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工藝流程題一答題規(guī)律與模板

考向答題模板

一、答題規(guī)律：

（1）增大原料浸出率（離子在溶液中的含量多少）的措施：攪拌、升高溫度、延長(zhǎng)浸出時(shí)

間、增大氣體的流速（濃度、壓強(qiáng)），增大氣液或固液接觸面積

（2）加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向（一般是有利于生成物生成的方

向）移動(dòng)

（3）溫度不高于xx-C的原因適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高會(huì)造成揮發(fā)（如濃硝酸）；分解（如

H2O2＞NH4HCO3）；氧化（如Na2so3）；促進(jìn)水解（如A1CL）等，影響產(chǎn)品的生成，造成

浪費(fèi)

（4）從濾液中提取一般晶體（溶解度隨溫度升高而增大的晶體）的方法【蒸發(fā)濃縮＜至有

晶膜出現(xiàn)＞、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌（冰水洗、熱水洗、乙醵洗）、干燥】

（5）從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法（蒸發(fā)濃縮、

趁熱過(guò)濾〈如果溫度下降,雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái)〉、洗滌、干燥）

（6）溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過(guò)濾用到的儀器（“儀器”可以換另一種方式來(lái)考察，如：玻

璃儀器、可以直接在火焰上加熱的儀器等）

（7）控制某反應(yīng)的pH值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀（調(diào)節(jié)pH所用試劑為

主要元素對(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)；pH分離時(shí)的范圍確定、范圍

過(guò)小的后果（導(dǎo)致某離子沉淀不完全》或過(guò)大的后果〈導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀,）

（8）減壓蒸儲(chǔ)（減壓蒸發(fā)）的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止（如HQ”濃硝

酸、NH4HCO3）受熱分解、揮發(fā)

（9）檢驗(yàn)溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時(shí)間后，向上層清液中滴入對(duì)

應(yīng)的沉淀劑（必要時(shí)先加酸酸化排除其他離子的干擾），若無(wú)沉淀生成，則離子沉淀完全

（寫出詳細(xì)的操作、現(xiàn)象、結(jié)論）

（10）洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸儲(chǔ)水至液面浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操

作2-3次

（11）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入基

試劑，若……，則沉淀洗滌干凈（寫出詳細(xì)的操作、現(xiàn)象、結(jié)論）

(12)洗滌的目的：除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)

(13)冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在

洗滌過(guò)程中的溶解損耗

(14)乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過(guò)程中的溶解損耗，得到

較干燥的產(chǎn)物

(15)蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCh溶液時(shí)為獲得A1C1

3需在HC1氣流中進(jìn)行

(16)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化

(17)控制PH可以抑制或促進(jìn)物質(zhì)的水解

考向?qū)＞?/p>

1.用軟鎰礦(主要成分MiI。？，含有SiO?、Feq,、A12O3,MgCO3等雜質(zhì))制備MnSOq-H2。的流程如

①30%H,0,_________

②銀水一心/“卡|結(jié)晶'"i"：

酸浸’浸出液

—-H20)

氫氧化物)))

Fe(OH)3AI(OH)3Fe(OH,Mn(OH2Mg(OH2

開(kāi)始沉淀時(shí)的pH2.34.07.58.810.4

沉淀完全時(shí)的pH4.15.29.710.412.4

回答下列問(wèn)題:

(1)焙燒時(shí)，Mn。?和Fe2O,在纖維素作用下分別轉(zhuǎn)化為MnO、FeQ4,則纖維素的作用是.

(2)酸浸時(shí)，浸出液的pH與錦的浸出率關(guān)系如下圖所示:

浸出液pH

實(shí)際生產(chǎn)中，酸浸時(shí)控制硫酸的量不宜過(guò)多，使pH在2左右。請(qǐng)結(jié)合上圖和制備硫酸鎰的流程，說(shuō)明硫

酸的量不宜過(guò)多的原因：o

(3)凈化時(shí)，加入30%H2O2的目的是(用離子方程式表示)；加氨水，調(diào)pH為5.5的目的是

(4)結(jié)合MgSOq與MnSO4溶解度曲線，簡(jiǎn)述“結(jié)晶分離”的具體實(shí)驗(yàn)操作

(5)產(chǎn)品MnSO/H:。純度測(cè)定：稱取ag產(chǎn)品，在適宜的條件下用適量NHKO、將Mr?+氧化為Mn"，

再用0.1000mol?LT(NH4)2Fe(S04)2溶液bmL剛好把Mn3+轉(zhuǎn)化為Mn2+。通過(guò)計(jì)算可知，產(chǎn)品純度為

