高考化學(xué)大題逐空突破系列（全國(guó)通用）03 無(wú)機(jī)化工流程題(3) （附答案解析）

PAGE無(wú)機(jī)化工流程題(3)1．碳酸鋰在醫(yī)療上可用于治療狂躁性精神病，作鎮(zhèn)靜劑等。電解鋁廢渣（主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等）可用于制備Li2CO3。已知：①20℃時(shí)，Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29，Ksp(CaHPO4)＝1×10－7，Ksp(CaSO4)＝5×10－5；②CaF2可溶于硫酸；③Li2CO3的溶解度：0℃1.54g，20℃1.33g，80℃0.85g。(1)在加熱條件下“酸浸”，反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體，寫(xiě)出“酸浸”中AlF3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________(2)“濾渣”的主要成分是(填化學(xué)式)(3)“轉(zhuǎn)化”后所得的LiHCO3溶液中含有的Ca2＋需要加入Li3PO4稀溶液除去?！俺}”步驟中其他條件不變，反應(yīng)相同時(shí)間，溫度對(duì)除鈣率和Li2CO3產(chǎn)率的影響如圖1所示①隨著溫度的升高，Li2CO3的產(chǎn)率逐漸減小的原因是②當(dāng)溫度高于50℃時(shí)，除鈣率下降的原因可能是(4)熱分解后，獲得Li2CO3的操作是先加熱蒸發(fā)，然后(5)鋰硒電池是新一代全固態(tài)鋰二次電池，具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，其正極材料為附著硒化鋰（Li2Sex）的碳基體。Li2Sex與正極碳基體結(jié)合時(shí)的能量變化如圖2所示，圖中3種Li2Sex與碳基體的結(jié)合能力由大到小的順序是________________________________________(6)對(duì)電解鋁廢水中Al3＋含量的測(cè)定和處理是環(huán)境保護(hù)的重要課題。工業(yè)上常采用EDTA絡(luò)合滴定法測(cè)定電解鋁廢水中的Al3＋含量：取10.00mL電解鋁廢水置于250mL錐形瓶中，加入一定體積的檸檬酸，煮沸；再加入0.005mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL，調(diào)節(jié)溶液的pH至4.0，加熱，冷卻后用0.002mol·L－1的CuSO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)液30.00mL。該礦業(yè)廢水中Al3＋的含量為mg·L－1。(已知：Cu2＋、Al3＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1∶1)2．元素周期表中的28號(hào)元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高溫、耐腐蝕、防銹功能，在電池、催化劑方面也有廣泛應(yīng)用。工業(yè)上以硫化鎳礦(含少量雜質(zhì)硫化銅、硫化亞鐵)為原料制備并精制鎳的基本流程如下：已知：電極電位(E)能體現(xiàn)微粒的氧化還原能力強(qiáng)弱，如：H2－2e－=2H＋E＝0.00VCu－2e－=Cu2＋E＝0.34VFe－2e－=Fe2＋E＝－0.44VNi－2e－=Ni2＋E＝－0.25V(1)鎳在周期表中的位置為_(kāi)_________________(2)高鎳礦破碎細(xì)磨的作用__________________________________________________(3)焰色試驗(yàn)可以用光潔無(wú)銹的鎳絲代替鉑絲蘸取化學(xué)試劑灼燒，原因是________________________________(4)造渣除鐵時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________(產(chǎn)物以氧化物形式表示)(5)電解制粗鎳時(shí)陽(yáng)極發(fā)生的主要電極反應(yīng)式：______________________(6)工業(yè)上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaClO溶液，滴加過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______(7)電解精煉鎳的過(guò)程需控制pH為2～5，試分析原因_______________________，陽(yáng)極泥的成分為_(kāi)_____(寫(xiě)名稱)3．石棉尾礦主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3，以石棉尾礦為鎂源制備碳酸鎂晶體(MgCO3·nH2O)的工藝如圖：已知“焙燒”過(guò)程中的主反應(yīng)為：Mg3(Si2O5)(OH)4＋5(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(焙燒))3MgSO4＋10NH3↑＋2SiO2＋7H2O↑＋2SO3↑(1)寫(xiě)出焙燒產(chǎn)物NH3的電子式_____________(2)為提高水浸速率，可采取的措施為(任寫(xiě)一條即可)，“浸渣”的主要成分為(3)①“調(diào)節(jié)pH除雜”時(shí)，除去的雜質(zhì)離子是，室溫下，若要將溶液中的c(Fe3＋)降低至4.0×10－11mol/L，則應(yīng)控制溶液的pH＝(Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)②“調(diào)節(jié)pH除雜”時(shí)，可以選用的試劑是A．