溶出Mn2+的主要反應，反應的離子方程式是_____________。ii.若Fe2+全部來自于反應Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全溶出Mn2+所需Fe與MnO2的物質的量比值為2。而實際比值(0.9)小于2，原因是___________________________。(2)純化。已知：MnO2的氧化性與溶液pH有關。純化時先加入MnO2，后加入NH3·H2O，調溶液pH≈5，說明試劑加入順序及調節(jié)pH的原因：_____________。(3)電解。Mn2+純化液經(jīng)電解得MnO2。生成MnO2的電極反應式是____。(4)產品純度測定。向ag產品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4，加熱至充分反應。再用cmol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點，消耗KMnO4溶液的體積為dL(已知：MnO2及MnO4-均被還原為Mn2+。相對分子質量：MnO2-86.94；Na2C2O4-134.0)產品純度為______________(用質量分數(shù)表示)。18．(2019?新課標Ⅱ，26)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白)，是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用焰色反應的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時，鋇的焰色為__________(填標號)。A．黃色B．紅色C．紫色D．綠色(2)以重晶石(BaSO4)為原料，可按如下工藝生產立德粉：①在回轉爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過程的化學方程式為______________________?；剞D爐尾氣中含有有毒氣體，生產上可通過水蒸氣變換反應將其轉化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應的化學方程式為______________________。②在潮濕空氣中長期放置的“還原料”，會逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的___________(填化學式)。③沉淀器中反應的離子方程式為______________________。(3)成品中S2?的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L?1的I2?KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5min，有單質硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+2=2I?+。測定時消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點顏色變化為_________________，樣品中S2?的含量為______________(寫出表達式)。19．(2018?新課標Ⅱ，26)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質)為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：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的化學方程式為_______________________。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有___________；氧化除雜工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧氣，其后果是________________。(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應的離子方程式為_________________。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質鋅時，陰極的電極反應式為______________；沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續(xù)使用。20．(2018?江蘇卷，16)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料，生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下：(1)焙燒過程均會產生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為______________。(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如題16圖所示。已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃硫去除率=(1—焙燒后礦粉中硫元素總質量焙燒前礦粉中硫元素總質量①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于__________________。②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是______________________________________________________。(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_______________(填化學式)轉化為_______________(填化學式)。(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=__________________。21．(2017?全國Ⅲ，26)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。制備流程如圖所示：回答下列問題：(1)步驟①的主要反應為FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3eq\o(→,\s\up7(高溫))Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2上述反應配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為________。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是____________________________________________________________。(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是______________，濾渣2的主要成分是____________及含硅雜質。(3)步驟④調濾液2的pH使之變________(填“大”或“小”)，原因是_______________________________(用離子方程式表示)。(4)有關物質的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填標號)得到的K2Cr2O7固體產品最多。a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃步驟⑤的反應類型是______________。(5)某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7，最終得到產品m2kg，產率為____________。22．(2017?江蘇卷，16)鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質)為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_____________________。