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專題講座(二)整合有效信息書寫陌生化學(xué)方程式第一部分:高考真題感悟1.(2023·全國·高考真題(節(jié)選))碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?;卮鹣铝袉栴}:(1)的一種制備方法如下圖所示:①加入粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_______。②通入的過程中,若氧化產(chǎn)物只有一種,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______;(2)以為原料制備的方法是:先向溶液中加入計量的,生成碘化物;再向混合溶液中加入溶液,反應(yīng)得到,上述制備的總反應(yīng)的離子方程式為_______。2.(2023·遼寧·高考真題(節(jié)選))從釩鉻錳礦渣(主要成分為、、)中提鉻的一種工藝流程如下:已知:pH較大時,二價錳[](在空氣中易被氧化.回答下列問題:(1)用溶液制備膠體的化學(xué)方程式為_______。(2)“轉(zhuǎn)化”過程中生成的離子方程式為_______。3.(2023·全國·高考真題(節(jié)選))廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有、、和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源,通過下圖流程實現(xiàn)鉛的回收?;卮鹣铝袉栴}:(1)在“脫硫”中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為________。(2)促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為,其化學(xué)方程式為________;4.(2023·全國·高考真題(節(jié)選))硫酸鋅()是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為,雜質(zhì)為以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:回答下列問題:(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為_______。(2)為了提高鋅的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液,最適宜使用的X是_______(填標(biāo)號)。A.
B.
C.濾渣①的主要成分是_______、_______、_______。(4)向的濾液①中分批加入適量溶液充分反應(yīng)后過濾,濾渣②中有,該步反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是_______。(6)濾渣④與濃反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用,同時得到的副產(chǎn)物是_______、_______。5.(2023·河北·高考真題(節(jié)選))綠色化學(xué)在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊設(shè)計了一種熔鹽液相氧化法制備高價鉻鹽的新工藝,該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料,不產(chǎn)生廢棄物,實現(xiàn)了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖:回答下列問題:(1)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。6.(2023·福建·高考真題(節(jié)選))四鉬酸銨是鉬深加工的重要中間產(chǎn)品具有廣泛的用途。一種以鉬精礦(主要含,還有、的化合物及等)為原料制備四鉬酸銨的工藝流程如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)“凈化”后,溶液中若有低價鉬(以表示),可加入適量將其氧化為,反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)高溫下用還原(NH4)2Mo4O13可制得金屬鉬,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?!疽阎?NH4)2Mo4O13受熱分解生成】第二部分:最新模擬精練完卷時間:50分鐘1.(2023·四川南充市·閬中中學(xué)高三月考(節(jié)選))(10分)鎘(Cd)可用于制作某些發(fā)光電子組件,一種以鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質(zhì))為原料制備鎘的工藝流程如圖:回答下列問題:(1)“氧化”步驟是為了除鐵、除錳,其中的還原產(chǎn)物是,該步驟中除錳的離子方程式分別為_______。(2)“置換”鎘中置換率與的關(guān)系如圖所示,其中Zn的理論用量以溶液中的量為依據(jù)。該步反應(yīng)的離子方程式:_______(3)“熔煉”時,將海綿鎘(含Cd和Zn)與熔融NaOH混合反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。2.(2023·安徽·模擬預(yù)測(節(jié)選))(6分)廢舊鋰離子電池陰極材料回收再利用,在節(jié)約能源方面具有重要的意義。一種LiCoO2陰極材料回收再利用的工藝流程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)濾渣II的成分為LiCoO2、CoO,“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(2)CoC2O4和Li2CO3可在空氣氛圍中焙燒重新得到LiCoO2,發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為___________;3.(2023·全國高三專題練習(xí)(節(jié)選))(9分)碳酸錳(MnCO3)是制造電信器材的軟磁鐵氧體,也用作脫硫的催化劑,瓷釉、涂料和清漆的顏料。工業(yè)上利用軟錳礦(主要成分是MnO2,還含有Fe2O3、CaCO3、CuO等雜質(zhì))制取碳酸錳的流程如下圖所示:已知:還原焙燒的主反應(yīng)為2MnO2+C2MnO+CO2↑??赡苡玫降臄?shù)據(jù)如下:氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH1.56.54.28.3沉淀完全pH3.79.77.49.8根據(jù)要求回答下列問題:(1)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。(2)步驟G發(fā)生的離子方程式為___________。(3)實驗室可以用Na2S2O8溶液來檢驗Mn2+是否完全發(fā)生反應(yīng),原理為___________Mn2++___________S2O+___________H2O→___________H++___________SO+___________MnO。試配平該離子方程式。___________4.(2023·遼寧沈陽·三模(節(jié)選))(6分)七鉬酸銨[]在超導(dǎo)、激光等高科技領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。由鉬焙砂(主要成分為、,含有CuO、、等雜質(zhì))制備七鉬酸銨的工藝流程如圖所示。