MgOB．NaOHC．MgCO3D．HNO3(4)“沉鎂”過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________，“沉鎂”時(shí)若溫度超過(guò)60℃，將產(chǎn)生較多的堿式碳酸鎂[Mg2(OH)2CO3]雜質(zhì)，原因是______________________________________(5)某小組同學(xué)稱取15.6gMgCO3·nH2O進(jìn)行熱重分析，并繪制剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示，則n＝4．鎳廢料中主要含有Ni，還含有少量的Cu、Fe等?，F(xiàn)從中制取Ni2O3，其可用于制造人造衛(wèi)星、宇宙飛船的高能電源，也可用于制造鎘鎳堿性電池。以鎳廢料為原料制備N(xiāo)i2O3的工藝流程如圖所示：已知常溫下0.010mol·L－1的金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表所示：Fe3＋Cu2＋Ni2＋開(kāi)始沉淀pH3.05.07.4完全沉淀pH4.06.59.0回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸”時(shí)參與反應(yīng)的H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量之比保持為3∶2，此時(shí)鎳單質(zhì)被氧化為NiSO4，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________(2)加入碳酸鈣調(diào)pH的目的是_______________________________________，“沉渣2”的主要成分是__________(填化學(xué)式)，必須先過(guò)濾“沉渣1”后再進(jìn)行“除Cu”的原因是__________________________________(3)用離子方程式解釋加入NH4F“除Ca”的過(guò)程：_______________________________________________________(4)“操作B”是____________，煅燒時(shí)產(chǎn)生的兩種氣體是____________________(5)向NiO中加入鹽酸，待NiO完全溶解后，需要加入NaOH溶液和NaClO溶液，加入NaOH溶液和NaClO溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________________(6)根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)0.010mol·L－1NiSO4溶液中Ni2＋完全沉淀時(shí)，c(Ni2＋)＝______mol·L－15．V2O5是硫酸生產(chǎn)中的催化劑，某種含釩工業(yè)下腳料主要成分是V2O3，其中含鋁、硅、銅、錳等的氧化物及油脂等雜質(zhì)，一種以該下腳料為原料生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下：已知：?。甐2O5＋2H＋=2VOeq\o\al(＋,2)＋H2O；VOeq\o\al(＋,2)＋H2OVOeq\o\al(－,3)＋2H＋ⅱ．常溫下，有關(guān)氫氧化物的溶度積常數(shù)如下表：氫氧化物Mn(OH)2Cu(OH)2Al(OH)3Ksp4.00×10－142.20×10－201.90×10－33(1)“焙燒”可以除去油脂，還有一個(gè)作用是__________________(2)“濾渣1”的主要成分是______________(寫(xiě)化學(xué)式)，“調(diào)pH＝7”，析出沉淀后，濾液中c(Cu2＋)∶c(Al3＋)＝______________(3)“沉錳”操作反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________(4)“濃縮結(jié)晶”時(shí)，需要加入過(guò)量(NH4)2SO4，其原因?yàn)開(kāi)_____________________________________________，母液中溶質(zhì)主要成分是__________________(5)利用制得的V2O5可通過(guò)電解的方法制備金屬釩，以石墨為電極，熔融氧化鈣為電解質(zhì)，其陰極反應(yīng)式是_________________________，也可以通過(guò)鋁熱反應(yīng)制取金屬釩，其化學(xué)方程式是_____________________6．馬日夫鹽[Mn(H2PO4)2·2H2O]主要用作磷化劑；以軟錳礦(主要成分為MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)為原料制備馬日夫鹽的主要工藝流程如圖：(1)按照無(wú)機(jī)物命名規(guī)律，馬日夫鹽[Mn(H2PO4)2·2H2O]的化學(xué)名稱為_(kāi)______________(2)步驟一中，MnO2被SO2和____________還原。