(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________(填“增大”、“不變”或“減小”)。(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是___________。(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為_____________________，陰極產生的物質A的化學式為____________。(5)鋁粉在1000℃時可與N2反應制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是_____________________。23．(2016·全國Ⅲ卷，28)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質量分數(shù)/%2.2~2.92.8~3.122~2860~651~2＜1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：(1)“酸浸”時V2O5轉化為VO2+，反應的離子方程式為___________，同時V2O4轉成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是__________________。(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為______mol。(3)“中和”作用之一是使釩以V4O124?形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_______。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+V4O124?R4V4O12+4OH?(以ROH為強堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應該呈_____性(填“酸”“堿”“中”)。(5)“流出液”中陽離子最多的是________。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式____________。24．(2016·北京理綜，27)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：(1)過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是__________。(2)過程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42?=2Fe3++PbSO4+2H2Oii：……①寫出ii的例子方程式：________________。②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。b.______________。(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示。①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復使用，其目的是_____(選填序號)。專題86工藝流程——金屬元素載體考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1簡單工藝流程分析2024·遼吉黑卷、2023?遼寧省選擇性考試、2022?福建卷、2022?河北省選擇性、2021?湖南選擇性、2021?河北選擇性、2018?新課標Ⅰ卷選取以金屬元素為主的工業(yè)生產流程，考查應用基礎知識分析解決生產中的實際問題的能力，該類試題取材于真實的工業(yè)生產，根據(jù)考查內容和能力的需要，對物質的實際工業(yè)合成流程進行簡化處理，設置基本概念、反應及轉化、反應原理和實際工業(yè)操作等相關問題?？键c2綜合工藝流程分析2024·北京卷、2024·遼吉黑卷、2024·全國新課標卷、2024·全國甲卷、2023?全國新課標卷、2023?全國甲卷、2023?全國乙卷、2023?海南卷、2020?山東卷、2022?湖北省選擇性、2022?海南省選擇性、2022?江蘇卷、2021?北京卷、2021?海南選擇性考試、2020?新課標Ⅲ、2020?江蘇卷、2020?北京卷、2019?新課標Ⅱ、2018?新課標Ⅱ、2018?江蘇卷、2017?全國Ⅲ、2017?江蘇卷、2016·全國Ⅲ卷、2016·北京理綜考點1簡單工藝流程分析1．(2024·遼吉黑卷，13，3分)某工廠利用銅屑脫除鋅浸出液中的Cl-并制備Zn，流程如下“脫氯”步驟僅Cu元素化合價發(fā)生改變。下列說法正確的是()鋅浸出液中相關成分(其他成分無干擾)離子Zn2+Cu2+Cl-濃度(g·Lˉ1)1450.031A．“浸銅”時應加入足量H2O2，確保銅屑溶解完全B．“浸銅”反應：2Cu+4H++H2O2=2Cu2++H2↑+2H2OC．“脫氯”反應：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓D．脫氯液凈化后電解，可在陽極得到Zn2．(2023?遼寧省選擇性考試，10)某工廠采用如下工藝制備Cr(OH)3，已知焙燒后Cr元素以價形式存在，下列說法錯誤的是()A．“焙燒”中產生CO2 B．濾渣的主要成分為C．濾液①中Cr元素的主要存在形式為CrO42- D．淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用3．(2022?福建卷，6)用鉻鐵合金(含少量Ni、Co單質)生產硫酸鉻的工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．“浸出”產生的氣體含有H2 B．“除雜”的目的是除去Ni、Co元素C．流程中未產生六價鉻化合物 D．“濾渣2”的主要成分是Fe2(C2O4)34．(2022?河北省選擇性，4)溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑。合成工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回還原工序B．除雜工序中產生的濾渣可用煤油進行組分分離C．中和工序中的化學反應為Li2CO3+2HBr=CO2↑+2LiBr+H2OD．參與反應的n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)為1：1：15．(2021?湖南選擇性，6)一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程如圖：下列說法錯誤的是()A．物質X常選用生石灰 B．工業(yè)上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂 C．“氯化”過程中發(fā)生的反應為MgO+C+Cl2MgCl2+CO D．“煅燒”后的產物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水MgCl26．(2021?河北選擇性，6)BiOCl是一種具有珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：

