高三二輪復(fù)習(xí) 專題11工藝流程題 （測(cè)）解析版

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1、專題11工藝流程題過(guò)lit加入.KMnO4 MnSO4 0*1 pH1 I1.(2021-四川瀘州市高三一模)鋁灰主要含有A12O3. Al,以及少量Si和Fe的氧化物，下邊是利用鋁灰制備凈水劑Al2(SO4)3 18H2O的工藝流程，回答相關(guān)問(wèn)題：云皆Zl AIKSO 18HQ稀 *SO4鋁灰一H酸H 操作I卜+代化f 沉淀反蒞一 f I操.njJII氣體X濾渣株色沉淀已知：金屬離子濃度為0. Imol - L1時(shí)生成氫氧化物沉淀的pHA1(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3開(kāi)始沉淀時(shí)3.46.31.5完全沉淀時(shí)4.78.32.8(1) 氣體x的分子式是,酸浸充分后溶液中的金屬陽(yáng)離子是(2

2、) 操作匚和用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、(3)加過(guò)量KMnO4溶液的目的是(4) 棕色沉淀含MnO操作加入MnSO4反應(yīng)的離子方程式是,判斷該反應(yīng)完成的現(xiàn)象是(5) 操作匚調(diào)pH的范圍是.(6) A12(SO4)318H2O可制作聚合硫酸鋁(a12(OH)x (SO4)y -nH2o J,它是復(fù)合型高分子聚合物，凈水效果優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)凈水劑。若x=2,則疔o引起聚合硫酸鋁形態(tài)多變的基本成分是OFT離子，可用實(shí)驗(yàn)測(cè)定其含量。稱取Wg試樣，將其移入錐形瓶中，用移液管加入V.mLc.mol/L鹽酸，充分溶解(或提高雙氧水和硫酸的利用率等)Fe3+H2PO；+CO；=FePO41+C(M+H2O碳酸

3、鈉濃度大于30%,其水解產(chǎn)生的c(OH )增大，F(xiàn)ePO4+3OHT Fe(OH)3+PO；使得該平衡正向移動(dòng)，而使溶液中的PO；增大【分析】由流程可知，溶浸1中發(fā)生2A1+2OH-+2H2O=2A1O2 +3H2f；濾液1中通入二氧化碳生成氫氧化鋁；溶浸2中發(fā)生2LiFcPO4+H2O2+6H+=2Li+2Fe3+2H2PO； +2H2O,過(guò)濾分離出的濾渣2為石墨；濾液2兩次循環(huán)可提高浸出液濃度(或提高過(guò)氧化氫和硫酸的利用率)；濾液2中加碳酸鈉溶液發(fā)生Fc3+H?PO； +CO?=FePOq+CO+2H2O,再加入飽和的X溶液沉鋰：沉淀轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生FePO4+3OHTFe (OH) 3+PO4

4、氣 據(jù)此分析解答?！窘馕觥?1) 根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，為加速“溶浸I,可采取的措施有升高溫度、增大氫氧化鈉濃度、攪拌、粉碎廢舊電池等；(2) 濾液1中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁，反應(yīng)的離子方程式為A1O；+CO2+2H2O=A1(OH)3+HCO；(3) “溶浸2”中，溶液中P元素以H2PO；產(chǎn)物形式存在，LiFePO4與過(guò)量硫酸進(jìn)行酸溶，同時(shí)加入雙氧水，將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵，反應(yīng)的離子方程式：2LiFePO4+H2O2+6H+=2Li+2Fe3+2H2PO；+2H2O： “溶浸2”適當(dāng)?shù)纳郎乜杉涌旆磻?yīng)速率，但一般不采取高溫法，因?yàn)闇囟冗^(guò)高，過(guò)氧化氫易分解變質(zhì)；(4廣濾液2”循環(huán)兩

5、次可以提高浸出液的濃度(或提高雙氧水和硫酸的利用率)；(5)“沉鐵、磷”時(shí)，析出FcPCh沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe3+H2PO；+CO；-=FcPO4+CO2f+H2O；根據(jù)鐵、磷的沉淀率實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖象，碳酸鈉濃度大于30%后，鐵沉淀率仍然升高，但磷沉淀率明顯降低，可能是Na2CO3水解產(chǎn)生的c(OH )增大，與Fe+結(jié)合生成Fe(OH)3沉淀，F(xiàn)ePO4+3OH nFe(OH)3+PO平衡正向移動(dòng)而使留在溶液中的PO；增大。6. (2021-云南高三一模)納米級(jí)PbO是大規(guī)模集成電路(IC)制作過(guò)程中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。一種以方鉛礦(含PbS及少量FC2O3、MgO、SiCh等)為原料制備P