(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。

【答案】還原劑由圖知，pH為1~2時(shí)銖的浸出率幾乎相等、均己高達(dá)接近100%,“硫酸”過(guò)多，對(duì)錦

的浸出率影響很小，但后續(xù)調(diào)pH除雜質(zhì)時(shí)會(huì)多消耗氨水而造成浪費(fèi)

2+3+3

2Fe+H2O2+2H+=2Fe+2H2O使Al\Fe3+完全沉淀而不沉淀將溶液蒸發(fā)濃縮趁熱

1.6906

過(guò)濾

100a

【分析】

由流程知，軟銃礦(主要成分Mil。？，含有SQ、Fe2O,,A12O3、MgCO,等雜質(zhì))中加入纖維素焙燒，MnO2

和FqOs轉(zhuǎn)化為MnO、Fes。,，所得燒渣“酸浸”，浸出液中含鐵離廠、、也鐵離子、鋪離子、鋁離子、鐵高

子和氫離子等陽(yáng)離子，用H2O2氧化亞鐵離子得到鐵離子、并通過(guò)調(diào)pH使AP+、Fe3+完全沉淀。把凈化液

升溫結(jié)晶獲得MnSO「H?。。

【詳解】

(1)焙燒時(shí)，Mi!。？和FeQs在纖維素作用下分別轉(zhuǎn)化為MnO、Fe3O4,鐳元素化合價(jià)降低、部分鐵元素化

合價(jià)降低、則纖維素的作用是還原劑。

(2)由圖知，pH為I?2時(shí)鎬的浸出率幾乎相等、均已高達(dá)接近100%,“硫酸”過(guò)多，對(duì)鐳的浸出率影響很小,

但后續(xù)調(diào)pH除雜質(zhì)時(shí)會(huì)多消耗氨水而造成浪費(fèi)。

(3)H2O2具有氧化性，能氧化亞鐵離子，則凈化時(shí)，加入30%H2O2的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子、

并通過(guò)調(diào)pH轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸F沉淀而除去，H?。？和亞鐵離子反應(yīng)的離子方程式為

2++3+

2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O;常溫下AF+、Fe3+完全沉淀的pH分別為5.2、4.1,M"-開(kāi)始沉淀

的pH為8.1,所以加入氨水調(diào)節(jié)pH加氨水到pH為5.5的目的是使AF+、Fe?+完全沉淀而Mn?+不沉淀。

⑷由MgSOjjMnSO,溶解度曲線知，MnSO,此0在高溫時(shí)溶解度小容易結(jié)晶，則要獲得

MnSO/H2。的方法為升溫結(jié)晶，“結(jié)晶分離”的具體實(shí)驗(yàn)操作：將溶液蒸發(fā)濃縮趁熱過(guò)濾。

⑸產(chǎn)品MnSO/H?。純度測(cè)定：稱取ag產(chǎn)品，在適宜的條件下用適量NH4NO3將Mi?+氧化為Mi?+，再

-13+2+

用O.lOOOmol-L(NH4)2Fe(SO4)2i^bmL剛好把Mn轉(zhuǎn)化為Mn。根據(jù)得失電子數(shù)守恒，可以得

3+

到如下關(guān)系式：MnSO4H2OMi?+(NH4)2Fe(SO4)2Fe,則

3

n(MnSO4-H2O)=/?[(NH4)iFe(SO4)0]=0.1000molU'xbxlO_L,MnSO4H2O的摩爾質(zhì)量為

,,,.,0.1OOOmol?L-'xbx10-3Lx169g/mol1.690b

169g/mol,則產(chǎn)品純度為------------------------------------xlOO%

ag100a

2.一種以生石灰(CaO)為原料制備KC1O3的流程如下:

HiOChKC1

III

生石灰短化T過(guò)徹-T轉(zhuǎn)化卜一……一KCQ固體

I

注：氯化過(guò)程中Ch與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2.

(1)制漿過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為?

(2)氯化過(guò)程中須緩慢通入CL.

①緩慢通入Ch的目的是o

②生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為.

③氯化過(guò)程中會(huì)有少量無(wú)色無(wú)味氣體生成，該氣體可能是(填化學(xué)式)。

(3)根據(jù)如圖的溶解度曲線，回答下列問(wèn)題。

向?yàn)V液中加入過(guò)量KC1固體可將溶液中Ca(ClCh)2轉(zhuǎn)化為KC1O3固體而析出的原因是。若溶

液中KCICh的含量為lOOg-L-1,從該溶液中盡可能多地析出KC1O3固體的方法是o

(

0

^

0

0

1

2

%

【答案】CaO+H?O=Ca(OH)2提高Cb的轉(zhuǎn)化率

2C12+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OO2相同溫度下的KCICh溶解度小于Ca(ClCh)2的

溶解度蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶

【分析】

生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰，熟石灰中通入氯氣發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，Ca(C10)2進(jìn)一

步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入KC1,Ca(C103)2和KC1發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到KCICh固體和CaCh?