請回答下列問題:(2)“酸洗”時被稀氧化為和,該反應(yīng)的離子方程式為_______;(3)“凈化”步驟的目的是進(jìn)一步除去少量殘留的,若試劑X為FeS,反應(yīng)的離子方程式為_______;5.(9分)現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B、C和氣體甲、乙、丙以及物質(zhì)D、E、F、G、H,它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(圖中有些反應(yīng)的生成物和反應(yīng)的條件沒有標(biāo)出)。請根據(jù)以上信息完成下列各題:(1)寫出實驗室制備黃綠色氣體乙的化學(xué)方程式:_______,(2)反應(yīng)③中的離子方程式是_______(3)反應(yīng)⑤的離子方程式是_______6.(2023·福建三明市·高三二模)(9分)從分金渣(主要成分為:AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中獲取高純銀的流程如圖所示:已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50。(1)“預(yù)處理”時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)“分銀”時AgCl與Na2SO3反應(yīng)生成Ag(SO3)的離子方程式為_______。(3)“還原”時HCHO轉(zhuǎn)化為HCOOH,其化學(xué)方程式為_______。7.(2023·重慶南開中學(xué)模擬預(yù)測)(6分)釹鐵硼廢料中一般含有的稀土元素和少量的鈷、錳、鎳等金屬。稀土元素經(jīng)萃取分離后,萃余液化學(xué)成分見下表:成分含量(g/L)65.3310.351.560.510.16從萃余液中回收氧化鈷的工藝流程如下:回答下列問題:(1)已知“濾渣”的主要成分為S,寫出“酸分解”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(2)“煅燒”可在純氬氣中進(jìn)行,寫出煅燒反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。8.(9分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如圖:注:SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)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)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,寫出陽極的電極反應(yīng)式_______。(3)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_______。9.(2023·云南·昆明一中模擬預(yù)測)(6分)銀催化劑在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,但使用一段時間后催化活性降低或失效。從失效的廢銀催化劑中回收銀具有極高的社會、經(jīng)濟(jì)價值。廢銀催化劑主要由銀和α-氧化鋁及少量二氧化硅組成,其回收工藝流程如下:回答下列問題:(1)酸浸時,反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)AgCl沉淀還可以在氨水中用水合肼還原為海綿狀單質(zhì)銀,氧化產(chǎn)物為氮?dú)猓磻?yīng)的化學(xué)方程式為_______。10.(2023·四川遂寧市·高三三模)(9分)以含鋰的電解鋁廢渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和濃硫酸為原料,制備電池級碳酸鋰,同時得到副產(chǎn)品冰晶石的工藝流程如下:已知:LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水?;卮鹣铝袉栴}:(1)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___________。(2)上述流程得到的副產(chǎn)品冰晶石的化學(xué)方程式___________(3)電池級Li2CO3可由高純度LiOH轉(zhuǎn)化而來。將電池級Li2CO3和C、FePO4高溫下反應(yīng),生成LiFePO4和一種可燃性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。11.(2023·陜西·西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測)(6分)鈰的氧化物在半導(dǎo)體材料、高級顏料及汽車尾氣的凈化器方面有廣泛應(yīng)用。以氟碳酸鈰(主要含CeFCO3)為原料制備CeO2的工藝流程如下:已知:①CeO2具有較強(qiáng)的氧化性,難溶于一般的酸或堿。②F-能和很多金屬離子形成較為穩(wěn)定的配合物,如Ce4+能與F-結(jié)合成CeF3+,Al3+也能與F-結(jié)合成AlF;它的這種性質(zhì)有利于酸浸步驟,卻不利于后續(xù)的沉淀步驟。③Ce4+能被萃取劑TBP萃取,而Ce3+不能?;卮鹣铝袉栴}:(1)“氧化焙燒”后的固體產(chǎn)物中含有CeO2和CeF4,CeO2和CeF4的物質(zhì)的量之比為3:1,“酸浸”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)“反萃取”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。12.(2023·山東高三模擬)(6分)三氧化二鈷(Co2O3)主要用作顏料、釉料、磁性材料、催化劑和氧化劑等。以含鈷廢料(主要成分為Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)為原料制備Co2O3的流程如圖所示。已知:Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的陽離子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+等。Ⅱ.部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如表。沉淀物Fe(OH)3Co(OH)2Ni(OH)2完全沉淀時的pH3.79.09.2①“酸浸”時發(fā)生的主要反應(yīng)是____________________________(寫離子方程式)。②寫出高溫煅燒時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_________________。13.(2023·福建高三模擬)(10分)工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如圖,回答下列問題:(1)設(shè)備Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。(2)設(shè)備Ⅲ中生成HNO3化學(xué)方程式為_________________________。(3)設(shè)備Ⅳ中的尾氣主要為NO,可以用NaClO溶液吸收,其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH的變化如圖所示。在酸NaClO性溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO,其離子方程式為_______________________。專題講座(二)整合有效信息書寫陌生化學(xué)方程式第一部分:高考真題感悟1.(2023·全國·高考真題(節(jié)選))碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?;卮鹣铝袉栴}:(1)的一種制備方法如下圖所示:①加入粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_______。②通入的過程中,若氧化產(chǎn)物只有一種,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______;(2)以為原料制備的方法是:先向溶液中加入計量的,生成碘化物;再向混合溶液中加入溶液,反應(yīng)得到,上述制備的總反應(yīng)的離子方程式為_______?!敬鸢浮?1)①2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-
