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文檔簡介
專題講座(八)無機化工流程題的解題策略第一部分:高考真題感悟1.(2023·福建·高考真題)明代《徐光啟手跡》記載了制備硝酸的方法,其主要流程(部分產(chǎn)物已省略)如下:下列說法錯誤的是A.FeSO4的分解產(chǎn)物X為FeO B.本流程涉及復(fù)分解反應(yīng)C.HNO3的沸點比H2SO4的低 D.制備使用的鐵鍋易損壞2.(2023·山東·高考真題)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2,F(xiàn)e2O3和A12O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下:已知浸出時產(chǎn)生的廢渣中有SiO2,F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是A.浸出鎂的反應(yīng)為B.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進行C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同3.(2023·山東·高考真題)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下,可能用到的數(shù)據(jù)見下表。開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是A.固體X主要成分是和S;金屬M為ZnB.浸取時,增大壓強可促進金屬離子浸出C.中和調(diào)pH的范圍為3.2~4.2D.還原時,增大溶液酸度有利于Cu的生成4.(2023·湖南·高考真題)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下:下列說法錯誤的是A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C.合成槽中產(chǎn)物主要有和D.濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用5.(2023·河北·高考真題)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.還原工序逸出的用溶液吸收,吸收液直接返回還原工序B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣可用煤油進行組分分離C.中和工序中的化學(xué)反應(yīng)為D.參與反應(yīng)的為1∶1∶1第二部分:最新模擬精練完卷時間:50分鐘一、選擇題(每小題只有一個正確選項,共12*5分)1.(2023·湖南·湘陰縣第一中學(xué)高三期中)以鎂鋁復(fù)合氧化物(MgO-Al2O3)為載體的負載型鎳銅雙金屬催化劑(Ni-Cu/MgO-Al2O3)是一種新型高效加氫或脫氫催化劑,其制備流程如下:已知加熱時尿素[CO(NH2)2]在水中發(fā)生水解反應(yīng),放出兩種氣體。下列說法錯誤的是A.“洗滌”過程中,可用氯化鋇溶液檢驗濾餅是否洗凈B.“晶化”過程中,需保持恒溫60℃,可采用直接加熱C.“焙燒”過程中,可使用蒸發(fā)皿或坩堝D.“還原”過程中,以M代表Ni或Cu,所發(fā)生的反應(yīng)為MO+H2M+H2O2.(2023·天津河北·二模)硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品,可用于生產(chǎn)硫酸、漂白粉等一系列物質(zhì)(見下圖)。下列說法正確的是A.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2B.可用飽和NaHCO3溶液或KMnO4溶液除去CO2中的SO2氣體C.SO2氧化為SO3是可逆反應(yīng),提高O2濃度和使用適合的催化劑均可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D.用CO合成CH3OH進而合成HCHO的兩步反應(yīng),原子利用率均為100%3.(2023·河南·模擬預(yù)測)一種利用綠礬(FeSO4·7H2O)和磷酸制備電池正極材料LiFePO4的工藝流程如圖所示:下列說法錯誤的是A.“溶解”時,H3PO4的用量不宜過多B.反應(yīng)1時,參與反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1C.可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗FePO4是否洗滌干凈D.LiFePO4電池放電時裝置如圖,則電極a為負極,電極b為正極4.(2023·湖南婁底·模擬預(yù)測)某小組回收鋅錳電池廢料(主要含MnO2、MnOOH等)制備高錳酸鉀,簡易流程如圖所示。下列說法錯誤的是A.“堿熔”可選擇鐵坩堝,不能用瓷坩堝或鋁坩堝B.“堿熔”中副產(chǎn)物是Cl2C.“氧化”操作是利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4,可推知在堿性條件下Cl2氧化性大于KMnO4D.“系列操作”中,高溫下干燥KMnO45.(2023·江蘇·南京市第十三中學(xué)模擬預(yù)測)用高分子吸附樹脂提取鹵水中的確(主要以形式存在)的工藝流程如下下列說法不正確的是A.流程中①和④所得溶液中,后者c()大B.流程中②中不宜過量,防止進一步氧化C.制備,理論上需的質(zhì)量約為408gD.流程中④的作用是將吸附的碘氧化而脫離高分子樹脂6.(2023·山東臨沂·二模)一種以硼鎂礦(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)為原料生產(chǎn)硼酸(H3BO3)的工藝流程如下。已知:與足量NaOH溶液反應(yīng)生成。下列說法錯誤的是A.的電離方程式為B.“熱過濾”的目的是防止從溶液中結(jié)晶析出C.“除雜”過程中加入的試劑X依次為MgO、D.“母液”經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥可得到硫酸鎂晶體7.(2023·全國·模擬預(yù)測)一種以煙氣中制取輕質(zhì)的流程如下:已知且時視為沉淀完全。下列說法錯誤的是A.“反應(yīng)I”中增大氨水濃度能提高煙氣中去除率B.“反應(yīng)II”中溶液的導(dǎo)電能力隨石灰乳的加入快速上升C.