【詳解】

(1)制漿過(guò)程主要是氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，其發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaO+H2。=Ca(OH)2：

故答案為：CaO+H2O=Ca(OH)20

(2)①緩慢通入Cb,能更加充分的發(fā)生氯化反應(yīng)，提高提高C12的轉(zhuǎn)化率，避免氯氣過(guò)快而未反應(yīng)：故答案

為：提高C12的轉(zhuǎn)化率。

②氯氣與石灰乳反應(yīng)生成CaCb、Ca(C10)2和H2O,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2C12+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O:故答案為：

2a2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O?

③氯化過(guò)程氯氣化合價(jià)降低，在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有少量無(wú)色無(wú)味氣體生成，說(shuō)明生成該氣體是發(fā)生氧化反應(yīng),

化合價(jià)升高得到，因此該氣體可能是。2；故答案為：

⑶根據(jù)Ca(C103)2、KClOj溶解度曲線得出相同溫度下的KC1O3溶解度小于Ca(C103)2的溶解度，因此向?yàn)V

液中加入過(guò)量KC1固體，溶液中Ca(C103)2和KC1反應(yīng)生成CaCb和KCQ晶體而析出KCQ晶體。根據(jù)

KCICh的溶解度隨溫度變化很大，因此從溶液中盡可能多地析出KCICh固體的方法是蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶;

故答案為：相同溫度下的KCICh溶解度小于Ca(C103)2的溶解度；蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶。

3.某工廠的酸性廢水中主要含有Fe3+、Ci?+等離子，為了減少污染并變廢為寶，工程師設(shè)計(jì)了如下流程,

回收銅和綠研(H)。

(1)酸性廢水中加入鐵粉后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，、。

(2)操作1是。

(3)試劑甲是o

(4)檢驗(yàn)溶液B中Fe3+是否除盡的實(shí)驗(yàn)方法是。

⑸獲得的FeSO「7H2。需密閉保存，原因是。

(6)綠磯可消除某種酸性工業(yè)廢水中+6價(jià)倍(Cr?。；)的污染，使之轉(zhuǎn)化為毒性較小的CF+,該反應(yīng)的離子

方程式是?

2+

【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+2H^=Fe+H2T過(guò)濾稀硫酸取溶液B少量于試管中，向試

管中滴加幾滴硫富化鉀溶液，若溶液變紅色，證明溶液中三價(jià)鐵離子沒(méi)有除凈，若不出現(xiàn)紅色，證明不含

2+

三價(jià)鐵離子。亞鐵離子具有很強(qiáng)的還原性，在空氣中易被氧化為三價(jià)鐵離子，6Fe+Cr2O^+14H

+3+3+

=2Cr+6Fe+7H2O,

【分析】

酸性廢水中主要含有Fe$+、CM+等陶子，向廢水中加入鐵粉，鐵把三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子，把銅置

換出來(lái)，并有氫氣放出，過(guò)濾分離，固體A為銅和過(guò)量的鐵粉，加入稀硫酸，生成硫酸亞鐵，濾液B為硫

酸亞鐵溶液，通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶得到綠研。

【詳解】

⑴酸性廢水中加入鐵粉后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Fe+Cu2+=Fe2++Cu>Fe+2Fe3，=3Fe2\Fe+2H

+2+2+

=Fe+H2to答案為Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+2H^=Fe+H2t

(2)酸性廢水中加入鐵粉反應(yīng)完成后得到固體和液體，固液可以采用過(guò)濾法分離，故操作I為過(guò)濾，答案為

過(guò)濾：

(3)固體A為銅和過(guò)量的鐵粉，加入稀硫酸，生成硫酸亞鐵，試劑甲為稀硫酸；答案為稀硫酸;