②FeI2+Cl2=I2+FeCl2
(2)
【解析】(1)①由流程圖可知懸濁液中含AgI,AgI可與Fe反應(yīng)生成FeI2和Ag,F(xiàn)eI2易溶于水,在離子方程式中能拆,故加入粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-,故答案為:2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-;②通入的過程中,因I-還原性強(qiáng)于Fe2+,先氧化還原性強(qiáng)的I-,若氧化產(chǎn)物只有一種,則該氧化產(chǎn)物只能是I2,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeI2+Cl2=I2+FeCl2,故答案為:FeI2+Cl2=I2+FeCl2;(2)先向溶液中加入計量的,生成碘化物即含I-的物質(zhì);再向混合溶液中(含I-)加入溶液,反應(yīng)得到,上述制備的兩個反應(yīng)中I-為中間產(chǎn)物,總反應(yīng)為與發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成和,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒]及元素守恒配平離子方程式即可得:,故答案為:;2.(2023·遼寧·高考真題(節(jié)選))從釩鉻錳礦渣(主要成分為、、)中提鉻的一種工藝流程如下:已知:pH較大時,二價錳[](在空氣中易被氧化.回答下列問題:(1)用溶液制備膠體的化學(xué)方程式為_______。(2)“轉(zhuǎn)化”過程中生成的離子方程式為_______?!敬鸢浮?1)
FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl(2)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O【解析】分析本工藝流程圖可知,“沉釩”步驟中使用氫氧化鐵膠體吸附含有釩的雜質(zhì),濾液中主要含有Mn2+和Cr3+,加熱NaOH“沉鉻”后,Cr3+轉(zhuǎn)化為固體A為Cr(OH)3沉淀,濾液B中主要含有MnSO4,加入Na2S2O3主要時防止pH較大時,二價錳[]被空氣中氧氣氧化,Cr(OH)3煅燒后生成Cr2O3,“轉(zhuǎn)化”步驟中的反應(yīng)離子方程式為:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O?!窘馕觥?1)用溶液制備膠體的化學(xué)方程式為FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl,故答案為:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl;(2)由分析可知,“轉(zhuǎn)化”過程中生成的離子方程式為Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,故答案為:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O;3.(2023·全國·高考真題(節(jié)選))廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有、、和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源,通過下圖流程實現(xiàn)鉛的回收。回答下列問題:(1)在“脫硫”中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為________。(2)促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為,其化學(xué)方程式為________;【答案】(1)
PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)
(2)Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O【解析】鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等,向鉛膏中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行脫硫,硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛,過濾,向所得固體中加入醋酸、過氧化氫進(jìn)行酸浸,過氧化氫可將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,酸浸后溶液的pH約為4.9,依據(jù)金屬氫氧化物沉淀時的pH可知,濾渣主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵,過濾后,向濾液中加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行沉鉛,得到氫氧化鉛沉淀,濾液中的金屬陽離子主要為鈉離子和鋇離子,氫氧化鉛再進(jìn)行處理得到PbO。(1)“脫硫”中,碳酸鈉溶液與硫酸鉛反應(yīng)生成碳酸鉛和硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為:PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)。(2)過氧化氫促進(jìn)金屬Pb在醋酸溶液中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,過氧化氫與Pb、HAc發(fā)生氧還原反應(yīng)生成Pb(Ac)2和H2O,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。4.(2023·全國·高考真題(節(jié)選))硫酸鋅()是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為,雜質(zhì)為以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:回答下列問題:(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為_______。(2)為了提高鋅的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液,最適宜使用的X是_______(填標(biāo)號)。A.
B.