若測得“濾液”中,則沉淀完全D.所得“濾液”可轉(zhuǎn)移到“反應(yīng)I”中循環(huán)利用8.(2023·江蘇揚州·一模)煙氣脫硫能有效減少的排放。實驗室用粉煤灰(主要含等)制備堿式硫酸鋁[]溶液,并用于煙氣脫硫。下列說法正確的是A.“酸浸”時不宜過量太多,目的是防止溶解B.約為3.6時,溶液中存在大量的C.調(diào)節(jié)時的離子方程式:D.堿式硫酸鋁溶液多次循環(huán)使用后增大的原因是部分發(fā)生氧化反應(yīng)9.(2023·全國·模擬預(yù)測)高溫焙燒碳粉與重晶石混合物,發(fā)生的主反應(yīng)為。工業(yè)上以重晶石礦(含、雜質(zhì))為原料制取的流程如圖所示。下列說法錯誤的是A.“焙燒”過程需要在隔絕空氣條件下進行B.“濾渣1“中最多含有兩種單質(zhì)C.“濾液1”加CuO反生的反應(yīng):D.“濾液2”經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得晶體10.(2023·北京通州·一模)稀土永磁材料——高性能釹鐵硼合金為新能源汽車提供核心原材料。從制釹鐵硼的廢料中提取氧化釹(Nd2O3)的工藝流程如圖1所示,草酸釹晶體的熱重曲線如圖2所示。已知:ⅰ.與酸反應(yīng)生成離子,草酸釹晶體[]的摩爾質(zhì)量是;ⅱ.生成,開始沉淀時,完全沉淀時生成,開始沉淀時,完全沉淀時下列說法不正確的是A.氣體1的主要成分是,濾渣1是硼和其他不溶性雜質(zhì)B.“氧化”時會發(fā)生反應(yīng):C.若“調(diào)”與“氧化”順序顛倒,的利用率無影響D.由圖2可知,時剩余固體的主要成分是11.(2023·山東泰安·三模)高鐵酸鉀(K2FeO4)是種環(huán)保、高效、多功能飲用水處理劑,制備流程如圖所示:下列敘述錯誤的是A.若通過電解法以鐵為原料制高鐵酸鉀,鐵棒應(yīng)做陽極B.“尾氣”可用堿溶液吸收也可用FeCl2等具有還原性的物質(zhì)溶液吸收C.反應(yīng)Ⅱ中生成1molNa2FeO4時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NAD.最后一步能制取K2FeO4的原因是相同溫度下K2FeO4的溶解度大于Na2FeO412.(2023·湖南·株洲市第一中學(xué)高三期中)以高雜質(zhì)碳酸鋰含Ca、Mg雜質(zhì)為原料制備電池級碳酸鋰的工藝流程如圖。已知EDTA對雜質(zhì)離子有很好的絡(luò)合效果;的溶解度隨溫度升高而降低,且在乙醇中溶解度小。下列說法錯誤的是A.氫化過程需通入過量的,發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為:B.操作1為分液,實驗室進行該操作時使用的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯C.氫化階段應(yīng)控制反應(yīng)溫度為高溫,利于反應(yīng)進行,加快反應(yīng)速率D.操作2中,提高碳酸鋰回收率的方法有升高溫度和加入乙醇溶劑二、主觀題(共3小題,共40分)13.(2023·青?!ず|市第一中學(xué)二模)(15分)釕(Ru)是一種極其昂貴的稀有貴金屬,廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、石油化工、有機合成等領(lǐng)域。釕的礦產(chǎn)資源很少,因此從含釕廢液中回收釕尤為重要。某含釕的廢渣主要成分為Ru、、、,回收釕的工藝流程如下:(1)“氧化堿浸”時,兩種氧化劑在不同溫度下對釕浸出率和渣率的影響分別如圖1、圖2所示,則適宜選擇的氧化劑為_______;最佳反應(yīng)溫度為_______。(2)濾液1中溶質(zhì)的主要成分包括、、等,其中Si的存在形式為_______(填化學(xué)式);轉(zhuǎn)化為的化學(xué)方程式為_______。(3)濾液1先用鹽酸調(diào)節(jié)濾液pH,后用甲酸“還原”提取釕并同時生成,則該過程的離子方程式為_______;“蒸餾”過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。(4)“吸收”過程產(chǎn)生的氣體X經(jīng)Y溶液吸收后,經(jīng)進一步處理可以循環(huán)利用,則X和Y的化學(xué)式分別為_______、_______。(5)可用氫氣還原重量法測定產(chǎn)品中的純度,所得實驗數(shù)據(jù)記錄如下:實驗序號產(chǎn)品的質(zhì)量/g固體Ru的質(zhì)量/g①2.42251.0110②2.42251.0090③2.42251.0100則產(chǎn)品的純度為_______(保留小數(shù)點后一位)。14.(2023·廣西·模擬預(yù)測)(15分)以含鋰電解鋁廢渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和濃硫酸為原料,制備電池級碳酸鋰,同時得副產(chǎn)品冰晶石,其工藝流程如下:已知:LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水?;卮鹣铝袉栴}:(1)電解鋁廢渣與濃硫酸的反應(yīng)能否在玻璃儀器中進行:_______(填“能”或“否”)。濾渣1的主要成分是_______(寫化學(xué)式)。(2)堿解反應(yīng)中,同時得到氣體和沉淀反應(yīng)的離子方程式為_______。(3)一般地說K>105時,該反應(yīng)進行得就基本完全了??粱磻?yīng)中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)2Li+(aq)+CaCO3(s),通過計算說明該反應(yīng)是否進行完全:_______。[已知Ksp(Li2CO3)=8.64×10-4、Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]。(4)從碳化反應(yīng)后的溶液得到Li2CO3固體的具體實驗操作中,第一步應(yīng)在_______中(填一種主要儀器的名稱)進行,該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_______。(5)上述流程得到副產(chǎn)品冰晶石的化學(xué)方程式為_______。15.(2023·廣東·珠海市第一中學(xué)模擬預(yù)測)(10分)五氟化銻()是非常強的路易斯酸其酸性是純硫酸的1500萬倍。以某礦(主要成分為,含有少量CuO、PbO、等雜質(zhì))為原料制備的工藝流程如圖。