若SO2氣體中混有空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2＋、SOeq\o\al(2－,4)的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖，科研人員認(rèn)為Mn2＋對(duì)O2與H2SO3反應(yīng)起催化作用，其理由是______________________(3)濾渣X主要成分為_(kāi)_________；步驟三調(diào)節(jié)pH時(shí)，最適宜加入的物質(zhì)是______A．過(guò)量稀鹽酸B．適量Na2CO3溶液C．適量磷酸溶液D．過(guò)量CaCO3(4)在沉錳過(guò)程中，應(yīng)將Na2CO3溶液逐量加入錳鹽溶液中，如果顛倒試劑混合順序會(huì)有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有較強(qiáng)______性；步驟五產(chǎn)生馬日夫鹽晶體的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________(5)Fe3＋的萃取率與溶液的pH和接觸時(shí)間之間的關(guān)系如圖，據(jù)此分析，萃取的最佳條件為_(kāi)____________(6)馬日夫鹽作防銹磷化劑的原因是利用其較強(qiáng)的酸性以及在防銹處理過(guò)程中生成了具有保護(hù)作用的FeHPO4，馬日夫鹽顯酸性的主要原因是________________________________(用相關(guān)化學(xué)用語(yǔ)回答)7．納米級(jí)MoS2復(fù)合材料被認(rèn)為是一種理想的鈉離子電池負(fù)極材料，以鉬精礦[主要成分為MoS2，以及SiO2、CaO、Fe、Cu、Ca3Fe2(SiO4)3等雜質(zhì)]為原料生產(chǎn)納米級(jí)MoS2的工業(yè)流程如下：已知：ⅰ．MoS2不溶于水和常見(jiàn)的酸堿，“燒熔”時(shí)可轉(zhuǎn)化為酸性氧化物MoO3ⅱ．Ca3Fe2(SiO4)3經(jīng)“燒熔”后可與沸鹽酸反應(yīng)(1)“粉碎”的目的為_(kāi)_____________________________(2)濾液②中含有的金屬離子為_(kāi)_____________；濾渣②的成分為_(kāi)_________(3)“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________；用NaOH溶液代替氨水的不足之處為_(kāi)_________________________(4)已知“硫代”一步生成了MoSeq\o\al(2－,4)，則“沉鉬”中加入鹽酸生成MoS3的離子方程式為_(kāi)__________________(5)用H2“加熱還原”MoS3，實(shí)際操作時(shí)需注意的問(wèn)題為_(kāi)_________________________(6)分析化學(xué)上，常利用“沉鉬”反應(yīng)測(cè)定鉬的含量，若稱量54.0g鉬精礦，“沉鉬”時(shí)得到28.8gMoS3，則鉬精礦中鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______(轉(zhuǎn)化工藝中鉬的損失不計(jì)，保留三位有效數(shù)字)8．以某含鎳廢料(主要成分為NiO，還含有少量SiO2、FeO、Fe2O3、CoO)為原料制備N(xiāo)ixOy和碳酸鈷的工藝流程如圖：(1)“酸溶”時(shí)需將含鎳廢料粉碎，目的是________________________；“濾渣1”的主要成分為_(kāi)_______(填化學(xué)式)(2)“氧化”中添加NaClO3的作用是________________________，為證明添加NaClO3已足量，可用__________(寫(xiě)化學(xué)式)溶液進(jìn)行檢驗(yàn)(3)“調(diào)pH”過(guò)程中生成黃鈉鐵礬沉淀，其離子方程式為_(kāi)_______________________(4)“沉鈷”過(guò)程的離子方程式為_(kāi)_______________________________________，若“沉鈷”開(kāi)始時(shí)c(Co2＋)＝0.10mol·L－1，則控制pH≤________時(shí)不會(huì)產(chǎn)生Co(OH)2沉淀。(已知Ksp[Co(OH)2]＝4.0×10－15，lg2＝0.3)(5)從NiSO4溶液獲得NiSO4·6H2O晶體的操作依次是：加熱濃縮溶液至有晶膜出現(xiàn)，__________，過(guò)濾，洗滌，干燥?！办褵睍r(shí)剩余固體質(zhì)量與溫度變化曲線如圖，該曲線中B段所表示氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_______9．過(guò)碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)廣泛用于化工、造紙、紡織、食品等行業(yè)，一種以芒硝(Na2SO4·10H2O)、H2O2等為原料制備過(guò)碳酸鈉的工藝流程如下：已知2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2Oeq\o\al(2－,7)形式存在，pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrOeq\o\al(2－,4)形式存在回答下列問(wèn)題：(1)Na2CrO4中Cr元素的化合價(jià)為_(kāi)_______(2)Ksp(CaCrO4)______(填“>”或“<”)Ksp(CaSO4)(3)流程中循環(huán)物質(zhì)X為_(kāi)_________(填化學(xué)式)(4)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________