C.濾渣①的主要成分是_______、_______、_______。(4)向的濾液①中分批加入適量溶液充分反應(yīng)后過濾,濾渣②中有,該步反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是_______。(6)濾渣④與濃反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用,同時得到的副產(chǎn)物是_______、_______?!敬鸢浮?1)ZnCO3ZnO+CO2↑(2)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+【解析】由題干信息,菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物,結(jié)合流程圖分析,菱鋅礦焙燒,主要發(fā)生反應(yīng)ZnCO3ZnO+CO2↑,再加入H2SO4酸浸,得到含Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液,加入物質(zhì)X調(diào)節(jié)pH=5,結(jié)合表格數(shù)據(jù),過濾得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的濾渣①,濾液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+,再向濾液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+,過濾得到Fe(OH)3和MnO2的濾渣②,濾液②中加入鋅粉,發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,過濾后得到濾渣③為Cu,再向濾液③中加入HF脫鈣鎂,過濾得到濾渣④為CaF2、MgF2,濾液④為ZnSO4溶液,經(jīng)一系列處理得到ZnSO4·7H2O。(1)由分析,焙燒時,生成ZnO的反應(yīng)為:ZnCO3ZnO+CO2↑;(2)向80~90℃濾液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的濾渣②,反應(yīng)的離子方程式為3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;5.(2023·河北·高考真題(節(jié)選))綠色化學(xué)在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊設(shè)計了一種熔鹽液相氧化法制備高價鉻鹽的新工藝,該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料,不產(chǎn)生廢棄物,實現(xiàn)了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖:回答下列問題:(1)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__?!敬鸢浮?1)2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓
(2)4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O
【解析】由題給流程可知,鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣在高溫下連續(xù)氧化發(fā)生的反應(yīng)為,在熔融氫氧化鈉作用下,F(xiàn)e(CrO2)2被氧氣高溫氧化生成鉻酸鈉和氧化鐵,氧化鋁與熔融氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉,氧化鎂不反應(yīng);將氧化后的固體加水溶解,過濾得到含有氧化鎂、氧化鐵的濾渣1和含有過量氫氧化鈉、鉻酸鈉、偏鋁酸鈉的濾液;將濾液在介穩(wěn)態(tài)條件下分離得到鉻酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和偏鋁酸鈉溶液;向鉻酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳得到重鉻酸鈉和碳酸氫鈉沉淀;向偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉;向濾渣1中通入二氧化碳和水蒸氣,氧化鎂與二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸氫鎂溶液;碳酸氫鎂溶液受熱分解得到碳酸鎂固體和二氧化碳、水蒸氣,二氧化碳、水蒸氣可以在工序②循環(huán)使用;碳酸鎂高溫煅燒得到氧化鎂。(1)工序③中發(fā)生的反應(yīng)為鉻酸鈉溶液與過量的二氧化碳反應(yīng)生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉沉淀,反應(yīng)的離子方程式為2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓,故答案為:2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓;(2)碳酸氫鈉代替高溫連續(xù)氧化工序中的氫氧化鈉發(fā)生的主要反應(yīng)為高溫下,,F(xiàn)e(CrO2)2與氧氣和碳酸氫鈉反應(yīng)生成鉻酸鈉、氧化鐵、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O;若將碳酸氫鈉換為碳酸鈉也能發(fā)生類似的反應(yīng),故答案為:4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O;6.(2023·福建·高考真題(節(jié)選))四鉬酸銨是鉬深加工的重要中間產(chǎn)品具有廣泛的用途。一種以鉬精礦(主要含,還有、的化合物及等)為原料制備四鉬酸銨的工藝流程如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)“凈化”后,溶液中若有低價鉬(以表示),可加入適量將其氧化為,反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)高溫下用還原(NH4)2Mo4O13可制得金屬鉬,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?!