已知:Ⅰ.CuS、PbS的分別為、;Ⅱ.微溶于水、難溶于水,它們均為兩性氧化物,SbOCl難溶于水?;卮鹣铝袉栴}:(1)為提高銻礦浸出率可采取的措施有_______。(填一種)(2)“濾渣Ⅰ”中存在少量的SbOCl,可加入氨水對其“除氯”轉(zhuǎn)化為回收,不宜用NaOH溶液代替氨水的原因為_______。(3)已知:浸出液中:,,在“沉淀”過程中,緩慢滴加極稀的硫化鈉溶液,先產(chǎn)生的沉淀1是_______(填化學(xué)式);當CuS、PbS共沉時,“沉淀1”是否已沉淀完全(離子濃度小于即可)_______。(填“是”或“否”)(4)“除砷”時,轉(zhuǎn)化為,該反應(yīng)的氧化劑是_______。(5)“電解”時,以情性材料為電極,銻的產(chǎn)率與電壓大小關(guān)系如圖所示,陰極的電極反應(yīng)式為_______;當電壓超過時,銻的產(chǎn)率降低的原因可能是發(fā)生了副反應(yīng)_______。(填電極反應(yīng)式)(6)與反應(yīng),首次實現(xiàn)用非電解法制取,同時生成和,若生成(標準狀況),則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù))專題講座(八)無機化工流程題的解題策略第一部分:高考真題感悟1.(2023·福建·高考真題)明代《徐光啟手跡》記載了制備硝酸的方法,其主要流程(部分產(chǎn)物已省略)如下:下列說法錯誤的是A.FeSO4的分解產(chǎn)物X為FeO B.本流程涉及復(fù)分解反應(yīng)C.HNO3的沸點比H2SO4的低 D.制備使用的鐵鍋易損壞【答案】A【解析】A.據(jù)圖可知FeSO4分解時生成SO2和SO3,部分S元素被還原,則Fe元素應(yīng)被氧化,X為Fe2O3,A錯誤;B.H2SO4與KNO3在蒸餾條件下生成HNO3和K2SO4,為復(fù)分解反應(yīng),B正確;C.H2SO4與KNO3混合后,蒸餾過程中生成HNO3,說明HNO3的沸點比H2SO4的低,C正確;D.硫酸、硝酸均可以和鐵反應(yīng),所以制備使用的鐵鍋易損壞,D正確;綜上所述答案為A。2.(2023·山東·高考真題)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2,F(xiàn)e2O3和A12O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下:已知浸出時產(chǎn)生的廢渣中有SiO2,F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是A.浸出鎂的反應(yīng)為B.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進行C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同【答案】B【解析】菱鎂礦煅燒后得到輕燒粉,MgCO3轉(zhuǎn)化為MgO,加入氯化銨溶液浸取,浸出的廢渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,同時產(chǎn)生氨氣,則此時浸出液中主要含有Mg2+,加入氨水得到Mg(OH)2沉淀,煅燒得到高純鎂砂。A.高溫煅燒后Mg元素主要以MgO的形式存在,MgO可以與銨根水解產(chǎn)生的氫離子反應(yīng),促進銨根的水解,所以得到氯化鎂、氨氣和水,化學(xué)方程式為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O,故A正確;B.一水合氨受熱易分解,沉鎂時在較高溫度下進行會造成一水合氨大量分解,揮發(fā)出氨氣,降低利用率,故B錯誤;C.浸出過程產(chǎn)生的氨氣可以回收制備氨水,沉鎂時氯化鎂與氨水反應(yīng)生成的氯化銨又可以利用到浸出過程中,故C正確;D.Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp遠小于Mg(OH)2的Ksp,所以當pH達到一定值時Fe3+、Al3+產(chǎn)生沉淀,而Mg2+不沉淀,從而將其分離,故D正確;故答案為B。3.(2023·山東·高考真題)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下,可能用到的數(shù)據(jù)見下表。開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是A.固體X主要成分是和S;金屬M為ZnB.浸取時,增大壓強可促進金屬離子浸出C.中和調(diào)pH的范圍為3.2~4.2D.還原時,增大溶液酸度有利于Cu的生成【答案】D【解析】CuS精礦(含有雜質(zhì)Zn、Fe元素)在高壓O2作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反應(yīng)產(chǎn)生為CuSO4、S、H2O,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,然后加入NH3調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中,過濾得到的濾渣中含有S、Fe(OH)3;濾液中含有Cu2+、Zn2+;然后向濾液中通入高壓H2,根據(jù)元素活動性:Zn>H>Cu,Cu2+被還原為Cu單質(zhì),通過過濾分離出來;而Zn2+仍然以離子形式存在于溶液中,再經(jīng)一系列處理可得到Zn單質(zhì)。A.經(jīng)過上述分析可知固體X主要成分是S、Fe(OH)3,金屬M為Zn,A正確;B.CuS難溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的濃度,可以反應(yīng)消耗S2-,使之轉(zhuǎn)化為S,從而使沉淀溶解平衡正向移動,從而可促進金屬離子的浸取,B正確;C.根據(jù)流程圖可知:用NH3調(diào)節(jié)溶液pH時,要使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中,結(jié)合離子沉淀的pH范圍,可知中和時應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH范圍為3.2~4.2,C正確;D.在用H2還原Cu2+變?yōu)镃u單質(zhì)時,H2失去電子被氧化為H+,與溶液中OH-結(jié)合形成H2O,若還原時增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H2失去電子還原Cu單質(zhì),因此不利于Cu的生成,D錯誤;故合理選項是D。