(5)步驟Ⅰ～Ⅲ是為了制得純堿，從環(huán)境保護(hù)的角度看，可能的不足之處是______________________________(6)步驟Ⅴ合成時(shí)，加入95%的乙醇的目的是_________________________________(7)測(cè)定產(chǎn)品活性氧的實(shí)驗(yàn)步驟如下：準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品，用硫酸溶解后，用cmol·L－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL①滴定到終點(diǎn)時(shí)，溶液呈______(填“無(wú)色”或“淺紅色”)②過(guò)氧化物的活性氧是指過(guò)氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比。該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的產(chǎn)品中活性氧為_(kāi)___________(列出計(jì)算表達(dá)式)10．碲是一種半導(dǎo)體材料，屬于稀散金屬，被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防與尖端技術(shù)的維生素，創(chuàng)造人間奇跡的橋梁”，是當(dāng)代高技術(shù)新材料的支撐材料。以碲化亞銅渣(主要物質(zhì)為Cu2Te、Cu、CuSO4·5H2O、Au、Ag等)為原料提取與制備TeO2和單質(zhì)Te的工藝流程如圖1所示，回答下列問(wèn)題：已知：“水解”反應(yīng)為H2TeO3(亞碲酸)=TeO2↓＋H2O(1)Cu2Te中Te的化合價(jià)為_(kāi)_____(2)“酸浸”時(shí)，要使6molCu溶解，與Cu反應(yīng)的NaClO3的物質(zhì)的量為_(kāi)_______(3)寫(xiě)出“酸浸”時(shí)Cu2Te發(fā)生轉(zhuǎn)化的離子方程式：___________________________(4)取碲化亞銅渣100g，氯酸鈉添加質(zhì)量和硫酸濃度對(duì)碲化亞銅渣浸出效果的影響如圖2所示：選擇最佳的氯酸鈉添加質(zhì)量為_(kāi)_____g，選擇硫酸的濃度約為_(kāi)_______mol·L－1(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)(5)“堿浸渣”中含有的金屬單質(zhì)主要有__________(填化學(xué)式)，具有很高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值(6)“堿浸液”利用硫酸調(diào)節(jié)溶液pH至5.5，沉淀出TeO2，該過(guò)程的離子方程式為_(kāi)______________________(7)電沉積法是工業(yè)中制備純Te的常用方法，以不銹鋼板和普通鐵板作陰、陽(yáng)極，在一定的電流密度、溫度下電解堿浸液，碲元素以金屬Te形式在陰極析出，則陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________11．鉍(Bi)及其化合物廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。由輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含雜質(zhì)PbO2、SiO2等)制備Bi2S3的工藝如圖(已知水解能力：Bi2＋>Fe3＋)回答下列問(wèn)題：(1)為了提高浸出率，可采取的措施有________________________(任寫(xiě)一條)(2)“浸出”時(shí)Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________，鹽酸的作用為_(kāi)_______(3)“母液2”中主要溶質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_________(4)“粗鉍”中含有的主要雜質(zhì)是Pb，可通過(guò)電解精煉除雜。電解質(zhì)為熔融PbCl2、KCl，電解后精鉍留在粗鉍電極下方電解槽底部。電解時(shí)，粗鉍與電源______(填“正”或“負(fù)”)極相連。陰極的電極反應(yīng)為_(kāi)_________________，鉛元素的金屬性比鉍元素______(填“強(qiáng)”“弱”或“不能確定”)。(5)堿式硝酸鉍直接灼燒也能得到Bi2O3，上述工藝中轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鉍再灼燒的優(yōu)點(diǎn)是________________(6)常溫下，向濃度均為0.1mol·L－1的Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，先生成________沉淀，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明___________________________________________[已知：Ksp(PbS)＝3.0×10－28，Ksp(Bi2S3)＝1.0×10－20]12．精制磷酸可用于制備飼料中添加的磷酸鹽，磷酸中的氟化物雜質(zhì)嚴(yán)重影響其品質(zhì)。