下列說法錯誤的是()A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應劇烈程度B．轉化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成7．(2018?新課標Ⅰ卷，7)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯誤的是()A．合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反應的金屬離子為Fe3+D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉考點2綜合工藝流程分析1．(2024·北京卷，18)利用黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含有SiO2等雜質)生產純銅，流程示意圖如下。(1)礦石在焙燒前需粉碎，其作用是。(2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解產生的SO3使礦石中的銅元素轉化為CuSO4。(NH4)2SO4發(fā)生熱分解的化學方程式是。(3)礦石和過量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同質量，在不同溫度下焙燒相同時間，測得：“吸收”過程氨吸收率和“浸銅”過程銅浸出率變化如圖；和時，固體B中所含銅、鐵的主要物質如表。溫度/℃B中所含銅、鐵的主要物質400Fe2O3、CuSO4、CuFeS2500Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO①溫度低于425℃，隨焙燒溫度升高，銅浸出率顯著增大的原因是。②溫度高于425℃，根據(jù)焙燒時可能發(fā)生的反應，解釋銅浸出率隨焙燒溫度升高而降低的原因是。(4)用離子方程式表示置換過程中加入的目的。(5)粗銅經(jīng)酸浸處理，再進行電解精煉；電解時用酸化的CuSO4溶液做電解液，并維持一定的c(H＋)和c(Cu2+)。粗銅若未經(jīng)酸浸處理，消耗相同電量時，會降低得到純銅的量，原因是。2．(2024·遼吉黑卷，16，14分)中國是世界上最早利用細菌冶金的國家。已知金屬硫化物在“細菌氧化”時轉化為硫酸鹽，某工廠用細菌冶金技術處理載金硫化礦粉(其中細小的A顆粒被FeS2、包裹)，以提高金的浸出率并冶煉金，工藝流程如下：回答下列問題：(1)北宋時期我國就有多處礦場利用細菌氧化形成的天然“膽水”冶煉銅，“膽水”的主要溶質為_______(填化學式)。(2)“細菌氧化”中，F(xiàn)eS2發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________________。(3)“沉鐵砷”時需加堿調節(jié)pH，生成_______(填化學式)膠體起絮凝作用，促進了含As微粒的沉降。(4)“培燒氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培燒氧化”，“細菌氧化”的優(yōu)勢為_______(填標號)。A．無需控溫 B．可減少有害氣體產生C．設備無需耐高溫 D．不產生廢液廢渣(5)“真金不拍火煉”，表明A難被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用為_____________________________。(6)“沉金”中Zn的作用為___________________________。(7)濾液②經(jīng)H2SO4酸化，[Zn(CN)4]2-轉化為ZnSO4和HCN的化學方程式為_________________________。用堿中和HCN可生成_______(填溶質化學式)溶液，從而實現(xiàn)循環(huán)利用。3．(2024·全國新課標卷，8，14分)鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應用。一種從濕法煉鋅產生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下：已知溶液中相關離子開始沉淀和沉淀完全()時的pH：Co3+Co2+Zn2+開始沉淀的pH156.9—7.46.2沉淀完全的pH2.88.41.19.48.2回答下列問題：(1)“酸浸”前廢渣需粉碎處理，目的是_______；“濾渣1”中金屬元素主要為_______。(2)“過濾1”后的溶液中加入MnO2的作用是_______。取少量反應后的溶液，加入化學試劑_______檢驗_______，若出現(xiàn)藍色沉淀，需補加MnO2。(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應的離子方程式為_______、_______。(4)“除鈷液”中主要的鹽有_______(寫化學式)，殘留的Co3+濃度為_______mol·L-1。4．(2024·全國甲卷，8，14分)鈷在新能源、新材料領域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價氧化物及鋅和銅的單質。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。注：加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于，其他金屬離子不沉淀，即認為完全分離。已知：①。②以氫氧化物形式沉淀時，和溶液的關系如圖所示。回答下列問題：(1)“酸浸”前，需將廢渣磨碎，其目的是。(2)“酸浸”步驟中，CoO發(fā)生反應的化學方程式是。(3)假設“沉銅”后得到的濾液中c(Zn2+)和c(Co2+)均為0.1mol·L-1，向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全，此時溶液中c(Co2+)=_______mol·L-1，據(jù)此判斷能否實現(xiàn)Zn2+和Co2+的完全分離(填“能”或“不能”)。(4)“沉錳”步驟中，生成1.0molMnO2，產生H+的物質的量為。(5)“沉淀”步驟中，用調，分離出的濾渣是。(6)“沉鈷”步驟中，控制溶液，加入適量的NaClO氧化Co2+，其反應的離子方程式為。(7)根據(jù)題中給出的信息，從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是。5．(2023?全國新課標卷，27)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)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CO72-存在，在堿性介質中以CO42-存在?；卮鹣铝袉栴}：(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MSiO3和M的形式沉淀，該步需要控制溶液的以達到最好的除雜效果，若時，會導致_______；時，會導致_______。(5)“分離釩”步驟中，將溶液調到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在時，溶解為VO2+或VO3+在堿性條件下，溶解為VO3-或VO43-，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_______。6．(2023?全國甲卷，26)aT是一種壓電材料。以Ba為原料，采用下列路線可制備粉狀aT。

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a、易溶于水的Ba和微溶于水的a?！敖　睍r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aT的化學方程式為_______。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產生的_______。7．(2023?全國乙卷，27)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(jié)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(fā)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(wěn)定，應不斷_______。電解廢液可在反應器中循環(huán)利用。(6)緞燒窯中，生成LiMn2O4反應的化學方程式是_______。8．(2023?海南卷，15)鈹?shù)难趸飶V泛應用于原子能、航天、電子、陶瓷等領域，是重要的戰(zhàn)略物資。利用綠柱石(主要化學成分為(Be3Al2Si6O18，還含有一定量的FeO和Fe2O3)生產BeO的一種工藝流程如下。回答問題：(1)Be3Al2Si6O18中Be的化合價為_______。(2)粉碎的目的是_______；殘渣主要成分是_______(填化學式)。(3)該流程中能循環(huán)使用的物質是_______(填化學式)。(4)無水BeCl2可用作聚合反應的催化劑。BeO、Cl2與足量C在600~800℃制備BeCl2的化學方程式為_______。(5)沉鈹時，將pH從8.0提高到8.5，則鈹?shù)膿p失降低至原來的_______%。9．(2020?山東卷，18)用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時相關物質的Ksp見下表。