4.(2023·湖南·高考真題)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下:下列說法錯誤的是A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C.合成槽中產(chǎn)物主要有和D.濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用【答案】C【解析】煙氣(含HF)通入吸收塔,加入過量的碳酸鈉,發(fā)生反應(yīng),向合成槽中通入NaAlO2,發(fā)生反應(yīng),過濾得到和含有的濾液。A.陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2能與煙氣中的HF發(fā)生反應(yīng),因此不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料,故A正確;B.采用溶液噴淋法可增大反應(yīng)物的接觸面積,提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率,故B正確;C.由上述分析可知,合成槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物是和,故C錯誤;D.由上述分析可知,濾液的主要成分為,可進入吸收塔循環(huán)利用,故D正確;答案選C。5.(2023·河北·高考真題)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.還原工序逸出的用溶液吸收,吸收液直接返回還原工序B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣可用煤油進行組分分離C.中和工序中的化學(xué)反應(yīng)為D.參與反應(yīng)的為1∶1∶1【答案】A【解析】由流程可知,氫溴酸中含有少量的溴,加入硫化鋇將溴還原生成溴化鋇和硫,再加入硫酸除雜,得到的濾渣為硫酸鋇和硫;加入碳酸鋰進行中和,得到的溴化鋰溶液經(jīng)濃縮等操作后得到產(chǎn)品溴化鋰。A.還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液中含有溴化鈉和次溴酸鈉等物質(zhì),若直接返回還原工序,則產(chǎn)品中會有一定量的溴化鈉,導(dǎo)致產(chǎn)品的純度降低,A說法錯誤;B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣為硫酸鋇和硫,硫?qū)儆诜菢O性分子形成的分子晶體,而硫酸鋇屬于離子晶體,根據(jù)相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸鋇不溶于煤油,因此可用煤油進行組分分離,B說法正確;C.中和工序中,碳酸鋰和氫溴酸發(fā)生反應(yīng)生成溴化鋰、二氧化碳和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Li2CO3+2HBr=CO2↑+2LiBr+H2O,C說法正確;D.根據(jù)電子轉(zhuǎn)化守恒可知,溴和硫化鋇反應(yīng)時物質(zhì)的量之比為1:1;根據(jù)硫酸鋇的化學(xué)組成及鋇元素守恒可知,n(BaS):n(H2SO4)為1:1,因此,參與反應(yīng)的n(Br2):n(BaS):n(H2SO4)為1:1:1,D說法正確;綜上所述,本題選A。第二部分:最新模擬精練完卷時間:50分鐘一、選擇題(每小題只有一個正確選項,共12*5分)1.(2023·湖南·湘陰縣第一中學(xué)高三期中)以鎂鋁復(fù)合氧化物(MgO-Al2O3)為載體的負載型鎳銅雙金屬催化劑(Ni-Cu/MgO-Al2O3)是一種新型高效加氫或脫氫催化劑,其制備流程如下:已知加熱時尿素[CO(NH2)2]在水中發(fā)生水解反應(yīng),放出兩種氣體。下列說法錯誤的是A.“洗滌”過程中,可用氯化鋇溶液檢驗濾餅是否洗凈B.“晶化”過程中,需保持恒溫60℃,可采用直接加熱C.“焙燒”過程中,可使用蒸發(fā)皿或坩堝D.“還原”過程中,以M代表Ni或Cu,所發(fā)生的反應(yīng)為MO+H2M+H2O【答案】BC【解析】A.洗滌”過程中,洗滌液中含有陰離子硫酸根,可以用氯化鋇溶液檢驗,操作方法為:取少量最后一次洗滌液,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則濾餅未洗滌干凈,反之,洗滌干凈,A項正確;B.“晶化”過程中,恒溫60℃可以用水浴加熱來穩(wěn)定溫度,不可以直接加熱,B項錯誤;C.“焙燒”過程中,溫度較高,不能使用蒸發(fā)皿,應(yīng)選用坩堝,C項錯誤;D.“還原”過程中,NiO+H2Ni+H2O;CuO+H2Cu+H2O,D項正確;答案選BC。2.(2023·天津河北·二模)硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品,可用于生產(chǎn)硫酸、漂白粉等一系列物質(zhì)(見下圖)。下列說法正確的是A.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2B.可用飽和NaHCO3溶液或KMnO4溶液除去CO2中的SO2氣體C.SO2氧化為SO3是可逆反應(yīng),提高O2濃度和使用適合的催化劑均可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D.用CO合成CH3OH進而合成HCHO的兩步反應(yīng),原子利用率均為100%【答案】B【解析】CaSO4與焦炭、空氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生CaO、CO、SO2,SO2與O2在催化劑存在的條件下加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生SO3,SO3被水吸收得到H2SO4;CO與H2在催化劑存在條件下加熱,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CH3OH;CaO與H2O反應(yīng)產(chǎn)生Ca(OH)2,Ca(OH)2與Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)制取漂白粉。A.漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,A錯誤;B.KMnO4溶液具有強氧化性,會在溶液中將SO2氧化為硫酸,硫酸能夠與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,而CO2不能溶解在飽和NaHCO3溶液中,因此可以達到除雜凈化的目的,B正確;C.SO2氧化為SO3是可逆反應(yīng),提高O2濃度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率;但使用適合的催化劑只能加快反應(yīng)速率,縮短達到平衡所需時間,而化學(xué)平衡不移動,因此不能提高SO2的轉(zhuǎn)化率,C錯誤;D.工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反應(yīng)Ⅱ中不是所有原子進入期望產(chǎn)物,原子利用率不為100%,D錯誤;故合理選項是B。3.(2023·河南·模擬預(yù)測)一種利用綠礬(FeSO4·7H2O)和磷酸制備電池正極材料LiFePO4的工藝流程如圖所示:下列說法錯誤的是A.“溶解”時,H3PO4的用量不宜過多B.反應(yīng)1時,參與反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1C.可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗FePO4是否洗滌干凈D.LiFePO4電池放電時裝置如圖,則電極a為負極,電極b為正極【答案】B【解析】由題給流程可知,將綠礬溶于磷酸溶液得到磷酸酸化的硫酸亞鐵溶液,向溶液中加入次氯酸鈉溶液,將亞鐵離子氧化為鐵離子,向氧化后的溶液中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵離子轉(zhuǎn)化為磷酸鐵沉淀,過濾得到磷酸鐵;向磷酸鐵中加入草酸和氫氧化鋰溶液得到磷酸亞鐵鋰沉淀,過濾、洗滌得到磷酸亞鐵鋰。A.溶解時若磷酸溶液的用量過多會導(dǎo)致反應(yīng)1消耗較多的氫氧化鈉溶液,造成浪費,所以溶解時磷酸溶液的的用量不宜過多,故A正確;B.由分析可知,反應(yīng)1時,向溶液中加入次氯酸鈉溶液的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子,由得失電子數(shù)目守恒可知,參與反應(yīng)的氧化劑次氯酸鈉與還原劑亞鐵離子物質(zhì)的量之比為1:2,故B錯誤;C.由分析可知,磷酸鐵沉淀的表面附有可溶性的氯化鈉,所以可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗磷酸鐵是否洗滌干凈,故C正確;D.由鋰離子的移動方向可知,放電時,電極a為負極,電極b為正極,故D正確;故選B。4.(2023·湖南婁底·模擬預(yù)測)某小組回收鋅錳電池廢料(主要含MnO2、MnOOH等)制備高錳酸鉀,簡易流程如圖所示。下列說法錯誤的是A.“堿熔”可選擇鐵坩堝,不能用瓷坩堝或鋁坩堝B.“堿熔”中副產(chǎn)物是Cl2C.“氧化”操作是利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4,可推知在堿性條件下Cl2氧化性大于KMnO4D.“系列操作”中,高溫下干燥KMnO4【答案】BD【解析】鋅錳電池廢料主要含MnO2、MnOOH等,因二氧化硅與堿高溫下反應(yīng),可選鐵坩堝堿熔,Mn元素的化合價升高,氯酸鉀中Cl元素的化合價降低,生成K2MnO4溶液,堿熔時氯酸鉀可能分解生成氧氣,氧化時氯氣可氧化生成KMnO4,加熱結(jié)晶分離出固體KMnO4。A.“堿熔”中有KOH,不能用瓷坩堝、鋁坩堝,可以選擇鐵坩堝,A項正確;B.在KOH存在條件下不能生成氯氣,B項錯誤;C.“氧化”中氯氣是氧化劑,高錳酸鉀是氧化產(chǎn)物,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,C項正確;D.高溫下高錳酸鉀會分解,D項錯誤;故選BD。5.(2023·江蘇·南京市第十三中學(xué)模擬預(yù)測)用高分子吸附樹脂提取鹵水中的確(主要以形式存在)的工藝流程如下下列說法不正確的是A.流程中①和④所得溶液中,后者c()大B.流程中②中不宜過量,防止進一步氧化C.制備,理論上需的質(zhì)量約為408gD.流程中④的作用是將吸附的碘氧化而脫離高分子樹脂【答案】D【解析】由題給流程可知,向鹵水中加入稀硫酸酸化后,通入氯氣將溶液中的碘離子氧化為單質(zhì)碘,用高分子吸附樹脂吸附溶液中的碘,向樹脂中加入亞硫酸鈉溶液,將碘還原為碘化鈉而脫離高分子樹脂,向所得的溶液中加入氯酸鉀溶液,將碘化鈉氧化為單質(zhì)碘,單質(zhì)碘經(jīng)分離提純得到碘產(chǎn)品。A.由分析可知,流程中①和④為碘元素的富集過程,則流程中①和④所得溶液中碘離子的物質(zhì)的量相同,但④所得溶液碘離子濃度大于①,故A正確;B.由分析可知,流程②為通入氯氣將溶液中的碘離子氧化為單質(zhì)碘,為防止過量的氯氣將碘氧化,通入的氯氣不宜過量,故B正確;C.由分析可知,加入氯酸鉀溶液的目的是將碘化鈉氧化為單質(zhì)碘,由得失電子數(shù)目守恒可知,制備10mol碘,理論上需要氯酸鉀的質(zhì)量為10mol××122.5g/mol=408g,故C正確;D.由分析可知,流程中④為向樹脂中加入亞硫酸鈉溶液,將碘還原為碘化鈉而脫離高分子樹脂,故D錯誤;故選D。6.(2023·山東臨沂·二模)一種以硼鎂礦(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)為原料生產(chǎn)硼酸(H3BO3)的工藝流程如下。已知:與足量NaOH溶液反應(yīng)生成。下列說法錯誤的是A.的電離方程式為B.“熱過濾”的目的是防止從溶液中結(jié)晶析出C.“除雜”過程中加入的試劑X依次為MgO、D.“母液”經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥可得到硫酸鎂晶體【答案】C【解析】由流程可知,加硫酸溶解只有SiO2不溶,趁熱過濾,防止H3BO3從溶液中析出,浸出渣為SiO2,“除雜”需加入試劑X應(yīng)該先加H2O2溶液,將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,再加入MgO調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使鐵離子、鋁離子均轉(zhuǎn)化為沉淀,則濾渣為氫氧化鋁、氫氧化鐵,然后對濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾分離出H3BO3,母液中主要含有硫酸鎂和硼酸。