(4)檢驗(yàn)溶液B中Fe3+是否除盡的實(shí)驗(yàn)方法是取溶液B少量于試管中，向試管中滴加幾滴硫氟化鉀溶液，若

溶液變紅色，證明溶液中三價(jià)鐵離子沒(méi)有除凈，若不出現(xiàn)紅色，證明不含三價(jià)鐵離子。答案為取溶液B少

量于試管中，向試管中滴加幾滴硫氟化鉀溶液，若溶液變紅色，證明溶液中三價(jià)鐵離子沒(méi)有除凈，若不出

現(xiàn)紅色，證明不含三價(jià)鐵離子。

(5)獲得的FeSO4-7H2。需密閉保存，因?yàn)閬嗚F離子具有很強(qiáng)的還原性，在空氣中易被隼I化為三價(jià)鐵離子，

需密閉保存。答案為：亞鐵離子具有很強(qiáng)的還原性，在空氣中易被氧化為三價(jià)鐵離子，

(6)綠磯可消除某種酸性工業(yè)廢水中+6價(jià)銘(CqO；)的污染，使之轉(zhuǎn)化為毒性較小的C，+,該反應(yīng)的離子

2!43+3+3+3+

方程式是6Fe+Cr2O^+l4H=2Cr+6Fe+7H2O；答案為6Fe2++Cr2O；+14H'=2Cr+6Fe

+7H2OO

4.鐵黃(FeOOH)是一種不溶于水的黃色固體，可用作制造黃色顏料，也是制備飲水處理劑——高鐵酸鉀的

原料。工業(yè)用硫酸渣(含F(xiàn)e2O3.SiO?等)為原料制備鐵黃(FeOOH)的工藝流程如圖所示(已知SiO2不溶于硫

酸)：

回答下列問(wèn)題：

(1)鐵黃(FeOOH)中鐵元素化合價(jià)為o

(2)鐵的常見(jiàn)氧化物除FezCh外，還有(用化學(xué)式表示)兩種。

(3)“濾渣a”的主要成分是?

(4)“沉鐵”反應(yīng)后生成的溶質(zhì)為一種可溶性的正鹽，該正鹽的化學(xué)式為o

(5)“氧化”時(shí)，通常不用氯氣代替空氣，除考慮成本因素外，另一原因是。

(6)若“還原”時(shí)參與還原Fe3+的鐵粉消耗了5.63若無(wú)其他損耗，則最終得到的鐵黃為1

【答案】+3Fe3O4,FeOSiO2,Fe(NH4)2SO4氯氣氧化時(shí)會(huì)污染空氣26.7

【分析】

硫酸渣(含F(xiàn)ezCh、SiCh等)加硫酸溶解，金屬氧化物轉(zhuǎn)化為金屬陽(yáng)離子，二氧化硅不溶，再加Fe把鐵離子還

原為Fe2+,過(guò)濾，濾渣中含有二氧化硅，濾液中含有Fe”，加入碳酸氫筱，反應(yīng)生成Fe(OH”沉淀，再通入

空氣氧化Fe(0H)2生成FeOOH沉淀，過(guò)濾、洗滌、烘干，得到純凈的FeOOH,據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)在鐵黃(FeOOH)中，H為+1價(jià)，0為-2價(jià)，根據(jù)化合物中所有元素化合價(jià)的代數(shù)和為0,可知鐵元素化

合價(jià)為+3,故答案為：+3；

⑵鐵的常見(jiàn)氯化物有FezCh、Fe3O4,FeO,故答案為：Fe3O4,FeO；

(3)二氧化硅不溶于硫酸，且鐵粉過(guò)量，則濾渣a的主要成分是Si。2和Fe,故答案為：SiO2和Fe；

(4)“沉鐵”是溶液中的硫酸亞鐵與碳酸氫鉉反應(yīng)，根據(jù)流程圖，反應(yīng)生成二氧化碳和氫氧化亞鐵沉淀，反應(yīng)

后生成的溶質(zhì)為一種可溶性的正鹽，該正鹽應(yīng)該為(NH4)2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

FeSO4+2NH4HCO3=Fe(OH)2i+(NH4)2SO4+2CO2T，故答案為：(NH4)2SO4!

(5)“氧化”時(shí)，通常不用氯氣代替空氣，除考慮成本因素外，另一個(gè)主要的原因是氯氣容易造成環(huán)境污染，

故答案為：氯氣氧化時(shí)會(huì)污染空氣：

,/廣、5600000g5<

(6)假設(shè)“還原”時(shí)參與還原Fe?+的鐵粉消耗了5.6t,n(Fe)='^7,-1x10mol.根據(jù)反應(yīng)