6、bO的工藝流程如圖：PbO濾液3濾液4濾渣l：S、SiO2等 濾液2稀鹽酸FcC13 NaCIH2SO4溶液純堿溶液己知:PbCljYaq)PbCh(s)+2Cl (aq) WVO回答下列問(wèn)題：(1) 酸浸氧化過(guò)程中被氧化的元素是：，該過(guò)程需要加熱，其目的是。FeCh與PbS發(fā)生反應(yīng)生成PbC14的離子方程式為。(2) 檢救濾液1中存在FT，可取樣后滴加少量溶液(填化學(xué)式)，觀察到有藍(lán)色沉淀析出。(3) “降溫”步驟中析出的晶體主要是(填化學(xué)式)；濾液2中的金屬陽(yáng)離子有NaL FC，、。(填離子符號(hào))(4)要實(shí)現(xiàn)g轉(zhuǎn)化為Pbg,翳的最小值為.。(Ksp(PbCO3)=7.4xl04、/fsp(

7、PbSO4)= 1.6x10*須保留兩位有效數(shù)字)(5廣燧燒”時(shí)，PbCCh發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為.【答案】S(或硫)加快反應(yīng)的速率PbS+2Fe31 +4Cl-=PbC142-+2Fe21+SK3Fe(CN)6 PbCh4.6x10-6PbCCh 服燒PbO+CO2t【分析】用氯化鐵、稀鹽酸和NaCI對(duì)方鉛礦進(jìn)行酸浸氧化，濾液1中含有PbCl42 Na+、Fe3 Fe2 Mg2+；對(duì)濾液1進(jìn)行降溫，反應(yīng)PbCl42-(aq)PbCI2(s)+2Cl (aq) A770,平衡正向移動(dòng)，濾渣2為晶體PbCh,過(guò)濾，用硫酸溶液與PbCb反應(yīng)生成PbSCU,濾渣3為PbSO4,再加入純堿溶液，將Pb

8、SO4轉(zhuǎn)化為PbCCh,濾渣4為PbCCh,燃燒PbCCh,發(fā)生分解反應(yīng)生產(chǎn)PbO,據(jù)此分析解答。【解析】(1) 酸浸氧化”過(guò)程中產(chǎn)生了濾渣s, PbS-S, S元素的化合價(jià)升高，被氧化；該過(guò)程需要加熱，其目的是加快反應(yīng)的速率；FeC13與PbS發(fā)生反應(yīng)生成PbClJ、S,則鐵離子表現(xiàn)氧化性，被還原為亞鐵離子，則離子方程式為 PbS+2Fe3_+4Cl-=PbC142-+2Fc2+S；(2) 檢驗(yàn)濾液 1 中存在 F/, Fe?+與 K3Fe(CN)6溶液發(fā)生反應(yīng)3Fe2* +2Fe(CN)6J =Fe3 Fe(CN)fJ I,生Fe3Fe(CN)J2 色沉淀；(3) 根據(jù)己知：PbC142-

9、(aq)=PbCk(s)+2Cr(aq)A/70,降低溫度，平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生晶體PbCl2,則“降溫步驟中析出的晶體主要是PbCk：濾液2中的金屬陽(yáng)離子有Na Fe3 Fe2 Mg2+；(4)要實(shí)現(xiàn)PbSOi轉(zhuǎn)化為PbCCh,c(CO；) = c(CO；)c(Pb2+) = J(PbCO3)= 7.4x10-6、10c(SO；) 一 c(SO；-)c(Pb2+) 一 q(PbSO4) 1.6xl0 (2021 廣兩貴港市高三二模)2020年初比亞迪漢EV和特斯拉Model 3均搭載了磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池 組。某企業(yè)設(shè)計(jì)，磷酸亞鐵鋰電池正極生產(chǎn)和回收的工藝流程如下：Li2CO5 (

10、5廣鍛燒”時(shí)，PbCCh發(fā)生分解反應(yīng)生成PbO,化學(xué)方程式為PbCCh燃燒PbO+CCh 代生產(chǎn)電池正極70%H3PO4反應(yīng)器LiH:PO4NaOH溶液蒸濃結(jié)分發(fā)縮晶離L1H2PO4晶體反應(yīng)器 LiFePO4Ic _U電池c 正極Al INa2CO3回收電池正極一懣渣一酸一懣液一沉1_濾液_11漫2目3鋰 LiiCOj廢舊電池正極H2SO4、H2O2 NH3 H：O、NaOH濾液1濾渣2濾渣3已知：KspFc(OH)3=l()-39； DLizCOs 的溶解度：0C 為 1.54g, lOOP 為 0.72g。(1 )反應(yīng)釜中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。獲得LiHzPOa.晶體的分離操作是,反應(yīng)器中加

11、入C的目的是。(3) 寫出一條可以提高“堿浸”效率的措施。(4) 向?yàn)V液1中加入過(guò)量CO?可得到白色膠狀物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方式為o(5) “酸浸”時(shí)若用HN03代替H2O2,缺點(diǎn)是，若“沉鐵”后溶液中c(Fc2+)=10nol L ,則該過(guò)程應(yīng)調(diào)節(jié)pH=, “沉鋰”時(shí)，所得U2CO3應(yīng)選擇(“冷水”或“熱水”)進(jìn)行洗滌；從濾渣2中可以回收循環(huán)利用(填化學(xué)式)?！敬鸢浮縇i2CO3+2H3PO4=2LiH2PO4+C(M+H2O 過(guò)濾將+3價(jià)鐵元素還原成+2價(jià)粉碎、攪拌、加熱(合理即可) A10+CO2+2H2O=A1(OH)U+ HCO3會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氮氧化合物3 熱水 C【分析】U2CO3