A.由題干信息可知,與足量NaOH溶液反應(yīng)生成,的電離方程式為,A正確;B.由分析可知,“熱過濾”的目的是防止從溶液中結(jié)晶析出,B正確;C.由分析可知,“除雜”過程中加入的試劑X應(yīng)該先加H2O2溶液,將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,再加入MgO調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使鐵離子、鋁離子均轉(zhuǎn)化為沉淀,C錯誤;D.由分析可知,“母液”中主要含有硫酸鎂和硼酸,則經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥可得到硫酸鎂晶體,D正確;故答案為:C。7.(2023·全國·模擬預(yù)測)一種以煙氣中制取輕質(zhì)的流程如下:已知且時視為沉淀完全。下列說法錯誤的是A.“反應(yīng)I”中增大氨水濃度能提高煙氣中去除率B.“反應(yīng)II”中溶液的導(dǎo)電能力隨石灰乳的加入快速上升C.若測得“濾液”中,則沉淀完全D.所得“濾液”可轉(zhuǎn)移到“反應(yīng)I”中循環(huán)利用【答案】B【解析】將煙氣通入氨水中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ生成碳酸銨,再加入石灰乳發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成碳酸鈣和氨水,過濾得到的濾液中含有氨水,可循環(huán)使用;所得碳酸鈣沉淀進行洗滌干燥,得到輕質(zhì)。A.“反應(yīng)I”中增大氨水濃度,可以充分吸收二氧化碳,能提高煙氣中去除率,選項A正確;B.加入石灰乳時生成碳酸鈣沉淀和氨水,故初始時溶液中的銨根離子、碳酸根離子因反應(yīng)而快速降低導(dǎo)致導(dǎo)電能力快速降低,后加入過量的氫氧化鈣,由于生成氨水的電離及過量氫氧化鈣的電離導(dǎo)致離子濃度增大,導(dǎo)電能力逐漸上升,選項B錯誤;C.若測得“濾液”中,則,,故沉淀完全,選項C正確;D.所得“濾液”中含有氨水,可轉(zhuǎn)移到“反應(yīng)I”中循環(huán)利用,選項D正確;答案選B。8.(2023·江蘇揚州·一模)煙氣脫硫能有效減少的排放。實驗室用粉煤灰(主要含等)制備堿式硫酸鋁[]溶液,并用于煙氣脫硫。下列說法正確的是A.“酸浸”時不宜過量太多,目的是防止溶解B.約為3.6時,溶液中存在大量的C.調(diào)節(jié)時的離子方程式:D.堿式硫酸鋁溶液多次循環(huán)使用后增大的原因是部分發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】D【解析】由題給流程可知,粉煤灰用硫酸溶液酸浸時,氧化鋁與硫酸溶液反應(yīng)生成硫酸鋁,二氧化硅與硫酸溶液不反應(yīng),過濾得到二氧化硅濾渣1和硫酸鋁溶液;向硫酸鋁溶液中加入碳酸鈣粉末調(diào)節(jié)溶液pH為3.6,碳酸鈣與過量的硫酸轉(zhuǎn)化為硫酸鈣,鋁離子部分水解得到堿式硫酸鋁,過濾得到硫酸鈣濾渣2和堿式硫酸鋁溶液;堿式硫酸鋁溶液循環(huán)吸收二氧化硫,溶于水的二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,加熱時,部分亞硫酸受熱分解,部分被氧化為硫酸,使溶液中硫酸根離子濃度增大,促進堿式硫酸鋁的生成。A.二氧化硅與硫酸溶液不反應(yīng),所以酸浸時硫酸溶液不能過量太多是因為溶液pH過小,加入碳酸鈣粉末調(diào)節(jié)溶液pH時,不利于鋁離子水解轉(zhuǎn)化為堿式硫酸鋁,故A錯誤;B.鋁離子和碳酸氫根離子在溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng),不能大量共存,所以pH為3.6的溶液中不可能存在碳酸氫根離子,故B錯誤;C.調(diào)節(jié)溶液pH為3.6時發(fā)生的反應(yīng)為碳酸鈣與硫酸溶液反應(yīng)生成硫酸鈣、二氧化碳和水,反應(yīng)的離子方程式為CaCO3+SO+2H+=CaSO4+CO2+H2O,故C錯誤;D.由分析可知,堿式硫酸鋁溶液循環(huán)吸收二氧化硫,溶于水的二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,加熱時,部分亞硫酸受熱分解,部分被氧化為硫酸,使溶液中硫酸根離子濃度增大,促進堿式硫酸鋁的生成,故D正確;故選D。9.(2023·全國·模擬預(yù)測)高溫焙燒碳粉與重晶石混合物,發(fā)生的主反應(yīng)為。工業(yè)上以重晶石礦(含、雜質(zhì))為原料制取的流程如圖所示。下列說法錯誤的是A.“焙燒”過程需要在隔絕空氣條件下進行B.“濾渣1“中最多含有兩種單質(zhì)C.“濾液1”加CuO反生的反應(yīng):D.“濾液2”經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得晶體【答案】B【解析】由題給流程可知,高溫焙燒碳粉與重晶石混合物時,硫酸鋇與碳高溫反應(yīng)得到硫化鋇,氧化鐵、二氧化硅與碳高溫反應(yīng)得到鐵和硅,焙燒后的固體經(jīng)熱水浸取、過濾得到含有過量碳粉、鐵、硅的濾渣1和含有硫化鋇的濾液1;向濾液1中加入氧化銅,硫化鋇溶液與氧化銅反應(yīng)生成氫氧化鋇和硫化銅沉淀,過濾得到含有硫化銅的濾渣2和含有氫氧化鋇的濾液2;濾液2經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得八水氫氧化鋇晶體。A.若焙燒過程在空氣中進行,碳粉高溫下會與空氣中的氧氣反應(yīng),無法與重晶石反應(yīng),所以需要在隔絕空氣條件下進行,故A正確;B.由分析可知,濾渣1中含有過量碳粉、鐵、硅共3種單質(zhì),故B錯誤;C.由分析可知,濾液1中加入氧化銅發(fā)生的反應(yīng)為硫化鋇溶液與氧化銅反應(yīng)生成氫氧化鋇和硫化銅沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故C正確;D.由分析可知,濾液2經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得八水氫氧化鋇晶體,故D正確;故選B。10.(2023·北京通州·一模)稀土永磁材料——高性能釹鐵硼合金為新能源汽車提供核心原材料。