利用某磷礦石[主要成分為Ca5(PO4)3F，含少量SiO2]生產(chǎn)精制磷酸的一種工藝流程如圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)“操作X”的目的是增加“酸浸Ⅰ”的速率，該操作是____________(2)“酸浸Ⅰ”之后生成了可溶性的Ca(H2PO4)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________，所得不含磷產(chǎn)物在上述工藝中的重要作用為_(kāi)_______________________________(3)“酸浸Ⅱ”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________；若略去“酸浸Ⅰ”直接采用H2SO4進(jìn)行“酸浸”，造成的不良后果是__________________(4)“操作Y”的目的是除去殘留的SOeq\o\al(2－,4)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮可先加入CaCO3，若充分反應(yīng)后效果仍不理想，可繼續(xù)加入________(填化學(xué)式)(5)精制磷酸時(shí)，若將稀磷酸在真空狀態(tài)下循環(huán)加熱，濃縮時(shí)殘留的氟一部分隨水蒸氣以HF和SiF4的形式脫出，這種脫氟的方法有兩種：方法一是在濃縮過(guò)程中不添加活性二氧化硅；方法二是在稀酸進(jìn)入閃蒸室時(shí)，加入活性二氧化硅。脫氟效率較好的是________(填“方法一”或“方法二”)，實(shí)驗(yàn)條件下，最佳脫氟時(shí)間為_(kāi)_______(6)稱取2.0000g磷酸產(chǎn)品，移入500mL錐形瓶中，用160mL的超純水稀釋，加入1mL百里香酚酞指示劑，用0.5000mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液剛呈淺藍(lán)色(生成Na2HPO4)即為終點(diǎn)，重復(fù)測(cè)量三次，所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積分別為69.37mL、65.65mL、69.39mL，則該磷酸的產(chǎn)品中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______(保留2位有效數(shù)字)【無(wú)機(jī)化工流程題(3)】答案1．(1)2AlF3＋3H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Al2(SO4)3＋6HF↑(2)CaSO4(3)①溫度過(guò)高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3(PO4)2一同被過(guò)濾②溫度過(guò)高促進(jìn)POeq\o\al(3－,4)水解，使溶液中POeq\o\al(3－,4)離子濃度減小(4)趁熱過(guò)濾(5)Li2Se6>Li2Se4>Li2Se(6)108解析：（1）在加熱條件下酸浸，反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體，AlF3與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋁和氟化氫，化學(xué)方程式：2AlF3＋3H2SO4（濃）eq\o(=,\s\up7(△))Al2（SO4）3＋6HF↑；（2）由流程分析可知“濾渣”的主要成分是CaSO4；（3）①溫度過(guò)高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3（PO4）2一同被過(guò)濾，導(dǎo)致最終的產(chǎn)率逐漸減小；②POeq\o\al(3－,4)是弱酸根離子易水解，溫度過(guò)高促進(jìn)POeq\o\al(3－,4)水解，使溶液中POeq\o\al(3－,4)離子濃度減小，除鈣率下降；（4）Li2CO3的溶解度隨溫度升高而降低，則熱分解后，獲得Li2CO3的操作是先加熱蒸發(fā)，然后趁熱過(guò)濾；（5）由Li2Sex與正極碳基體結(jié)合時(shí)的能量變化分析可知，結(jié)合碳基體過(guò)程中放出的能量越多，形成的物質(zhì)越穩(wěn)定，越易形成，則3種Li2Sex與碳基體的結(jié)合能力由大到小的順序是：Li2Se6>Li2Se4>Li2Se；（6）CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液為與Al3＋反應(yīng)后剩下的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液，已知消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)液30.00mL，且Cu2＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比為1∶1，則與Al3＋反應(yīng)后剩下的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的物質(zhì)的量為n（EDTA）剩余＝0.03L×0.002mol·L－1＝6×10－5mol，則消耗的EDTA的物質(zhì)的量n（EDTA）消耗＝（0.02L×0.005mol·L－1）－（6×10－5）mol＝4×10－5mol，又Al3＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比也為1∶1，則該廢水中Al3＋的含量為eq\f(4×10－5mol×27g/mol,0.01L)＝0.108g/L＝108mg/L。2．