疽阎?NH4)2Mo4O13受熱分解生成】【答案】(1)(2)【解析】鉬精礦(主要含,還有、的化合物及等)通入氧氣焙燒得到、CuO、Fe2O3、SiO2和SO2,焙燒產(chǎn)生的氣體主要為SO2;、CuO、Fe2O3、SiO2加Na2CO3、H2O浸出,轉(zhuǎn)化為,銅、鐵大多轉(zhuǎn)化為氫氧化物,SiO2不反應(yīng),浸渣為SiO2、氫氧化鐵、氫氧化銅等,浸出液含和少量Cu2+、Fe2+,加(NH4)2S凈化,Cu2+、Fe2+轉(zhuǎn)化CuS、FeS沉淀,濾渣為CuS、FeS,濾液主要含,濾液中加NH4NO3、HNO3進(jìn)行沉淀得到(NH4)2Mo4O13·2H2O。(1)溶液中若有低價鉬(以表示),可加入適量將其氧化為,則氧化劑為,還原產(chǎn)物為-2價的O,還原劑為,氧化產(chǎn)物為,則反應(yīng)的離子方程式為;(2)高溫下用還原(NH4)2Mo4O13可制得金屬鉬,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為。第二部分:最新模擬精練完卷時間:50分鐘1.(2023·四川南充市·閬中中學(xué)高三月考(節(jié)選))(10分)鎘(Cd)可用于制作某些發(fā)光電子組件,一種以鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質(zhì))為原料制備鎘的工藝流程如圖:
回答下列問題:(1)“氧化”步驟是為了除鐵、除錳,其中的還原產(chǎn)物是,該步驟中除錳的離子方程式分別為_______。(2)“置換”鎘中置換率與的關(guān)系如圖所示,其中Zn的理論用量以溶液中的量為依據(jù)。該步反應(yīng)的離子方程式:_______(3)“熔煉”時,將海綿鎘(含Cd和Zn)與熔融NaOH混合反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______?!敬鸢浮?1)(4分)(2)(3分)(3)(3分)【解析】根據(jù)工藝流程圖可知,鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO和FeO雜質(zhì)),粉碎后加入稀H2SO4;溶解后,溶液中含有CdSO4;、ZnSO4;、CuSO4、MnSO4、FeSO4等硫酸鹽;加入石灰乳調(diào)節(jié)pH=5,有CaSO4生成,同時沉淀除去Cu(OH)2;在濾液中加入KMnO4溶液,將Fe2+氧化為Fe3+,形成Fe(OH)3沉淀,同時將Mn2+氧化生成MnO2沉淀;在濾液中再加入鋅置換出Cd,得到海綿鎘;海綿鎘用NaOH溶解其中過量的Zn,得到Cd和Na2ZnO2;(1)“氧化”時,KMnO4氧化Mn2+,得到MnO2沉淀,還原產(chǎn)物是MnO2,故離子方程式為(2)該反應(yīng)為置換反應(yīng),離子方程式為;、(3)“熔煉”時,將海綿鎘(Cd和過量的Zn)與NaOH混合反應(yīng),過量的Zn被NaOH溶解,反應(yīng)的化學(xué)方程式是;2.(2023·安徽·模擬預(yù)測(節(jié)選))(6分)廢舊鋰離子電池陰極材料回收再利用,在節(jié)約能源方面具有重要的意義。一種LiCoO2陰極材料回收再利用的工藝流程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)濾渣II的成分為LiCoO2、CoO,“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(2)CoC2O4和Li2CO3可在空氣氛圍中焙燒重新得到LiCoO2,發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為___________;【答案】(2)2LiCoO2+4H2C2O4=2CoC2O4+2CO2↑+Li2C2O4+4H2O(4)4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2
【解析】LiCoO2陰極材料真空煅燒后剝離,濾渣I的成分為Al、CoO,濾渣I加入H2C2O4“酸洗”后得到鋁箔;濾渣II的成分為LiCoO2、CoO,濾渣II用“酸洗”后的溶液“酸浸”得到CoC2O4、Li2C2O4等,過濾后濾液加入Na2CO3調(diào)節(jié)pH得到Li2CO3、Al(OH)3,Al(OH)3進(jìn)一步處理得到鋁箔。(1)濾渣II的成分為LiCoO2、CoO,濾渣II用“酸洗”后的溶液“酸浸”得到CoC2O4、Li2C2O4等,其中CoO與H2C2O4發(fā)生非氧化還原反應(yīng)CoO+H2C2O4=CoC2O4+H2O,LiCoO2轉(zhuǎn)化成CoC2O4時Co元素的化合價由+3價降至+2價,則H2C2O4被氧化成CO2,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒,“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiCoO2+4H2C2O4=Li2C2O4+2CoC2O4+2CO2↑+4H2O;答案為:2LiCoO2+4H2C2O4=Li2C2O4+2CoC2O4+2CO2↑+4H2O。(2)CoC2O4和Li2CO3可在空氣氛圍中焙燒重新得到LiCoO2,Co元素的化合價由+2價升至+3價,C元素的化合價由+3價升至+4價轉(zhuǎn)化成CO2,O2中O元素的化合價由0價降至-2價,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2;答案為:4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2;3.(2023·全國高三專題練習(xí)(節(jié)選))(9分)碳酸錳(MnCO3)是制造電信器材的軟磁鐵氧體,也用作脫硫的催化劑,瓷釉、涂料和清漆的顏料。工業(yè)上利用軟錳礦(主要成分是MnO2,還含有Fe2O3、CaCO3、CuO等雜質(zhì))制取碳酸錳的流程如下圖所示:已知:還原焙燒的主反應(yīng)為2MnO2+C2MnO+CO2↑??赡苡玫降臄?shù)據(jù)如下:氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH1.56.54.28.3沉淀完全pH3.79.77.49.8根據(jù)要求回答下列問題:(1)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。(2)步驟G發(fā)生的離子方程式為___________。