物質Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp回答下列問題(1)軟錳礦預先粉碎的目的是____________，MnO2與BaS溶液反應轉化為MnO的化學方程式為________。(2)保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的量達到最大值后會減小，減小的原因是________。(3)濾液I可循環(huán)使用，應當將其導入到________操作中(填操作單元的名稱)。(4)凈化時需先加入的試劑X為________(填化學式)。再使用氨水調溶液的pH，則pH的理論最小值為_______(當溶液中某離子濃度時，可認為該離子沉淀完全)。(5)碳化過程中發(fā)生反應的離子方程式為______________________。10．(2022?湖北省選擇性，16)(14分)全球對鋰資源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)，并設計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。時相關物質的參數(shù)如下：LiOH的溶解度：12.4g/100gH2O化合物KspMg(OH)2Ca(OH)2CaCO3Li2CO3回答下列問題：(1)“沉淀1”為___________。(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是___________。(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，“操作A”依次為___________、___________、洗滌。(4)有同學建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻對常溫下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質，將飽和溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明，在該實驗條件下LiHCO3___________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，有關反應的離子方程式為___________。(5)他們結合(4)的探究結果，擬將原流程中向“濾液2”加入Na2CO3改為通入CO2。這一改動能否達到相同的效果，作出你的判斷并給出理由___________。11．(2022?海南省選擇性，15)(10分)膽礬(CuSO4·5H2O)是一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬。流程如下?；卮饐栴}：(1)步驟①的目的是_______。(2)步驟②中，若僅用濃H2SO4溶解固體B，將生成_______(填化學式)污染環(huán)境。(3)步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反應的化學方程式為_______。(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是_______。(5)實驗證明，濾液D能將I-氧化為I2。ⅰ.甲同學認為不可能是步驟②中過量H2O2將I-氧化為I2，理由是_______。ⅱ.乙同學通過實驗證實，只能是Cu2+將I-氧化為I2，寫出乙同學的實驗方案及結果_______(不要求寫具體操作過程)。12．(2022?江蘇卷，15)實驗室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分實驗過程如下：(1)“酸浸”時CeO2與H2O2反應生成Ce3+并放出O2，該反應的離子方程式為_______。(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中含量與加料方式有關。得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為_______(填序號)。A．將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中

B．將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中(3)通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為Ce3+(水層)+3HA(有機層)Ce(A)3(有機層)+3H+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是_______。②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉移，應選擇的實驗條件或采取的實驗操作有_______(填兩項)。③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾Ce2(CO3)3溶液的濾液中，物質的量減小的離子有_______(填化學式)。(4)實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中可用準確濃度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應為。請補充完整實驗方案：①準確量取25.00mLCe3+溶液[c(Ce3+)約為0.2mol·L-1]，加氧化劑將完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉移到容量瓶中后定容；②按規(guī)定操作分別將0.02000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2和待測溶液裝入如圖所示的滴定管中：③_______。13．(2021?北京卷，16)由鈦白粉廢渣制備鐵黃，流程如下：已知：i.鈦白粉廢渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它難溶物ii.TiOSO4+2H2OTiO2·H2O↓+H2SO4iii.0.1mol/LFe2+沉淀為Fe(OH)2，起始的pH為6.3，完全沉淀的pH為8.3；0.1mol/LFe3+沉淀為FeOOH，起始的pH：1.5，完全沉淀的pH為2.8(1)純化①加入過量鐵粉的作用是_______。②充分反應后分離混合物的方法是_______。(2)制晶種。向FeSO4溶液中滴加氨水，先出現(xiàn)白色沉淀，后變?yōu)榛揖G色。加氨水至pH=6時，開始通入空氣，溶液pH隨時間的變化曲線如圖①產生白色沉淀的離子方程式：_______。②充分生成白色沉淀后，溶液的pH小于6.3，原因是沉淀生成時溶液中c(Fe2+)_______0.1mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。③0-t1時刻，pH幾乎不變，t1-t2時刻，pH減小，結合方程式解釋原因：_______。④pH=4時制備晶種，t3時刻之后，再通空氣，pH幾乎不變，c(Fe2+)仍然減小，但c(Fe3+)在增加，(Fe2+)的減小量大于c(Fe3+)的增加量，結合總方程式說明原因：_______。。(3)純度測定通過計算產品的耗酸量測定其純度wg鐵黃溶液b溶液c滴定已知：Fe3++3C2O42-=Fe(C2O4)33-，F(xiàn)e(C2O4)33-不與稀堿溶液反應若上述過程中加入的Na2C2O4過量，則測定結果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)14．(2021?海南選擇性考試，15)(10分)無水FeCl3常作為芳烴氯代反應的催化劑。某研究小組設計了如下流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質)為原料制備無水FeCl3(s)。已知：氯化亞砜()熔點-101℃，沸點76℃，易水解?；卮饐栴}：(1)操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和___________。(2)為避免引入新的雜質，試劑B可以選用___________(填編號)。A．KMnO4溶液B．Cl2水 C．Br2水 D．