'756g/mol

Fe+2Fe3+=3Fe2+.生成的”(Fe?.》3x10$mol,根據(jù)鐵元素守恒，可知”(FeOOH)=3x10101,故

鐵黃質(zhì)量為3xl()5molx89g/mol=26700000g=26.7t,故答案為：26.7。

5.鴇冶煉渣主要含鋅、鐵、鈣、鎂、硅的氧化物及少量重金屬鹽。工業(yè)上利用鋁冶煉渣制備電池級(jí)硫酸鎰

(含MnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%以上)的工藝如圖所示。

硫酸ILO?MnF2MnSNa2C()3硫酸

鴇冶煉渣f畫］一甌化『電池級(jí)

硫酸盆

濾渣1濾渣2

回答下列問(wèn)題：

(1)為提高鴇冶煉渣的浸出速率，可采用的方法有(寫出2種)?！盀V渣1”的主要成分是

(2)寫出“氧化”步驟的離子方程式。

(3)“調(diào)pH除鐵”步驟中的最優(yōu)試劑是

A.H2SO4B.CO2C.NaOHD.M11CO3

(4)為使Ca2+和Mg?+完全沉淀，除去鈣鎂后的溶液中c(F-)應(yīng)不低于mol/Lo[已知：

10n

^sp(CaF2)=1.6xlO,jHrsp(MgF2)=9xlO].

(5)“沉鎰”步驟的化學(xué)方程式為o

【答案】將鴇冶煉渣粉碎、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)提高硫酸濃度、攪拌(寫出任意兩種即可)SiO2、CaSO4

2+3+3

2Fe+H2O2+2H-=2Fe+2H2OD4.0x1O-MnSCh+Na2cO3=MnCC>3l+Na2sO4

【分析】

鴇冶煉渣(主要含鋅、鐵、鈣、鎂、硅的氧化物及少量重金屬鹽)加入硫酸酸浸，過(guò)濾分離得到浸出液和濾渣

3+

1,則濾渣1的主要成分是不與硫酸反應(yīng)的SiO2和生成的微溶物CaSO4,浸出液加入H2O2將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe,

再調(diào)節(jié)pH值生成Fe(0H)3沉淀，加入M11F2沉淀Ca2+、Mg%再加入MnS沉淀重金屬離子后過(guò)濾除去；濾

液中的Mn?+與加入的Na2c03反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnCCh沉淀，最后加硫酸溶解MnCO3和后期處理得到電池級(jí)硫

酸鎰。

【詳解】

(1)通常采用的提高反應(yīng)速率和產(chǎn)率的方法有：將鴇冶煉渣粉碎、升高溫度、充分?jǐn)嚢?、適當(dāng)增大硫酸濃度,

由上述分析可知''濾渣1"的主要成分是不與硫酸反應(yīng)的SiCh和生成的微溶物CaS04；

(2)由分析可知，“氧化”主要是將Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe3+,便于調(diào)節(jié)pH值來(lái)沉淀除去，故該離子方程式為

2+3+

2Fe+H2O2+2H*=2Fe+2H2O；

(3)“調(diào)pH除鐵”步驟中所加試劑必須做到不引入新的雜質(zhì)，廉價(jià)易得的物質(zhì)且便于分析。該過(guò)程是增大溶液

的pH值，故選項(xiàng)A和B項(xiàng)不符合題意；選項(xiàng)C會(huì)引入新的雜質(zhì)Na*,選項(xiàng)D能消耗溶液中的田使溶液pH

增大，同時(shí)MnCCh是沉淀便于分離，故該步驟中的最優(yōu)試劑MnCCh,故合理選項(xiàng)是D；

Ksp(C嗎)

(4)根據(jù)CaF的“(CaF2)=1.6x10"°,可知c(F)不低于-moVL^lO^ol/L,

2c(Ca2+

根據(jù)MgF?的K*f>(MgF2)=7.4x]0Ti,可知c(P)不低于J——~~2~iQ---'—；—=3.0?3mol/L,故為完

、c(Mg)V1?10

全沉淀(離子濃度小于1x105moi比)，除鈣鎂后的溶液中c(F)應(yīng)不低于4.0x103mol/L；

(5)根據(jù)分析“沉鎬”是將MnSO4與Na2c03反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnCO3沉淀，故該步驟的化學(xué)方程式為：

MnSOq+Na2co3=MnCO3!+Na2SC)4。

6.碳酸鍋(SrCCh)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于生產(chǎn)鋸鐵氧體磁性材料。一種以菱錮礦(含80?90%

SrCO3,少量MgCCh、CaCO3、BaCCh等)制備高純碳酸錮的工藝流程如下：

熱水稀硫酸水、NH4HCO3

菱鋰礦高純

焦炭碳酸鋰

CO泡渣1淀渣2母液

Sr(OH)2在水中的溶解度

溫度/℃10203040608090100

溶解度/(g/100g)1.251.772.643.958.4220.244.591.2

(1)元素Sr位于元素周期表第周期第族。

(2)菱勰礦、焦炭混合粉碎的目的是o

(3)“立窯煨燒”中SrCCh與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為。進(jìn)行煨燒反應(yīng)的立窯襯里應(yīng)選擇(填

“石英砂磚”或“堿性耐火磚”)。

(4)“浸取”中用熱水浸取而不用冷水的原因是；濾渣1含有焦炭、Ca(OH)2和。

(5)“沉錮”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為.