從制釹鐵硼的廢料中提取氧化釹(Nd2O3)的工藝流程如圖1所示,草酸釹晶體的熱重曲線如圖2所示。已知:ⅰ.與酸反應(yīng)生成離子,草酸釹晶體[]的摩爾質(zhì)量是;ⅱ.生成,開始沉淀時,完全沉淀時生成,開始沉淀時,完全沉淀時下列說法不正確的是A.氣體1的主要成分是,濾渣1是硼和其他不溶性雜質(zhì)B.“氧化”時會發(fā)生反應(yīng):C.若“調(diào)”與“氧化”順序顛倒,的利用率無影響D.由圖2可知,時剩余固體的主要成分是【答案】C【解析】釹鐵硼廢料中主要含Nd、Fe、B,由信息及流程可知,加入稀鹽酸,硼不與酸反應(yīng),則濾渣是硼,F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)生成氣體為氫氣,Nd能與酸發(fā)生置換反應(yīng),反應(yīng)為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、2Nd+6HCl=2NdCl3+3H2↑,然后加過氧化氫可氧化亞鐵離子,加NaOH調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,濾液2中加草酸生成Nd2(C2O4)3?10H2O在氧氣下焙燒得到Nd2O3。A.Fe與鹽酸反應(yīng)生成氣體為氫氣,硼不與酸反應(yīng),則氣體的主要成分是H2,濾渣是硼和其他不溶性雜質(zhì),A正確;B.往濾液1中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,pH=4時Fe3+已經(jīng)完全沉淀,則反應(yīng)方程式為,,B正確;C.若“調(diào)”與“氧化”順序顛倒,即先氧化此時溶液顯酸性,反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,此時生成Fe3+并未完全沉淀,且Fe3+能夠催化H2O2的分解,從而減小了H2O2的利用率,C錯誤;D.由圖可知,設(shè)質(zhì)量為100g,含結(jié)晶水為100g×≈24.6g,則110℃時完全失去結(jié)晶水,然后Nd2(C2O4)3在氧氣中加熱導(dǎo)致固體質(zhì)量減少,此時剩余固體的摩爾質(zhì)量為732g/mol×51.9%=379.91g/mol,Nd2O2CO3的摩爾質(zhì)量為380g/mol,則500℃時剩余固體的主要成分是Nd2O2CO3,D正確;故答案為:C。11.(2023·山東泰安·三模)高鐵酸鉀(K2FeO4)是種環(huán)保、高效、多功能飲用水處理劑,制備流程如圖所示:下列敘述錯誤的是A.若通過電解法以鐵為原料制高鐵酸鉀,鐵棒應(yīng)做陽極B.“尾氣”可用堿溶液吸收也可用FeCl2等具有還原性的物質(zhì)溶液吸收C.反應(yīng)Ⅱ中生成1molNa2FeO4時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NAD.最后一步能制取K2FeO4的原因是相同溫度下K2FeO4的溶解度大于Na2FeO4【答案】D【解析】由題給流程可知,鐵屑與氯氣燃燒生成氯化鐵,氯化鐵與次氯酸鈉、氫氧化鈉混合溶液反應(yīng)生成氯化鈉、高鐵酸鈉和水,向高鐵酸鈉溶液中加入飽和氫氧化鉀溶液將溶解度大的高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為溶解度小高鐵酸鉀,過濾得到粗高鐵酸鉀晶體。A.通過電解法以鐵為原料制高鐵酸鉀時鐵元素的化合價升高被氧化,則鐵棒應(yīng)做陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成高鐵酸鈉,故A正確;B.鐵屑與氯氣在燃燒生成氯化鐵時,氯氣過量會產(chǎn)生含有氯氣的尾氣,尾氣中的氯氣能用氯化亞鐵等具有還原性的溶液吸收,防止污染空氣,故B正確;C.由分析可知,反應(yīng)Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)為氯化鐵與次氯酸鈉、氫氧化鈉混合溶液反應(yīng)生成氯化鈉、高鐵酸鈉和水,反應(yīng)中生成1mol高鐵酸鈉時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol×3×NAmol—1=3NA,故C正確;D.由分析可知,向高鐵酸鈉溶液中加入飽和氫氧化鉀溶液的目的是將溶解度大的高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為溶解度小高鐵酸鉀,故D錯誤;故選D。12.(2023·湖南·株洲市第一中學(xué)高三期中)以高雜質(zhì)碳酸鋰含Ca、Mg雜質(zhì)為原料制備電池級碳酸鋰的工藝流程如圖。已知EDTA對雜質(zhì)離子有很好的絡(luò)合效果;的溶解度隨溫度升高而降低,且在乙醇中溶解度小。下列說法錯誤的是A.氫化過程需通入過量的,發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為:B.操作1為分液,實驗室進行該操作時使用的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯C.氫化階段應(yīng)控制反應(yīng)溫度為高溫,利于反應(yīng)進行,加快反應(yīng)速率D.操作2中,提高碳酸鋰回收率的方法有升高溫度和加入乙醇溶劑【答案】BC【解析】由流程可知,碳酸鋰經(jīng)氫化反應(yīng)生成碳酸氫鋰,過濾除去濾渣,加入EDTA除去Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)離子,在經(jīng)過加熱分解得到碳酸鋰,操作2為過濾,分離出碳酸鋰,在乙醇中洗滌、烘干后得到電池級碳酸鋰。A.氫化過程通入過量的將碳酸鋰轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰,發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為:,A項正確;B.操作1為過濾,除去濾渣,使用的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯,B項錯誤;C.的溶解度隨溫度升高而降低,高溫不利于反應(yīng)進行,反應(yīng)速率變慢,C項錯誤;D.的溶解度隨溫度升高而降低,且在乙醇中溶解度小,所以升高溫度和加入乙醇溶劑可提高操作2中碳酸鋰回收率,D項正確;故答案選BC。二、主觀題(共3小題,共40分)13.