12、用稀H3PO4溶解生成LiH2PO4,并有CO2氣體放出，將反應(yīng)后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶并過(guò)濾獲得的LiH2PO4與C、FC2O3混合加熱可生成LiFcPO，再與C、A1一起組合成電極正極；將回收的廢舊電池正極，用NaOH溶液浴解其中的Al,經(jīng)過(guò)濾后固體濾渣用硫酸酸化的H2O2溶解并過(guò)濾除去C,在含有Fc3,和Li-的濾液中加入氨水和NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH,通過(guò)生成Fc(OH)3而達(dá)到除鐵的目的，經(jīng)過(guò)濾后濾液中再加入Na2COj溶液可生成Li2CO3沉淀，最后過(guò)濾可獲得Li2C03o【解析】(1) 反應(yīng)釜中Li2CO3用稀H3PO4溶解生成LiH2PO4,并有CO2氣體放出，則發(fā)生反應(yīng)的

13、化學(xué)方程式為L(zhǎng)i2CO3+2H3PO4=2LiH2PO4+CO2t+H2O；(2) 通常固液分離先選擇過(guò)濾操作，貝IJ從溶液中獲得LiH2PO4,晶體的分離操作是過(guò)濾，反應(yīng)器中LiH2PO4與C、Fc2O3混合加熱可生成LiFcPO4,則說(shuō)明加入C的目的是將+3價(jià)鐵元素還原成+2價(jià)；(3) 用NaOH溶液溶解廢舊電極正極材料時(shí)，通常采用粉碎、攪拌、加熱等措施可加快溶解速率；用NaOH溶液溶解A1生成NaA102,則向含NaAIO2的濾液1中加入過(guò)量C02可得到A1(OH)3白色膠狀沉淀和NaHCO3,發(fā)生反應(yīng)的離子方式為AlC+CCh+ZHzOAKOHbl+HCO；molL-=IO-(5)“酸

14、浸”時(shí)若用HNO3代替H2O2, HNO3的還原產(chǎn)物是氮氧化物，對(duì)環(huán)境有污染；若“沉鐵”后溶液中c(Fe3+)=10mol Li,由 KsPFe(OH)3=c(Fe2+)xc3(OH )= 0 -6mol - Ld xc3(OH )= 1 O39 ,mol f1,此時(shí)溶液pH=3：由Li2CO3的溶解度：0C為1.54g, 100C為0.72g可知洗滌U2CO3應(yīng)選擇熱水；由分析知濾渣2中主要成分是C, I可收后可循環(huán)利用。8. (2021-山東淄博高三模擬)合理利用工廠煙灰，變廢為寶，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要意義。以某鋼鐵廠煙灰(主要成分為ZnO,并含少量的CuO、M11O2、Fe2O3等)為原料

15、制備氧化鋅的工藝流程如卜：氨水ZnO濾渣濾渣鋼鐵廠煙灰回答下列問(wèn)題:(1)“浸取”工序中加入過(guò)量氨水的IR的：匚使ZnO、CuO溶解，轉(zhuǎn)化為Zn(NH3)4F和Cu(NH3)42+配離子;OZnO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為。(3) “除雜”工序中，反應(yīng)的離子方程式為。(4) 濾渣匚的主要成分有(填化學(xué)式)，回收后可用作冶金原料。(5) “蒸氨沉鋅”工序中，“蒸氨是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，相應(yīng)的化學(xué)方程式為,蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回工序循環(huán)使用。(6) 從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工序名稱為。(7) 將濾渣用H2SO4溶液處理后得到溶液和固體(均填化學(xué)式)?！敬鸢浮吭龃笕芤?pH,將

16、HCO3 轉(zhuǎn)化為 CO： ZnO+2NH3 H2O+2 NH； =(Zn(NH3)42+3H2OZn+Cu(NH3)42+=Cu+Zn(NH3)42+AZn、CuZn(NH3)4(HCO3)2 = 4NH3f+Zn(HCO3)2浸取 燃燒Fe2(SO4)3 MnOj【分析】首先用NH4HCO3和氨水浸取煙灰，將鋅元素轉(zhuǎn)化為Zn(NH3)42+絡(luò)離了，將Cu元素轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)42+絡(luò)離子，MnCh、Fe2O3不發(fā)生反應(yīng)進(jìn)入濾渣口中；加入鋅粉可以將Cu(NH3)42+全部置換出來(lái)得到濾渣中含有Zn及Cu,然后經(jīng)蒸氨沉鋅Zn(NH3)4(HCO3)2反應(yīng)變?yōu)镹Hs和Zn(HCOs)2,然后加入

17、堿式碳酸鋅與Zn(HCO3)2混合，高溫燃燒得到氧化鋅?！窘馕觥坑深}意可知，煙灰(主要成分為ZnO,并含少量的CuO、MnCh、FC2O3等)，在浸取工序中可以使ZnO、CuO溶解變?yōu)閆n(NH3)42+和Cu(NH42+配離了進(jìn)入濾液 中：NH3與HCO,反應(yīng)，HCO3的存在會(huì)影響Zn(NH3)42 Cu(NH3)J+的穩(wěn)定性，氨水過(guò)量可以將HCO.轉(zhuǎn)化為CO；,使以I：兩種絡(luò)離了穩(wěn)定存在。(2) 浸出時(shí)，ZnO溶于碳酸氫鉉與氨水的混合溶液中，形成配離子Zn(NH3)42+和出0,反應(yīng)的離子方程式為：Z11O+2NH3H2O+2 NH： =Zn(NH3)42+3HQ；(3) 在除雜工序中，加