(1)第四周期Ⅷ族(2)增大接觸面積，提高浮選率(3)鎳的焰色試驗(yàn)呈無(wú)色，不影響其他金屬元素的焰色(4)2FeO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2FeO·SiO2(5)NiS－2e－=Ni2＋＋S(6)2Ni(OH)2＋ClO－＋H2O=2Ni(OH)3＋Cl－(7)pH<2時(shí)，c(H＋)大，容易在陽(yáng)極放電；pH>5時(shí)，c(OH－)大，鎳離子容易沉淀銅解析：(1)鎳是28號(hào)元素，根據(jù)電子排布規(guī)律分析，其在第四周期Ⅷ族。(2)高鎳礦破碎細(xì)磨是為了增大接觸面積，提高浮選率。(3)焰色試驗(yàn)是觀察某些金屬元素灼燒時(shí)的顏色，可以用光潔無(wú)銹的鎳絲代替鉑絲蘸取化學(xué)試劑灼燒，說(shuō)明鎳的焰色試驗(yàn)呈無(wú)色，不影響其他金屬元素的焰色。(4)根據(jù)流程分析，硫化亞鐵在熔煉時(shí)轉(zhuǎn)化為FeO和SO2，加入二氧化硅除鐵時(shí)，F(xiàn)eO轉(zhuǎn)化為Fe2SiO4，故方程式為2FeO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2FeO·SiO2。(5)電解制粗鎳時(shí)，陽(yáng)極上硫化鎳失去電子生成鎳離子和硫，陰極是鎳離子得到電子生成鎳單質(zhì)，陽(yáng)極反應(yīng)為NiS－2e－=Ni2＋＋S。(6)Ni(OH)2與NaClO溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，鎳元素化合價(jià)升高為＋3價(jià)，氯元素化合價(jià)降低到－1價(jià)，根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒得方程式為2Ni(OH)2＋ClO－＋H2O=2Ni(OH)3＋Cl－。(7)電解硫酸鎳溶液時(shí)需要考慮離子的放電順序，當(dāng)氫離子濃度較大時(shí)是氫離子放電不是鎳離子放電，即pH<2時(shí)，c(H＋)較大，容易在陽(yáng)極放電；但當(dāng)溶液的酸性很弱時(shí)，即pH>5時(shí)，c(OH－)較大，鎳離子容易沉淀。由電極電位的數(shù)據(jù)可知，鎳比銅活潑，電解精煉時(shí)，陽(yáng)極上鎳失去電子，銅不能失去電子，銅轉(zhuǎn)化為陽(yáng)極泥。3．(1)(2)將焙燒后所得固體粉碎或加熱或攪拌SiO2(3)①Fe3＋、Al3＋5②AC(4)Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋(n－1)H2O=MgCO3·nH2O↓＋CO2↑升溫促進(jìn)Mg2＋水解(或升溫促進(jìn)MgCO3發(fā)生不完全水解)(5)4解析：（1）N原子最外層有5個(gè)電子，其中3個(gè)是未成對(duì)電子，結(jié)合3個(gè)H原子構(gòu)成穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)，其電子式為H∶N,,H∶H；（2）為提高水浸速率，可采取的措施為將焙燒渣粉碎或者攪拌來(lái)增大固體與液體的接觸面積，適當(dāng)加熱等，“浸渣”的主要成分為SiO2；（3）①本流程的目的是制備碳酸鎂晶體（MgCO3·nH2O），水浸后溶液中存在的雜質(zhì)離子有Fe3＋、Al3＋，需要調(diào)節(jié)pH除雜，室溫下，若要將溶液中的c（Fe3＋）降低至4.0×10－11mol/L，根據(jù)Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38可知，c（OH－）＝eq\r(3,\f(4.0×10－38,4.0×10－11))mol/L＝1.0×10－9mol/L，c（H＋）＝1.0×10－5mol/L，pH＝5；②“調(diào)節(jié)pH除雜”時(shí)，需將pH調(diào)至5除去Fe3＋、Al3＋，并注意不能引入雜質(zhì)，可以選用的試劑是MgO、MgCO3、Mg（OH）2等；（4）“沉鎂”過(guò)程中，由題意知在含Mg2＋的溶液中加入HCOeq\o\al(－,3)要生成MgCO3·nH2O沉淀，同時(shí)有CO2氣體放出，離子方程式為：Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋（n－1）H2O=MgCO3·nH2O↓＋CO2↑；“沉鎂”時(shí)若溫度超過(guò)60℃，升高溫度促進(jìn)Mg2＋水解生成Mg（OH）2，Mg（OH）2與CO2反應(yīng)生成的堿式碳酸鎂[Mg2（OH）2CO3]雜質(zhì)；（5）稱取15.6gMgCO3·nH2O進(jìn)行熱重分析，MgCO3·nH2O受熱分解生成MgO、CO2、H2O，最終剩余固體是MgO，n（MgO）＝eq\f(4.0g,40g/mol)＝0.1mol，由鎂原子守恒可知，n（MgO）＝n（MgCO3）＝n（MgCO3·nH2O）＝0.1mol，m（MgCO3）＝0.1×84g/mol＝8.4g，n（H2O）＝eq\f(15.6g－8.4g,18g/mol)＝0.4mol，則n＝eq\f(0.4mol,0.1mol)＝4。4．