(2023·青海·海東市第一中學(xué)二模)(15分)釕(Ru)是一種極其昂貴的稀有貴金屬,廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、石油化工、有機合成等領(lǐng)域。釕的礦產(chǎn)資源很少,因此從含釕廢液中回收釕尤為重要。某含釕的廢渣主要成分為Ru、、、,回收釕的工藝流程如下:(1)“氧化堿浸”時,兩種氧化劑在不同溫度下對釕浸出率和渣率的影響分別如圖1、圖2所示,則適宜選擇的氧化劑為_______;最佳反應(yīng)溫度為_______。(2)濾液1中溶質(zhì)的主要成分包括、、等,其中Si的存在形式為_______(填化學(xué)式);轉(zhuǎn)化為的化學(xué)方程式為_______。(3)濾液1先用鹽酸調(diào)節(jié)濾液pH,后用甲酸“還原”提取釕并同時生成,則該過程的離子方程式為_______;“蒸餾”過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。(4)“吸收”過程產(chǎn)生的氣體X經(jīng)Y溶液吸收后,經(jīng)進一步處理可以循環(huán)利用,則X和Y的化學(xué)式分別為_______、_______。(5)可用氫氣還原重量法測定產(chǎn)品中的純度,所得實驗數(shù)據(jù)記錄如下:實驗序號產(chǎn)品的質(zhì)量/g固體Ru的質(zhì)量/g①2.42251.0110②2.42251.0090③2.42251.0100則產(chǎn)品的純度為_______(保留小數(shù)點后一位)。【答案】(除標注外,每空2分)(1)
200℃(1分)(2)
(3)
(4)
(5)85.7%【解析】含釕廢料在堿性溶液中被氧化,Ru、Pb、SiO2、Bi2O3分別轉(zhuǎn)化為Na2RuO4、Na2PbO2、Na2SiO3、NaBiO2,加甲酸還原,Na2RuO4被還原為Ru(OH)4,然后在氧化條件下蒸餾得到RuO3,再加鹽酸吸收,生成氯氣和RuCl3,最后還原得到釕。(1)從圖中可以看出,用NaClO釕浸出率更高,且渣率低,最佳溫度控制在200℃,此時釕的浸出率接近100%,且渣率最低。(2)SiO2能和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3,所以在濾液1中Si的存在形式為Na2SiO3,Bi2O3也能和NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaBiO2,化學(xué)方程式為Bi2O3+2NaOH=2NaBiO2+H2O。(3)濾液1中含有Na2RuO4,用甲酸“還原”提取釕,釕被還原為Ru(OH)4,甲酸被氧化為,根據(jù)電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒寫出該反應(yīng)的離子方程式為HCOOH++H2O=Ru(OH)4↓+?!罢麴s”階段是NaClO3將Ru(OH)4轉(zhuǎn)化為RuO3,該反應(yīng)中釕的化合價從+4價升高到+6價,做還原劑,NaClO3中氯的化合價從+5價降低到-1價,NaClO3做氧化劑,根據(jù)電子守恒,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:3。(4)“吸收”過程是RuO3和鹽酸反應(yīng)生成RuCl3,釕的化合價降低,則鹽酸做還原劑,氯的化合價升高,則生成的氣體為Cl2,氯氣可以被NaOH溶液吸收生成NaClO,可以用在“氧化酸浸”步驟中。(5)三次實驗得到固體釕的質(zhì)量平均值為1.0100g,即0.0100mol,可計算出RuCl3的質(zhì)量為0.01mol×207.5g/mol=2.0750g,則產(chǎn)品純度為85.7%。14.(2023·廣西·模擬預(yù)測)(15分)以含鋰電解鋁廢渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和濃硫酸為原料,制備電池級碳酸鋰,同時得副產(chǎn)品冰晶石,其工藝流程如下:已知:LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水?;卮鹣铝袉栴}:(1)電解鋁廢渣與濃硫酸的反應(yīng)能否在玻璃儀器中進行:_______(填“能”或“否”)。濾渣1的主要成分是_______(寫化學(xué)式)。(2)堿解反應(yīng)中,同時得到氣體和沉淀反應(yīng)的離子方程式為_______。(3)一般地說K>105時,該反應(yīng)進行得就基本完全了。苛化反應(yīng)中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)2Li+(aq)+CaCO3(s),通過計算說明該反應(yīng)是否進行完全:_______。[已知Ksp(Li2CO3)=8.64×10-4、Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]。(4)從碳化反應(yīng)后的溶液得到Li2CO3固體的具體實驗操作中,第一步應(yīng)在_______中(填一種主要儀器的名稱)進行,該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_______。(5)上述流程得到副產(chǎn)品冰晶石的化學(xué)方程式為_______?!敬鸢浮浚ǔ龢俗⑼?,每空2分)(1)否
CaSO4(2)2Al3++3+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑(3)Li2CO3(s)+Ca2+(aq)2Li+(aq)+CaCO3(s)的K=====3.5×105>105,可以認為該反應(yīng)進行完全(4)蒸發(fā)皿
二氧化碳(1分)(5)6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4+2H2O【解析】含鋰電解鋁廢渣主要含AlF3、NaF、LiF、CaO等,加入濃硫酸生成的氣體為HF,水浸后過濾分離出濾渣1為CaSO4,濾液中加碳酸鈉發(fā)生2Al3++3+3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑、2Li++═Li2CO3,氣體為CO2,過濾分離出濾液含硫酸鈉,分離出Al(OH)3、Li2CO3,加水調(diào)漿再加CaO、苛化反應(yīng)將不溶性的碳酸鋰轉(zhuǎn)化成氫氧化鋰溶液,過濾分離出濾渣2含CaCO3和Al(OH)3,碳化時Li
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