18、入過(guò)量的鋅粉，發(fā)生置換反應(yīng)置換出銅單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：Zn+Cu(NH3=Cu+Zn(NH3)42。(4) 濾渣匚是在除雜工序中產(chǎn)生的，由(3)分析可知，濾渣是過(guò)量Zn與Cu(NH3)42+發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生的，因此其主要成分是Cu、Zn；(5) 在“蒸氨沉鋅”工序中，“蒸氨是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，Zn元素以鹽的形式存在于溶液中，該反A應(yīng)的離子方程式為：Zn(NH3)4(HCO3)2 = 4NH3T+ Zn(HCO3)2；蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水，由工藝流程圖可知，碳化氨水可返回到浸取工序中循環(huán)使用；(6) 堿式碳酸鋅(ZnCO3Zn(OH)2)為固體，要想得到ZnO需要經(jīng)過(guò)

19、高溫燃燒。故從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工序名稱為燃燒；濾渣匚的主要成分是MnCh、Fe2O3,向?yàn)V渣中加入H2SO4溶液，F(xiàn)e2O3Ij硫酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2(SO4)3和田0,而MnO2不發(fā)生反應(yīng)，故將濾渣匚用H2SO4溶液處理后得到溶液為Fe2(SO4)3溶液，固體為MnCh。9. (2021-湖北武漢高三模擬)PFASS(聚合硫酸鐵鋁硅)是一種高效混凝劑，由PSA(聚硅酸)與PFAS(聚合硫酸鐵鋁)按一定比例混合聚合得到，以硫鐵礦燒渣(含F(xiàn)e2O3. FcO、SiCh及AI2O3)和水玻璃為原料制取PFASS的工藝流程如下：硫鐵礦燒渣硫酸NaC103 znCaO-nALOs硫酸己知：堿化度日=

20、c(OH )c(Fe3+)+c(Al3+)mCaOnAl2O3難溶于水?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1) 酸溶時(shí)為提高鐵、鋁的浸出率可采取的措施是、。(任寫2點(diǎn))(2) “過(guò)濾”所得濾渣為(填化學(xué)式)。(3) “氧化，時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o(4) “檢測(cè)”氧化后溶液中Fc3+、Al，+的濃度，目的是。(5) “調(diào)節(jié)堿化度”時(shí)，mCaO nAl2O3與溶液中IT反應(yīng)的離子方程式為。若溶液的堿化度過(guò)大,PFASS的產(chǎn)率(填“增大”、“減小”或“不變勺，原因是。(6)PFASS的組成可表示為F%Alb(OH)c(SO4)nSiO2L，a、b、c、d應(yīng)滿足的關(guān)系是【答案】升高溫度增大硫酸的濃度 SiO2 6F

21、e2+ 4-C103+6H=6 Fe3+Cl +3H2O 更好的合成PFAS減小 溶液的堿化度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致Fc3+變mCaO - nAl2O3+2( m+3n)H*=mCa+2 nA片+( m+3n)H2。；:成 Fe(OH)3, AP+變成 A102-,致使 PFASS 的產(chǎn)率減小 3a+3b=c+2d【分析】由框圖分析：硫鐵礦燒渣含F(xiàn)e2O3. FcO、Si02及A12O3,加入H2SO4后F3O3、FcO、AI2O3反應(yīng)，分寫生成Fe3+、Fe2 Al3 SQ2不反應(yīng)，過(guò)濾后變成濾渣，加入NaC103可以氧化Fe?生成Fe，再加入mCaOFA.Oz調(diào)節(jié)溶液酸堿度，生成PFASS。水玻璃為

22、硅酸鈉，加硫酸進(jìn)行酸化，即得PSA, PFASS和PSA反應(yīng)即生成PFASS(聚合硫酸鐵鋁硅)。以此分析解答?！窘馕觥?1) “酸溶時(shí)為提高鐵、鋁的浸出率，可采取升高溫度和適當(dāng)增大硫酸的濃度或粉碎硫鐵礦等，可以加快反應(yīng),提高鐵、鋁的浸出率。(2) 根據(jù)上述分析可知，“過(guò)濾”所得濾渣為Si02o(3) 根據(jù)上述分析“氧化”是Fe2+被NaClOs氧化，其反應(yīng)的離子方程式為6Fe2+ +C103+6H+=6 Fe3+Cl +3H2Oo(4) 通過(guò)“檢測(cè)”氧化后溶液中曲3十、AP+的濃度，控制Fc3+、AP+的濃度更好的合成PFAS。(5) “調(diào)節(jié)堿化度”時(shí)，mCaO nAl2O3與溶液中T反應(yīng)，生