H2O2溶液(3)操作②是蒸發(fā)結晶，加熱的同時通入HCl(g)的目的是___________。(4)取少量晶體，溶于水并滴加溶液，現(xiàn)象是___________。(5)反應的化學方程式為___________。(6)由轉化成的過程中可能產生少量亞鐵鹽，寫出一種可能的還原劑___________，并設計實驗驗證是該還原劑將還原___________。15．(2020?新課標Ⅲ，26)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：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+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L?1)的pH沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列問題：(1)“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”調為中性，生成沉淀。寫出該反應的離子方程式______________。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是______________。(3)“轉化”中可替代H2O2的物質是______________。若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”，即“濾液③”中可能含有的雜質離子為______________。(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計算式)。如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調pH”應控制的pH范圍是______________。(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應的離子方程式______________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是______________。16．(2020?江蘇卷，15)實驗室由煉鋼污泥(簡稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物)制備軟磁性材料α-Fe2O3。其主要實驗流程如下：(1)酸浸：用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實驗中采取下列措施能提高鐵元素浸出率的有___________(填序號)。A．適當升高酸浸溫度B．適當加快攪拌速度C．適當縮短酸浸時間(2)還原：向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉，使Fe3+完全轉化為Fe2+?！斑€原”過程中除生成Fe2+外，還會生成___________(填化學式)；檢驗Fe3+是否還原完全的實驗操作是__________________________________________________。(3)除雜：向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉化為CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、將會導致CaF2沉淀不完全，其原因是___________[，]。(4)沉鐵：將提純后的FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的離子方程式為______________________________。②設計以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCO3的實驗方案：__________________________________________________________________________。(FeCO3沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH=6.5)。17．(2020?北京卷，17)MnO2是重要的化工原料，山軟錳礦制備MnO2的一種工藝流程如圖：資料：①軟錳礦的主要成分為MnO2，主要雜質有Al2O3和SiO2②全屬離于沉淀的pHFe3+Al3+Mn2+Fe2+開始沉淀時1.53.45.86.3完全沉淀時2.84.77.88.3③該工藝條件下，MnO2與H2SO4反應。(1)溶出。①溶出前，軟錳礦需研磨。目的是_______________________________________。②溶出時，F(xiàn)e的氧化過程及得到Mn2+的主要途徑如圖所示：i.步驟II是從軟錳礦中溶出Mn2+的主要反應，反應的離子方程式是_____________。ii.若Fe2+全部來自于反應Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全溶出Mn2+所需Fe與MnO2的物質的量比值為2。而實際比值(0.9)小于2，原因是___________________________。(2)純化。已知：MnO2的氧化性與溶液pH有關。純化時先加入MnO2，后加入NH3·H2O，調溶液pH≈5，說明試劑加入順序及調節(jié)pH的原因：_____________。(3)電解。Mn2+純化液經(jīng)電解得MnO2。生成MnO2的電極反應式是____。(4)產品純度測定。向ag產品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4，加熱至充分反應。再用cmol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點，消耗KMnO4溶液的體積為dL(已知：MnO2及MnO4-均被還原為Mn2+。相對分子質量：MnO2-86.94；Na2C2O4-134.0)產品純度為______________(用質量分數(shù)表示)。18．(2019?新課標Ⅱ，26)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白)，是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用焰色反應的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時，鋇的焰色為__________(填標號)。A．黃色B．紅色C．紫色D．綠色(2)以重晶石(BaSO4)為原料，可按如下工藝生產立德粉：①在回轉爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過程的化學方程式為______________________?；剞D爐尾氣中含有有毒氣體，生產上可通過水蒸氣變換反應將其轉化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應的化學方程式為______________________。②在潮濕空氣中長期放置的“還原料”，會逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的___________(填化學式)。③沉淀器中反應的離子方程式為______________________。(3)成品中S2?的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L?1的I2?KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5min，有單質硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+2=2I?+。測定時消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點顏色變化為_________________，樣品中S2?的含量為______________(寫出表達式)。19．(2018?新課標Ⅱ，26)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質)為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