(3)實驗室可以用Na2S2O8溶液來檢驗Mn2+是否完全發(fā)生反應(yīng),原理為___________Mn2++___________S2O+___________H2O→___________H++___________SO+___________MnO。試配平該離子方程式。___________【答案】(1)1∶2(2)Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O(3)2Mn2++5+8H2O=16H++10+2【解析】軟錳礦主要成分為MnO2,還含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì),還原焙燒主反應(yīng)為:2MnO2+C═2MnO+CO2↑,加入硫酸酸浸過濾后的溶液中加入二氧化錳氧化亞鐵離子,加入10%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=4.5使鐵離子全部沉淀,過濾后的濾液中加入Na2S沉淀重金屬離子可以除去Pb2+、Al3+等離子,濾液中加入碳銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸錳,分離烘干得到成品。(1)步驟D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2+,其中Mn從+4價降為+2價,F(xiàn)e從+2價升高為+3價,F(xiàn)e2+是還原劑,根據(jù)電子守恒,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2;(2)在含有Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O;(3)Mn從+2價升高為+7價,S從+7價降為+6價,根據(jù)電子守恒,Mn2+前系數(shù)為2,前系數(shù)為5,再結(jié)合電荷守恒和原子守恒得此反應(yīng)的離子方程式2Mn2++5+8H2O=16H++10+2。4.(2023·遼寧沈陽·三模(節(jié)選))(6分)七鉬酸銨[]在超導(dǎo)、激光等高科技領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。由鉬焙砂(主要成分為、,含有CuO、、等雜質(zhì))制備七鉬酸銨的工藝流程如圖所示。請回答下列問題:(2)“酸洗”時被稀氧化為和,該反應(yīng)的離子方程式為_______;(3)“凈化”步驟的目的是進(jìn)一步除去少量殘留的,若試劑X為FeS,反應(yīng)的離子方程式為_______;【答案】(1)
(2)
【解析】由題給流程可知,向鉬焙砂中加入硝酸銨和硝酸的混合溶液酸洗,將MoO3、MoS2分別轉(zhuǎn)化為(NH4)2O·MoO3、H2MoO4,二氧化硅不反應(yīng),氧化鐵、氧化銅溶于硝酸得到可溶性硝酸鹽,過濾得到濾液和濾餅;向濾餅中液氨氨浸,將鉬元素轉(zhuǎn)化為粗鉬酸銨溶液,過濾得到粗鉬酸銨溶液和濾渣;向粗鉬酸銨溶液中加入硫化亞鐵凈化,將溶液中殘留的銅離子轉(zhuǎn)化為硫化銅,過濾得到精鉬酸銨溶液和濾渣;向精鉬酸銨溶液中加入硝酸酸沉結(jié)晶、過濾得到四鉬酸銨,向四鉬酸銨中加入氨水,在料液比為0.25g/mL、攪拌轉(zhuǎn)速為160r/min、冷卻溫度10℃的條件下氨溶、結(jié)晶得到七鉬酸銨。(1)酸洗時發(fā)生的反應(yīng)為MoS2與稀HNO3反應(yīng)生成H2MoO4、NO和H2SO4,反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;(2)由題意可知,向粗鉬酸銨溶液中加入硫化亞鐵凈化的目的是將溶液中殘留的銅離子轉(zhuǎn)化為硫化銅,反應(yīng)的離子方程式為故答案為:;5.(9分)現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B、C和氣體甲、乙、丙以及物質(zhì)D、E、F、G、H,它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(圖中有些反應(yīng)的生成物和反應(yīng)的條件沒有標(biāo)出)。請根據(jù)以上信息完成下列各題:(1)寫出實驗室制備黃綠色氣體乙的化學(xué)方程式:_______,(2)反應(yīng)③中的離子方程式是_______(3)反應(yīng)⑤的離子方程式是_______【答案】(1)4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-【解析】金屬單質(zhì)A焰色反應(yīng)呈黃色,則A是Na,Na與H2O反應(yīng)產(chǎn)生氣體甲是H2,D溶液為NaOH,金屬B和氫氧化鈉溶液反應(yīng),說明B為Al,黃綠色氣體乙為Cl2,氣體甲和氯氣反應(yīng)生成丙為HCl,物質(zhì)E為鹽酸溶液,物質(zhì)D是氫氧化鈉,D和物質(zhì)G反應(yīng)生成紅褐色沉淀H為Fe(OH)3,鹽酸與金屬C反應(yīng)產(chǎn)生金屬氯化物,該氯化物與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3,則C是Fe,F(xiàn)為FeCl2、G為FeCl3。(1)氣體乙為氯氣,實驗室利用二氧化錳和濃鹽酸共熱制取氯氣,化學(xué)方程式為4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O;(2)反應(yīng)③為鋁和NaOH溶液的反應(yīng),生成偏鋁酸鈉、氫氣,離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=+3H2↑;(3)結(jié)合分析可知,反應(yīng)⑤為FeCl2與Cl2反應(yīng)生成FeCl3,其離子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;6.(2023·福建三明市·高三二模)(9分)從分金渣(主要成分為:AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中獲取高純銀的流程如圖所示:已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50。(1)“預(yù)處理”時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)“分銀”時AgCl與Na2SO3反應(yīng)生成Ag(SO3)的離子方程式為_______。