23、成的離了方程式為mCaOFALO,+2( m+3n)H+=mCa2+4-2 nAlu+( m+3n)H2Oo 若溶液的堿化度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致 F/+變成 Fc(OH)3, Al，變成 AlOf,致使PFAS的產(chǎn)率減小。(6) 根據(jù)FeaAlb(OH)c(SO4)d nSiO2n化學(xué)式可知，化學(xué)式中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零a、b、c、d應(yīng)滿足的關(guān)系是3a+3b=c+2d10. (2021福建省龍巖高三模擬)用硼鎂礦(主要成分2MgO.B2O3.H2O,含SQ、CaCO3.鐵和鋁的氧化物等雜質(zhì))生產(chǎn)硼酸(H3BO3)并回收硫酸鎂的工藝流程如圖：硫酸試劑al濾渣2硼鎂礦一酸浸趁熱濾液1 T除雜一L硼酸晶體

24、母液一 MgSOFhO回答下列問(wèn)題:(1) “酸浸”過(guò)程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為。為避免“酸浸”產(chǎn)生大量氣泡使物料溢出，應(yīng)采取的措施為。(2) “除雜”時(shí)向?yàn)V液中加入H2O2和試劑a, H2O2的作用為(用離子方程式表示).試劑a為。(3) 硫酸鎂的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示.得到MgSO4.7H2O的溫度范圍為,為從“母液”中充分回收MgSO4.H2O,應(yīng)保持“母液”在口以上蒸發(fā)濃縮、,再用乙醇洗滌后干燥。(4)加熱10.54g硫酸鎂晶體，得到5.14g硫酸鎂固體，則硫酸鎂晶體的結(jié)晶水含量x=0【答案】2MgO.B2O3.H2O+2H2SO4 =2MgSO4 +2H.BO,分批慢慢加入硫

25、酸(或用攪拌器攪拌)2Fe2+ + H2O2 4- 2H+ = 2Fe3+ 4- 2H2OMgO 或 MgCO3. Mg(OH)2 1.8T8.1口 67.5 趁熱過(guò)濾 7【分析】硼鎂礦(七要成分為2MgOBQ3H2,含SiO2. CaCO,、鐵和鋁的氧化物等雜質(zhì))加入硫酸，生成硫酸鎂、硼酸(H3BO3)、硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁，Si。?和硫酸不反應(yīng)，硫酸鈣微溶于水，濾渣1是SiO2、CaSO4:濾液 1 加入 H0 把 FC?+氧化為 Fe3+,用 MgOnMgCO3、Mg(OH)2 調(diào)節(jié) pH 除去 Fe3AP+,濾液2冷卻得到(H.BOj沉淀，過(guò)濾后的母液蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾得M

26、gSO4.H2Oo【解析】(1) “酸浸”過(guò)程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是2MgO.B2O3.H2O和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、硼酸(HBOJ,化學(xué)方程式為210凡03虬0+2%，04=21，04+2%803 ；分批慢慢加入硫酸(或用攪拌器攪拌)可以避免“酸浸”產(chǎn)生大量氣泡使物料溢出；(2) “除雜”時(shí)向?yàn)V液中加入H2O2, H2O2把Fe2-氧化為Fe3+, 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O ,加入試劑a調(diào)節(jié)pH除去Fch Al3+,為不引入新雜質(zhì),試劑a可以是MgO或MgCO、Mg(OH)2；(3) 根據(jù)圖示，得到MgSO4.7H2。的溫度范圍為1.848H,為從“母液

27、中充分回收MgSO4.H2O,應(yīng)保持“母液”在67.5匚以上蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，再用乙醇洗滌后干燥。120(4) 設(shè)硫酸鎂晶體的化學(xué)式是MgSO.xHQ, 10.54x= 5.14 ,解得x=7。120+18*11. (2021-河北高三模擬)硫化鐐礦的主要成分是NiS,還含有MgS、FcS、一些不溶性物質(zhì)等，工業(yè)上用硫化鍥礦制備金屬鐐的工藝流程如圖所示：磔化鐐礦H&稀鹽酸，加熱溶液 NiO濾流1波流2波液稀斑阪I化I電解-恨(1) 硫化鐐礦粉磨的目的是, “酸浸時(shí)，硫化鐐與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2) “氧化、除鐵過(guò)程中加入H?。？溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；加入氧化竦的目的是除去鐵

28、元素，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋除去鐵元素的原因。(3) 己知 /CspNi(OH)2=2.0xlO 5, /CspMg(OH)2=2.0xl0-,若“除鎂”后的濾液中 Ni2+ 的濃度不大于IO5molU 則濾液中c(Mg2+)0(4) 電解硫酸鐐?cè)芤簳r(shí)，在極得到鐐單質(zhì)，電解產(chǎn)物(填化學(xué)式)可以循環(huán)使用。聚合物后，加25mL0.2mol/L氟化鉀溶液掩蔽掉全部鋁離子，搖勻。加入3滴酚猷，用c2mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色即為終點(diǎn)，消耗了標(biāo)準(zhǔn)液V2mLo則聚合硫酸鋁中oh-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為【答案】氏Al3 Fe (2021-山兩大同高三模擬)我國(guó)稀土資源豐富，稀土元素包括錠、切和徊系共