(1)3Ni＋3H2SO4＋2HNO3eq\o(=,\s\up7(70～80℃),\s\do5())3NiSO4＋2NO↑＋4H2O(2)增大溶液pH，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去CuS“除Cu”時(shí)溶液pH會(huì)降低，可能會(huì)溶解部分Fe(OH)3沉淀(3)Ca2＋＋2F－=CaF2↓(4)過(guò)濾、洗滌CO、CO2(5)2Ni2＋＋4OH－＋ClO－=Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O(6)10－5.2解析：(1)根據(jù)“酸浸”時(shí)參與反應(yīng)的H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量之比保持為3∶2，結(jié)合工藝流程圖知Ni單質(zhì)被氧化為NiSO4，則HNO3被還原成NO，化學(xué)方程式為3Ni＋3H2SO4＋2HNO3eq\o(=,\s\up7(70～80℃),\s\do5())3NiSO4＋2NO↑＋4H2O。(2)加入碳酸鈣，CaCO3與H＋反應(yīng)，會(huì)使溶液pH增大，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去；“沉渣2”是“除Cu”過(guò)程中得到的濾渣，因Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋，故“沉渣2”的主要成分是CuS；必須先過(guò)濾“沉渣1”后再進(jìn)行“除Cu”的原因是“除Cu”時(shí)溶液pH會(huì)降低，可能會(huì)溶解部分Fe(OH)3沉淀。(3)CaF2難溶于水，“除Ca”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ca2＋＋2F－=CaF2↓。(4)NiO是煅燒NiC2O4得到的，所以操作B之后得到的是NiC2O4沉淀，而沉鎳過(guò)程后需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌才能得到NiC2O4；根據(jù)NiC2O4中C是＋3價(jià)，可知煅燒時(shí)產(chǎn)生的兩種氣體是CO、CO2。(5)向NiO中加入鹽酸，待NiO完全溶解后，需加入NaOH溶液和NaClO溶液，加入NaOH溶液和NaClO溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Ni2＋＋4OH－＋ClO－=Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O。(6)Ni2＋開(kāi)始沉淀時(shí)的pH為7.4，則Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝0.010×(107.4－14)2＝10－15.2。Ni2＋完全沉淀時(shí)的pH為9，此時(shí)c(Ni2＋)＝eq\f(Ksp[NiOH2],c2OH－)＝eq\f(10－15.2,109－142)mol·L－1＝10－5.2mol·L－1。5．(1)將V2O3氧化為V2O5(2)SiO21.16×106∶1(3)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=Mn(OH)2↓＋2CO2↑(4)利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全(NH4)2SO4、Na2SO4(5)V2O5＋10e－=2V＋5O2－3V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高溫))6V＋5Al2O3解析：流程分析：(2)“調(diào)pH＝7”，則c(OH－)＝10－7mol·L－1，根據(jù)Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，可得c(Cu2＋)＝eq\f(Ksp[CuOH2],c2OH－)＝eq\f(2.20×10－20,10－72)mol·L－1＝2.20×10－6mol·L－1，同理，根據(jù)Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH－)，可得c(Al3＋)＝eq\f(Ksp[AlOH3],c3OH－)＝eq\f(1.90×10－33,10－73)mol·L－1＝1.90×10－12mol·L－1，則c(Cu2＋)∶c(Al3＋)＝2.20×10－6∶(1.90×10－12)＝1.16×106∶1。(5)電解V2O5制備金屬釩，陰極上V2O5發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為V2O5＋10e－=2V＋5O2－；通過(guò)鋁熱反應(yīng)制取金屬釩時(shí)，鋁與V2O5發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氧化鋁和V，化學(xué)方程式為3V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高溫))6V＋5Al2O3。6．(1)二水合磷酸二氫錳(2)FeO或Fe2＋當(dāng)Mn2＋增加到一定濃度后，O2與H2SO3反應(yīng)速率迅速升高(3)Al(OH)3B(4)堿H2O＋MnCO3＋2H3PO4=Mn(H2PO4)2·2H2O＋CO2↑(5)pH＝1.7下萃取60min(6)H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)解析：(1)馬日夫鹽[Mn(H2PO4)2·2H2O]的化學(xué)名稱為二水合磷酸二氫錳。(2)步驟一中，MnO2被SO2和FeO或Fe2＋還原，若SO2氣體中混有空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2＋、SOeq\o\al(2－,4)的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖，當(dāng)Mn2＋增加到一定濃度后，O2與H2SO3反應(yīng)速率迅速升高，說(shuō)明Mn2＋對(duì)O2與H2SO3反應(yīng)起催化作用。