(3)“還原”時HCHO轉(zhuǎn)化為HCOOH,其化學(xué)方程式為_______。【答案】(1)2FeCl3+Ag2S=2FeCl2+S+2AgCl(2)AgCl+2SO=Ag(SO3)+Cl-(3)2AgCl+HCHO+H2O=2Ag+HCOOH+2HCl【解析】分金渣加入氯化鐵進(jìn)行預(yù)處理,氯化鐵與硫酸銀反應(yīng)生成氯化亞鐵、單質(zhì)硫;分銀時,加入亞硫酸鈉,AgCl與Na2SO3反應(yīng)生成Ag(SO3),而PbSO4、BaSO4及生成的單質(zhì)S不溶于水,則分銀渣為PbSO4、BaSO4及生成的單質(zhì)S;過濾加入鹽酸,使Ag(SO3)生成氯化銀沉淀,過濾氯化銀與甲醛反應(yīng)生成甲酸、單質(zhì)銀和氯化氫。(1)根據(jù)分金渣的成分,加入氯化鐵時,氯化鐵具有強(qiáng)氧化性,則只能與硫化銀發(fā)生氧化還原反應(yīng),方程式為2FeCl3+Ag2S=2FeCl2+S+2AgCl;(2)“分銀”時AgCl與Na2SO3反應(yīng)生成Ag(SO3)和氯離子,離子方程式為AgCl+2SO=Ag(SO3)+Cl-;(3)“還原”時HCHO與氯化銀、水反應(yīng)生成HCOOH、單質(zhì)銀,化學(xué)方程式為2AgCl+HCHO+H2O=2Ag+HCOOH+2HCl;7.(2023·重慶南開中學(xué)模擬預(yù)測)(6分)釹鐵硼廢料中一般含有的稀土元素和少量的鈷、錳、鎳等金屬。稀土元素經(jīng)萃取分離后,萃余液化學(xué)成分見下表:成分含量(g/L)65.3310.351.560.510.16從萃余液中回收氧化鈷的工藝流程如下:回答下列問題:(1)已知“濾渣”的主要成分為S,寫出“酸分解”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(2)“煅燒”可在純氬氣中進(jìn)行,寫出煅燒反應(yīng)的化學(xué)方程式___________?!敬鸢浮?1)CoS+2HCl+H2O2=S↓+COCl2+2H2O(2)
CoC2O4CoO+CO2↑+CO↑
【解析】向萃余液中加鹽酸調(diào)pH至0.5(Ni2+此時不沉淀),加入Na2S充分反應(yīng)后過濾得到鈷錳鎳硫化富集物,將富集物溶于鹽酸與雙氧水的混合溶液進(jìn)行酸分解,得到可溶性錳鹽與鈷鹽,濾去濾渣,分別使用P204、P507萃取分離出錳、鈷,向含鈷的萃取液中加入4.5mol/L鹽酸進(jìn)行反萃取分液得到CoCl2溶液,將足量草酸銨加入其中沉淀Co2+離子,過濾后煅燒濾渣草酸鈷得到氧化鈷。(1)酸分解將CoS轉(zhuǎn)化為可溶性鈷鹽:CoS+2HCl+H2O2=S↓+COCl2+2H2O;(2)煅燒草酸鈷的反應(yīng)方程式為:CoC2O4CoO+CO2↑+CO↑;8.(9分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如圖:注:SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)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)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,寫出陽極的電極反應(yīng)式_______。(3)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_______?!敬鸢浮?1)Al2O3+2OH-=2+H2O(2)2O2--4e-=O2↑(3)4+2H2O-4e-=4+O2↑【解析】鋁土礦在堿溶時,其中的Al2O3和SiO2可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),二氧化硅和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為沉淀,氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)后得到可溶于水的偏鋁酸鈉,F(xiàn)e2O3不與強(qiáng)堿反應(yīng),則濾渣為Fe2O3;過濾后,濾液中的NaAlO2與NaHCO3反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和Na2CO3,氫氧化鋁經(jīng)灼燒后得到Al2O3,最后電解熔融的Al2O3得到鋁。Na2CO3溶液經(jīng)電解后可以再生成NaHCO3和NaOH進(jìn)行循環(huán)利用。(1)“堿溶”時,鋁土礦中的Al2O3和SiO2能夠與氫氧化鈉反應(yīng),其中生成偏鋁酸鈉的離子方程式為Al2O3+2OH-=2+H2O;(2)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中,陽極上生成氧氣,能夠氧化石墨生成二氧化碳,因此陽極的電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2↑;(3)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,陽極上是溶液中的水失電子生成氧氣,產(chǎn)生的氫離子與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子,電極反應(yīng)為4+2H2O-4e-=4+O2↑;9.(2023·云南·昆明一中模擬預(yù)測)(6分)銀催化劑在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,但使用一段時間后催化活性降低或失效。從失效的廢銀催化劑中回收銀具有極高的社會、經(jīng)濟(jì)價值。廢銀催化劑主要由銀和α-氧化鋁及少量二氧化硅組成,其回收工藝流程如下:回答下列問題:(1)酸浸時,反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)AgCl沉淀還可以在氨水中用水合肼還原為海綿狀單質(zhì)銀,氧化產(chǎn)物為氮?dú)猓磻?yīng)的化學(xué)方程式為_______。【答案】(1)
3Ag++4H+=3Ag++NO↑+2H2O