29、17種元素，是重要的戰(zhàn)略資源。-種以氟磷灰石主要成分為CaJPOjF,還含有少量REPO” RE表示稀土元素為原料制備稀土氧化物的工藝流程如下: Fc*； 2NfnO.；+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+ 漏斗 把F/氧化為Fe+(C ,r C V ) x 17溶液紫紅色褪去2. 8-3.42一 x 100%W【解析】(1) 鋁灰主要含有Al2o3. Al，以及少最Si和Fe的氧化物,加入稀硫酸，會(huì)反應(yīng)生成氫氣，故X是氫氣；酸浸充分后溶液中的金屬陽(yáng)離子是Al3 Fe2 Fc3+;(2) 操作匚和都是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；(3) 根據(jù)金屬離子濃度為0.1molL-i時(shí)生

30、成氫氧化物沉淀的pH,要除去Fe2 Fl應(yīng)該把Fe：+氧化為Fe-,才不影響氫氧化鋁的沉淀，加過(guò)量KMnO,溶液的R的是把Fe2+化為Fe3+：(4) 根據(jù)圖示可得2MnO, +3Mn2 +2H2O=5MnO2+4H+,該反應(yīng)可以除去過(guò)量的高錠酸鉀，判斷該反應(yīng)完成的現(xiàn)象是溶液紫紅色褪去；(5) 過(guò)量KMnOj溶液的目的是把Fc?+氧化為Fe3+*要使Fe+沉淀完全，而不能沉淀鋁離子，故 調(diào)pH的范圍是2. 87.4；(6)根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零可解得y=2,由題干信息可知聚合硫酸鋁中n(0H )質(zhì)量分?jǐn)?shù)為站-饑) 17x 100%o【答案】增大反應(yīng)物的接觸而枳，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更

31、加充分NiS + 2HCl = NiCl2 + H2St2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2OFe*在溶液中水解使溶液呈酸性，加入的氧化鐐與氫離子反應(yīng),水解平衡右移使Fe3,轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀而除去().1 mol U 陰 H2SO4【分析】流程中各步驟的作用或目的如下：步驟作用或目的粉磨增大了反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更加充分，反應(yīng)速率加快酸浸得到主要含Ni2+s Fe2+. Mg的溶液氧化、除首先把Fe&氧化為Fe3+,然后使Fc+形成氫氧化鐵沉淀，得到鐵主要含階、Mg?+的溶液除鎂使Ni?+形成Ni(OH)2沉淀，把Mg?+留在濾液中酸化使Ni(OH)2沉

32、淀形成硫酸鍥溶液電解電解硫酸鐐?cè)芤旱玫浇饘亳怠窘馕觥?1)硫化鐐礦粉磨得到礦粉，既能增大與酸的接觸面積，乂可提高浸出率，其目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分；硫化鐐與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐐和硫化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiS + 2HCl = NiCI2 + H2Sto(2)加入H2O2溶液的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ +%。2 + 2FT = 2Fev+2H2O a除去溶液中的Fc時(shí)，通常采用水解的方法讓其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，為促進(jìn)水解的進(jìn)行，加入氧化鍥與H-反應(yīng)，則用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋除去鐵元素的原因?yàn)椋篎e，+在溶液中水解使溶液呈

33、酸性，加入的氧化鐐與氫離子反應(yīng)，水解平衡右移使Fe，轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀而除去。(3)若濾液中c(Ni2+)2.0x10,0(mol-L)由氫氧化鎂的溶度積可知溶液中c（Mg2+） =2.0x102.0xl0_,mol U1 0.1mol U。答案為:0.1 mol L ;(4)電解硫酸鐐?cè)芤褐苽浣饘夔?，Ni?+在陰極放電，陽(yáng)極上水放電可得到氧氣和H2SO4,陽(yáng)極處生成的H2SO4可以循環(huán)使用。12. (202K東揭陽(yáng)市高三模擬)冶煉廢水中砰元素主要以亞砰酸(H3ASO3)形式存在?？捎没瘜W(xué)沉降法處理酸性高濃度含砰廢水，其工藝流程如下：冶煉廢水鬻3濾渣A處理后的廢水已知As2S3與過(guò)量的S

34、?-存在反應(yīng)：As2S3 + 3S2- = 2AsS；-回答下列問(wèn)題:H3AsO3中As元素的化合價(jià)是(2)“一級(jí)沉砰”中FeSO4的作用是,(3廣一級(jí)沉砰”后剩余的部分H3AsO3進(jìn)入“二級(jí)沉珅”。加入MO?發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為口_； _； Fe2(SO4)3+2H3AsO4 =2FeAsO, J +3H2SO4。(4) 濾渣A的成分除Fe(0H)3、Ca3(AsO4)2外還有、(5) “二級(jí)沉砰”處理后的廢水中c(Ca2+) = 0.01mol-U,則該溶液中c(Fe3+)約為多少？ _,(列式計(jì)算)Ca3(AsO4)2. FeAs()4的 K*分別約為l.OxlCr”、i.OxlO_2