(6)鋸鐵氧體是由鋸和鐵的氧化物組成的復(fù)合磁性材料。某種鋸鐵氧體(xSrOyFezCh)中Sr與Fc的質(zhì)量比為

0.13,則2為(取整數(shù))。

X

高溫

【答案】五IIA增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料的轉(zhuǎn)化率SrCO3+2C=Sr+3COT

堿性耐火磚為了增大氫氧化錮的浸取率，減少雜質(zhì)氫氧化鈣的溶解MgOSr(OH)2+

NH4HCO3=SrCO3+H2O+NH3-H2O6

【分析】

菱德礦(含80?90%SrCO3，少量MgCCh、CaCCh、BaCCh等)與焦炭經(jīng)過(guò)粉碎后立窯燃燒，轉(zhuǎn)化成Sr、氧

化鈣等物質(zhì)，加入熱水，將不溶于熱水的氧化鎂等雜質(zhì)除去，再加入稀硫酸后，除去鐵離子，結(jié)晶后析出

了氫氧化錮晶體，氫氧化鍬和碳酸域鉉反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化成碳酸錮，據(jù)此解答。

【詳解】

(1)元素Sr原子序數(shù)為38,位于元素周期表第五周期第HA族，故答案為：五；IIA；

(2)菱錮礦、焦炭混合粉碎，可增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料的轉(zhuǎn)化率，故答案為：增大接觸面

積，加快反應(yīng)速率，提高原料的轉(zhuǎn)化率；

IW)溫

(3)“立窯燃燒''中SiCCh與焦炭反應(yīng)生成Sr和CO,化學(xué)方程式為：SICO3+2C-Sr+3CO?;石英砂嵇中含

有二氧化硅，會(huì)與碳酸鈣等物質(zhì)反應(yīng),所以進(jìn)行煨燒反應(yīng)的立窯襯里應(yīng)選擇堿性耐火磚,故答案為:SrCO3+2C

=^Sr+3COt；堿性耐火磚；

(4)由于氫氧化鋸的溶解度隨溫度升高而增大，域氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小，為了增大氫氧化鋰的

浸取率，減少雜質(zhì)氫氧化鈣的溶解，“浸取”中用熱水浸?。混袩?得到Sr,氧化鈣，氧化鎂，氧化鋼等，

加入熱水后，氧化鈣轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣析出，氧化鎂不與水反應(yīng)，所以濾渣1含有焦炭、Ca(OH”和Mg。，

故答案為：為J'增大氫氧化鋸的浸取率，減少雜質(zhì)氫氧化鈣的溶解；MgO；

(5)“沉錮”中，域氧化錮和水，碳酸氫鏤反應(yīng)生成了碳酸盥，化學(xué)方程式為：Sr(OH)2+NH4HCO3=

SrCO3+H2O+NH3H2O,故答案為：Sr(OH)2+NH4HCO3=SrCO3+H2O+NH3-H20；

88xy

(6)xSrO-yFe2C)3中Sr與Fe的質(zhì)量比為一7^—=0.13,則2=6,故答案為：6。

112yx

7.某化學(xué)興趣小組通過(guò)查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)了從某廠陽(yáng)極泥(成分為Cu、AgzSe、Au、Pt)中回收貴重金屬的工

藝，其流程如圖所示。

SeO：濾液有機(jī)層

回答下列問(wèn)題：

⑴寫出“焙燒”時(shí)，生成SeO)的化學(xué)反應(yīng)方程式.

(2)“濾液，，中的金屬陽(yáng)離子有:“酸浸氧化”中通入氧氣的目的是、o

⑶“酸溶”時(shí)Pt、Au分別轉(zhuǎn)化為［PtC%『和［AuClJ,寫出Au溶解的離子方程式。

(4)可從，，有機(jī)層”回收的金屬是o實(shí)驗(yàn)室“萃取分液”的玻璃儀器有、.