(2)4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O【解析】用硝酸溶解廢銀催化劑,過濾除去不溶于水和硝酸的二氧化硅和α-氧化鋁,所得濾液中含有硝酸銀和過量的稀硝酸,向濾液中加入氯化鈉生成氯化銀沉淀,將過濾得到的氯化銀和氧化鐵反應(yīng)生成氧化銀,再熔煉鑄錠得到銀錠。(1)酸浸時,銀河硝酸反應(yīng)生成硝酸銀和一氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為3Ag++4H+=3Ag++NO↑+2H2O。(2)AgCl在氨水中用水合肼還原為海綿狀單質(zhì)銀,氧化產(chǎn)物為氮?dú)?,根?jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒配平方程式為:4AgCl+N2H4·H2O+4NH3·H2O=4Ag+N2↑+4NH4Cl+5H2O;10.(2023·四川遂寧市·高三三模)(9分)以含鋰的電解鋁廢渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和濃硫酸為原料,制備電池級碳酸鋰,同時得到副產(chǎn)品冰晶石的工藝流程如下:已知:LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水?;卮鹣铝袉栴}:(1)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___________。(2)上述流程得到的副產(chǎn)品冰晶石的化學(xué)方程式___________(3)電池級Li2CO3可由高純度LiOH轉(zhuǎn)化而來。將電池級Li2CO3和C、FePO4高溫下反應(yīng),生成LiFePO4和一種可燃性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。【答案】(1)2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑(2)6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O(3)Li2CO3+2C+2FePO42LiFePO4+3CO↑【解析】AlF3、NaF、LiF、CaO和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鋰、硫酸鈣和HF氣體,硫酸鈣微溶于水,水浸得到硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鋰溶液,濾渣1是硫酸鈣;向溶液中加入碳酸鈉溶液,生成氫氧化鋁沉淀、Li2CO3沉淀、二氧化碳?xì)怏w,過濾,得硫酸鈉溶液和固體氧化鋁、Li2CO3,氧化鋁、Li2CO3固體加水調(diào)漿,加入氧化鈣將碳酸鋰轉(zhuǎn)化為氫氧化鋰溶液,過濾,濾渣2是氫氧化鋁,氫氧化鋰溶液中通入二氧化碳生成Li2CO3產(chǎn)品;氫氧化鋁加入氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉,偏鋁酸鈉、HF、硫酸鈉反應(yīng)生成Na3AlF6和H2SO4。(1)堿解反應(yīng)中,硫酸鋁與碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀、二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)的離子方程式為2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;(2)偏鋁酸鈉、HF、硫酸鈉反應(yīng)生成Na3AlF6和H2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O;(3)將電池級Li2CO3和C、FePO4高溫下反應(yīng),生成LiFePO4和一種可燃性氣體,根據(jù)化合價升降規(guī)律,可知生成的可燃性氣體是CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Li2CO3+2C+2FePO42LiFePO4+3CO↑。11.(2023·陜西·西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測)(6分)鈰的氧化物在半導(dǎo)體材料、高級顏料及汽車尾氣的凈化器方面有廣泛應(yīng)用。以氟碳酸鈰(主要含CeFCO3)為原料制備CeO2的工藝流程如下:已知:①CeO2具有較強(qiáng)的氧化性,難溶于一般的酸或堿。②F-能和很多金屬離子形成較為穩(wěn)定的配合物,如Ce4+能與F-結(jié)合成CeF3+,Al3+也能與F-結(jié)合成AlF;它的這種性質(zhì)有利于酸浸步驟,卻不利于后續(xù)的沉淀步驟。③Ce4+能被萃取劑TBP萃取,而Ce3+不能?;卮鹣铝袉栴}:(1)“氧化焙燒”后的固體產(chǎn)物中含有CeO2和CeF4,CeO2和CeF4的物質(zhì)的量之比為3:1,“酸浸”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)“反萃取”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______?!敬鸢浮?2)
3CeO2+CeF4+12H+=4CeF3++6H2O(4)2CeTBP4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H++TBP【解析】二氧化鈰通過氧氣氧化焙燒獲得CeO2和CeF4,再加入硫酸酸浸,形成CeF3+,反應(yīng)為3CeO2+CeF4+12H+=4CeF3++6H2O,隨后加入萃取劑TBP,形成CeTBP4+,在萃取過程中氟洗液中添加Al3+,促進(jìn)CeF3++TBPCeTBP4++F-正向進(jìn)行然后進(jìn)行反萃取,發(fā)生反應(yīng)2CeTBP4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H++TBP,形成Ce3+,通過加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH,先使A13+沉淀分離出Ce3+,隨后再調(diào)節(jié)pH,使Ce3+完全沉淀,再加次氨酸鈉氧化形成Ce(OH)4,反應(yīng)為:2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4↓+NaCl,最后煅燒生成CeO2。(1)已知
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