35、0o【答案】+3與過(guò)量的S*反應(yīng)生成FcS沉淀，避免生成的AS2S3溶解在過(guò)量的Na2S中H2O2+H3AsO3=H3AsO4+H2OH2O2 +2FeSO4 +H2SO4 =Fe2 (SO4 )3 +2H2OFeAsO4CaSO4 l.OxlO-molL-1【分析】廢水中伸元素主要以亞神酸(IhAsOj)形式存在，加入硫化鈉、硫酸亞鐵除去過(guò)量的硫離子，過(guò)濾得到AS2S3和FeS,濾液中加入過(guò)氧化氫和氧化鈣進(jìn)行二級(jí)沉神，H2O2與含為物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化亞神酸為神酸，過(guò)濾得到神酸鐵、神酸鈣、氫氧化鐵、沉淀硫酸鈣等，濾液為低濃度含神廢水，據(jù)此分析解答?！窘馕觥?1) 亞神酸(H3AsO3)

36、中氫元素+1價(jià)，氧元素-2價(jià)，化合物化合價(jià)代數(shù)和為0,則砰元素的化合價(jià)為+ 3價(jià)；(2) “一級(jí)沉砰”中FcSO4的作用是除去過(guò)量的硫離子，As2S3+3S2p2AsS；使平衡逆向進(jìn)行，提高沉伸效果；(3) “二級(jí)沉神”中H2O2與含神物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化亞伸酸為砰酸，同時(shí)也能將過(guò)量的硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2O2+H3AsO3=H3AsO4+H2O ；H2O2+2FeSO4 +H2SO4 =Fe2 (SO4 +2HQ ；(4) 流程分析可知，加入氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和神酸反應(yīng)生成碑酸鈣沉淀、和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，鐵離子與砰酸反應(yīng)生成砰酸鐵，鈣

37、離子結(jié)合硫酸根離子形成硫酸鈣沉淀，所以濾渣A中還存在CaSO4；(5) c(Ca2+) = 0.01 mol L 1, Ca3(AsO4)2的心約為l.OxlO-18，則濾液中的砰酸根離于濃度為= 252,則c(Fe今箴算=斧=皿心靠13. (2021安徽黃山市高三模擬)某油脂廠廢棄的油脂加氫鐐催化劑，主要含金屬Ni、Fc、Al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鍥制備硫酸鍬晶體(NiSO4-7H2O)：廢鐐催化劑NaOH溶液稀H2SO4H2O2溶液NaOH溶液濾液濾渣濾渣(1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是.；寫出NaOH與AI2O3反應(yīng)的離子方程式.溶液中金屬

38、離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fc2+開(kāi)始沉淀時(shí)(c=0.0l mol L-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(shí)(c= 1 .OxIOmol頊)的pH8.74.73.29.0回答下列問(wèn)題:(2廣濾液口”中含有的金屬離子是.(3)轉(zhuǎn)化中可替代H2O2的物質(zhì)是。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即H。溶液NaOH溶液，“濾液口中可能含有的雜質(zhì)離子為.濾渣(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算Ni(OH)2的Ksp=0如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中 州+濃度為l.OmolI-i,則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是(5) 硫酸裸在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用

39、作鍥鎘電池正極材料的NiOOHo寫出該反應(yīng)的離了方程式.【答案】除去油脂，溶解鋁及其氧化物AI2O3+2OHWAIO2+H2O Ni2 Fe2 Fe3+ O2或空氣Fe31 .Ox IO-15 63.2pH= 10-6.2 ,即pH=6.2。為避免鐐離子沉淀,溶液的pH應(yīng)小于6.2。Fe，+完全沉淀的pH為3.2,因此“調(diào)節(jié)pH”應(yīng)控制的pH范圍是3.2pH6.2,故答案為:LOxlO156, 3.2pH NaBeCh：根據(jù)信息i,反應(yīng)I中為NazBeCh與過(guò)房鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為BeO22_+4H+=Be2+2H2O：(2) Be、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似，先向?yàn)V液C中先加入過(guò)量的氨水，生

40、成Be(OH)2沉淀，然后過(guò)濾、洗滌，再加入適量的HC1,生成BeCI2,合理步驟是； BeCb熔融時(shí)能微弱電離，熔融BcCh中離子濃度較小，電解熔融BeCh制備金屬被時(shí)，需要加入NaCL其作用是增大離了濃度，增強(qiáng)熔融鹽的導(dǎo)電性；反應(yīng)II中CuS中S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì)，MnO2中Mn被還原為M/+,根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平，其化學(xué)反應(yīng)方程式為 MnO24-CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O；(4)Cu2+開(kāi)始沉淀時(shí)c(OH )=2 x 1=ix|0-,(,mol/L： Fe+開(kāi)始沉淀時(shí) c(OH3|4xlQ =-5x10-2.20.008,2mol/L； Mn2+開(kāi)始沉淀時(shí)