(5)電解NH4［AU(SO,)2］溶液回收Au的陰極反應(yīng)式為。

【答案】2Ag2Se+3O2=2SeC)2+2Ag2OCu2\Ag'氧化可能存在的Cu、SeO2防止硝酸產(chǎn)生的

NO排放到空氣中污染空氣2Au+3cl2+20=2［AuClJPt燒杯分液漏斗Au3++3e=Au

【分析】

陽(yáng)極泥(成分為Cu、Ag2Se.Au、Pt)通入氧氣焙燒得CuO、Ag2O,SeCh、Au,Pt,Sc以SeCh形式除去，

燒渣成分為CuO、AgaO、Au、Pt；將燒渣酸浸氧化，CuO、AgzO溶解，濾液為硝酸銅、硝酸銀溶液，濾渣

為Au、Pt；酸溶時(shí)，Au、Pt轉(zhuǎn)化為［AuCl4b［PtCkF，用磷酸三丁酯萃取-分液，得到HzLPtCk］的有機(jī)溶液,

水層為H［AuCM(aq)，加入KOH、(NH)SCh轉(zhuǎn)化為NH4［Au(SCh)2］。

【詳解】

⑴“焙燒”時(shí)，Ag2Se被氧氣氧化生成Se。？和Ag2O,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Ag2Se+3O2=2SeC>2+2Ag2C)；

(2)由分子可知“濾液”中的金屬陽(yáng)離子有Cl-、Ag+；燒渣中可能還含有Cu、SeO2,與硝酸直接反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生

NO有毒氣體，因此“酸浸氧化”中通入氧氣的目的是氧化可能存在的Cu、Se。？；防止硝酸產(chǎn)生的NO排放

到空氣中污染空氣；

(3)“酸溶”時(shí)Pt、Au分別轉(zhuǎn)化為［PtCL/和［AuClJ.則Au溶解的離子方程式為2Au+3Ch+2Cr=2

［AuClJ；

(4)由分析可知，可從“有機(jī)層''回收的金屬是Pt：實(shí)驗(yàn)室“萃取分液”的玻璃儀器有燒杯；分液漏斗；

(5)電解NH&［Au(SO,)2］溶液回收Au的陰極反應(yīng)式為A『+3e-=Au。

8.硫酸鋅廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。工業(yè)上以粗氧化鋅(含Zn、FeO、CuO等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO47H2O

的一種流程的部分過(guò)程如下(各過(guò)程需控制適宜條件)。

稀硫酸高鎰酸鉀鋅粉

粗氧化鋅―?ZnSO4-7H2O

濾渣X濾渣Y濾渣Z

(1)過(guò)程I、n、ni中，分離出x、Y、z的實(shí)驗(yàn)操作是o

(2)過(guò)程I中，能與稀硫酸反應(yīng)的物質(zhì)有o

(3)過(guò)程I需要持續(xù)強(qiáng)制通風(fēng)，原因是該過(guò)程中生成的氫氣具有性。

(4)過(guò)程n中，濾渣Y含有Fe(OH)3。加入高鎰酸鉀的主要目的是.

(5)過(guò)程III中，濾渣Z含銅，生成銅的離子方程式為。

【答案】過(guò)濾ZnO、FeO、CuO、Zn還原將Fe?+氧化為Fe3”Zn+Cu2+=Cu+Zn2+

【分析】

粗氧化鋅(含Zn、FeO、CuO等雜質(zhì))加稀硫酸溶解，過(guò)濾，濾液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵，再加高

缽酸鉀溶液與亞鐵離子反應(yīng)生成Mn0(0H)2和氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾，濾液中含有硫酸銅和硫酸鋅，加鋅粉

置換銅離子，過(guò)濾，濾渣為Cu可能含有Zn,濾液為硫酸鋅，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到ZnSO-HzO

晶體。

【詳解】

(1)分離出X、Y、Z的實(shí)驗(yàn)操作均將液體和固體分離，為過(guò)濾；

⑵粗氧化鋅含Zn、FeO、CuO等雜質(zhì)，ZnO、FeO、CuO均可以和稀硫酸反應(yīng)生成水和相應(yīng)的鹽，Zn可以

和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅，綜上所述過(guò)程I中，能與稀硫酸反應(yīng)的物質(zhì)有ZnO、FeO、CuO、Zn；

(3)過(guò)程I需要持續(xù)強(qiáng)制通風(fēng)，原因是該過(guò)程中生成的氫氣具有還原性，易將金屬陽(yáng)離子還原；

(4)粗氧化鋅中的Fe元素為+2價(jià)，濾渣Y含有Fe(OH)3,Fe元素變?yōu)?3價(jià)，說(shuō)明加入高銃酸鉀的主要目的

是將Fe2+氧化為Fe3+；

2+2+

(5)濾渣Z含銅，說(shuō)明加入鋅粉時(shí)發(fā)生置換反應(yīng)：Zn+Cu=Cu+Zno

9.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、FezCh等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如下：