41、c(OH )=O=lxl0 W/L,因此首先沉淀的是Fe3+,即生成的沉淀F為Fe(OH)3o為了盡可能多的回收Cu,濾液E中加入氨水應(yīng)使C盡可能完全沉淀，MX,不形成沉淀，CW完全沉淀時(shí)c(OH )=2.2x10 20 xiomol/L A12O3經(jīng)過(guò)焙燒之后生成NaVOj,加入氯化鉉可以生成NH4VO3沉淀，根據(jù)口中信息可得，瑕燒沉淀可得五氧化二帆，利用氫氣，以及少量的H2O(g),可以將五氧化二機(jī)還原為VR?！窘馕觥?1) 石煤礦預(yù)先粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使焙燒更充分；(2) 依據(jù)流程圖可知焙燒后V2O3變?yōu)镹aVO3(從圖中NH4VO3可知)發(fā)生的反應(yīng)為高溫V2O3+

42、O2+2NaCl + H2O = 2NaVO3+2HC1，若H2O(g)不足，產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體為敏氣(依據(jù)元素守有機(jī)相氟磷hn(灰石酸浸酸浸液*廠有機(jī)相水相1水相11密(含dHPO,等)稀土磷酸鹽h2c2o4 h2so4 hno,稀七氧化物-焙燒-過(guò)濾過(guò)濾回答下列問(wèn)題：酸浸時(shí)，REPO4轉(zhuǎn)化為re(nc)3)3,為了提高浸取率，可以適當(dāng)升高溫度，但是溫度不能太高，原因是。酸浸時(shí)不能使用玻璃容器，原因是。(2) TBP是磷酸三丁酯，不溶于水，能莘取金屬陽(yáng)離了和酸分了(HPOj、HNO3等)。加入氨水反莘取的原理是0(3) 水相二過(guò)濾后得到的濾渣的主要成分為REPO】、Ca3(PO4)2. Ca

43、HPO4,后續(xù)加入硫酸的主要目的是,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為o(4) 加入Hqo”含稀土元素的離子轉(zhuǎn)化為草酸鹽，將得到的部分草酸鋪晶體Ce2(C2O4)3-2H2O用熱重法對(duì)其進(jìn)行分析，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。已知200 580口之間反應(yīng)生成一種含鋪物質(zhì)和CO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式匚已知c點(diǎn)固體是純凈的含鈾氧化物，則該物質(zhì)為(填化學(xué)式)。高溫恒，能污染環(huán)境的氣體為氯氣)，生成氯氣的化學(xué)方程式為4NaCl + O2+V2C)5 = 4NaVO3+2Cl2：(3) 根據(jù)圖像，125Z1條件下“水浸”的優(yōu)點(diǎn)為帆的浸出率高，明顯縮短浸取時(shí)間，提高生產(chǎn)效率;(4) 沉帆的過(guò)程中會(huì)有氯

44、化鈉產(chǎn)生，可蒸發(fā)后用焙燒加熱；還原五氧化二鈕過(guò)程中會(huì)有H2O(g)產(chǎn)生，可用焙燒;(5) 根據(jù)己知：可知，V2O5 +6NaOH = 2Na3VO4 +3H2O,H2C2O4 + 2Na3VO4 + 5H2SO4 = 2VOSO4 + 3Na2SO4 + 2CO2 個(gè) +6H2O ,V2O5 - Na3VO4 - H2c2o4 , n(V2O5)=n(H2C2O4)= 1.0mol/Lx25.00mLx 103=0.025mol:4 55gm(V2Os)=n-M=().025molx 182g/mol=4.55g, V2O粕勺純度為x|00%=91%。5.0g37. (2021-河南安陽(yáng)高三模

45、擬)以工業(yè)制立德粉后的鉛鋅廢渣(主要成分為ZnO和PbSO4,雜質(zhì)含Si、Fe、Cu、Cd等元素)為原料，可以制活性氧化鋅和黃色顏料鉛銘黃，工藝流程如圖所示:足鼠氨水、(NHJCO和添加劑鉛鋅廢渣堿浸NaOHHNO,加 KOH 調(diào) pHK2Cr2O7固體A卜濾液c-T幸卜濾液D鼻L 卜氣體A含硅元素的固體Fe(OHX用鳥(niǎo)淪調(diào)節(jié)pH 至 6.06.5足量:鋅粉濾液A濾液b沉降n除銅、鎘銅、鎘濾液EPbCrO4Zn/OHCoH切| 燃燒ZnO已知：PbSO4難溶于HNO.；常溫下,Kp(PbCO3)=8xIO，。Ksp(PbSO4)=1.6xl0-8, /Csp(PbCrO4)=2.8x 1013, spPb(OH)2=1.0xl016,KspFe(OH)3=l.()xlO38?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1) 為提高“堿浸”速率，可采取的措施是(任寫一條)。(2廣堿浸”過(guò)程中PbSO4發(fā)生的反應(yīng)為,氣體A的化學(xué)式為。(3) 濾液E中溶質(zhì)的主要成分為。(填化學(xué)式)(4) “沉降口”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5) 如圖為“酸浸”過(guò)程中鉛元素的浸出率與硝酸濃度和反應(yīng)溫度之間的關(guān)系曲線，由此分析“酸浸”過(guò)程中應(yīng)選擇的最佳濃度和溫度分別為o(6)常溫下，若測(cè)得“酸浸”后所得溶液中c(Pb2+)=0.1mol/L,則“除鐵”過(guò)程中需要控制溶液pH的范圍為c(Fe3，)lxlO5mol/L