氨水

流渣①濾渣②

回答下列問(wèn)題：

(1)“浸取，，工序中加入過(guò)量氨水的目的：①使ZnO、CuO溶解，轉(zhuǎn)化為［Zn(NH3)4產(chǎn)和［Cu(NH3)4產(chǎn)配離子；

②。

(2)ZnO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為o

(3)“除雜”工序中，反應(yīng)的離子方程式為o

(4)濾渣②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①用H2sth溶液處理后得到溶液和固體(均填化學(xué)式)。

2+

【答案】增大溶液pH,將HCO：轉(zhuǎn)化為CO；ZnO+2NH3H2O+2NH；=[Zn(NH3)4]+3H2O

A

2+2+

Zn+[Cu(NH3)4]=Cu+[Zn(NH3)4]Zn、Cu2Zn(NH3)4(HCO3)2+H2O=8NH3T+CO2T+ZnCO3Zn(OH)2

浸取燃燒Fe2(SO4)3MnO2

【分析】

首先用NH4HCO3和氨水浸取煙灰，將鋅元素轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4F絡(luò)離子，將Cu元素轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4產(chǎn)絡(luò)離

子，MnCh、FezCh不發(fā)生反應(yīng)進(jìn)入濾渣①中；加入鋅粉可以將[Cu(NH3)412+全部置換出來(lái)得到濾渣②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H3和Zn(HCCh)2,然后加入堿式碳酸鋅與Zn(HCO3)2

混合，高溫煨燒得到氧化鋅。

【詳解】

⑴由題意可知，煙灰(主要成分為ZnO,并含少量的CuO、MnCh、FezCh等)，在浸取工序中可以使ZnO、

CuO溶解變?yōu)閇Zn(NH3)4p+和[Cu(NH3)4產(chǎn)配離子進(jìn)入濾液①中；NH3與HCO3反應(yīng)，HCO：的存在會(huì)影響

2+

[Zn(NH3)4]>[Cu(NH3)4產(chǎn)的穩(wěn)定性，氨水過(guò)量可以將HCO3轉(zhuǎn)化為CO；,使以上兩種絡(luò)離子穩(wěn)定存

在。

(2)浸出時(shí)，ZnO溶于碳酸氫鍍與氨水的混合溶液中，形成配離子[Zn(NH3)4p和H2O,反應(yīng)的離子方程式為:

2+

ZnO+2NH3H2O+2NH：=[Zn(NH3)4]+3H2O；

(3)在除雜工序中，加入過(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：

2+2+

Zn+[Cu(NH3)4]=Cu+[Zn(NH3)4];

(4)濾渣②是在除雜工序中產(chǎn)生的，由(3)分析可知，濾渣②是過(guò)量Zn與[Cu(NH3)4產(chǎn)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

A

反應(yīng)的離子方程式為：2Zn(NH3)4(HCO3)2+H2O=8NH3T+CO2T+ZnCO3Zn(OH)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(ZnCO3-Zn(OH)2)為固體，要想得到ZnO需要經(jīng)過(guò)高溫燃燒。故從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的

工序名稱為煨燒；

⑺濾渣①的主要成分是MnO2、Fe2()3,向?yàn)V渣①中加入H2sCM溶液,FezCh與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2(SCU)3和H20,

而MnCh不發(fā)生反應(yīng)，故將濾渣①用H2s(X,溶液處理后得到溶液為Fe2(SO4)3溶液，固體為Mn02.

10.工業(yè)上用黃鐵礦(FeS2)為原料制備硫酸的流程如下:

空氣

FezOi?.A

⑴沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2+llO2^2Fe2O3+8SO2,該反應(yīng)屬于(填標(biāo)號(hào))。

A.氧化還原反應(yīng)B.復(fù)分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)

(2)利用Fe2O3廢渣(俗稱“紅砂”)制備廢水除碎劑的第一步是將“紅砂”與硫酸混合,該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為

________________O

(3)從接觸室出來(lái)的混合氣體中含有502、503、02、刈等氣體,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明其中含有SO2：O

(4)濃硫酸在常溫下可用鐵制容器盛放，原因是。

(5)廢氣中的Sth對(duì)環(huán)境的危害有(舉一例)。我國(guó)二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)限值為100mg-m-工硫酸工業(yè)廢氣

(假設(shè)含硫