(3)濾渣X主要成分為Al(OH)3；步驟三調(diào)節(jié)pH時(shí)，最適宜加入的物質(zhì)是適量Na2CO3溶液，其能中和氫離子且不引入新雜質(zhì)，若選碳酸鈣，與磷酸氫根離子反應(yīng)，影響純度。(4)在沉錳過(guò)程中，應(yīng)將Na2CO3溶液逐量加入錳鹽溶液中，如果顛倒試劑混合順序會(huì)有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有較強(qiáng)堿性；步驟五產(chǎn)生馬日夫鹽晶體的化學(xué)反應(yīng)方程式為H2O＋MnCO3＋2H3PO4=Mn(H2PO4)2·2H2O＋CO2↑。(5)由Fe3＋的萃取率與溶液的pH和接觸時(shí)間之間的關(guān)系圖，可知萃取的最佳條件為pH＝1.7下萃取60min，萃取率最大。(6)馬日夫鹽水解顯酸性的主要原因是H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)。7．(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率(2)Cu2＋、Ca2＋、Fe3＋MoO3、SiO2(3)MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4＋H2O二氧化硅溶解，產(chǎn)品不純(4)MoSeq\o\al(2－,4)＋2H＋=MoS3↓＋H2S↑(5)氫氣需要驗(yàn)純(6)26.7%解析：(2)燒熔時(shí)Cu轉(zhuǎn)化為堿性氧化物CuO，MoS2轉(zhuǎn)化為酸性氧化物MoO3，結(jié)合已知信息知，二級(jí)酸浸時(shí)CuO、Ca3Fe2(SiO4)3與沸鹽酸反應(yīng)，因此濾液②中含有的金屬離子為Cu2＋、Ca2＋、Fe3＋。濾渣②為不溶于鹽酸的酸性氧化物MoO3和二氧化硅。(3)用氨水堿浸濾渣②(MoO3、SiO2)，得到濾渣③和濾液③，根據(jù)流程圖可推知濾渣③為SiO2，濾液③為(NH4)2MoO4溶液，故“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4＋H2O。若用NaOH溶液代替氨水，則濾渣②中二氧化硅溶解，導(dǎo)致產(chǎn)品不純。(4)“硫代”一步生成MoSeq\o\al(2－,4)，“沉鉬”時(shí)加入鹽酸，MoSeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為MoS3，各元素化合價(jià)不變，為非氧化還原反應(yīng)，配平離子方程式為MoSeq\o\al(2－,4)＋2H＋=MoS3↓＋H2S↑。(5)用氫氣“加熱還原”MoS3，實(shí)際操作時(shí)氫氣需要驗(yàn)純，否則加熱時(shí)容易發(fā)生爆炸。(6)根據(jù)Mo元素守恒可知，鉬精礦中鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(28.8g×\f(96,96＋32×3),54.0g)×100%≈26.7%。8．(1)提高鎳的浸出率SiO2(2)將Fe2＋氧化為Fe3＋K3[Fe(CN)6](3)3Fe3＋＋Na＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O＋3COeq\o\al(2－,3)=NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑(4)2HCOeq\o\al(－,3)＋Co2＋=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O7.3(5)冷卻結(jié)晶Ni2O3解析：(1)將含鎳原料粉碎可以增大反應(yīng)物接觸面積，提高鎳的浸出率；NiO、FeO、Fe2O3、CoO均能與硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成溶于水的硫酸鹽，SiO2是酸性氧化物，不能與硫酸反應(yīng)而沉淀，所以濾渣1為SiO2。(2)為了將Fe徹底除去，常將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，需要加入氧化劑，所以該工藝中“氧化”步驟中添加NaClO3的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，NaClO3還原為NaCl，NaClO3過(guò)量則溶液中無(wú)Fe2＋，由于Cl－的干擾，檢驗(yàn)NaClO3已足量，可加入K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象是無(wú)藍(lán)色沉淀。(3)在Fe2(SO4)3的溶液中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH為2.2，反應(yīng)生成黃鈉鐵礬和CO2氣體，離子方程式為3Fe3＋＋Na＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O＋3COeq\o\al(2－,3)=NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑。(4)“沉鈷”時(shí)CoSO4和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈷、二氧化碳和水，離子方程式為2HCOeq\o\al(－,3)＋Co2＋=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O；“沉鈷”開(kāi)始時(shí)c(Co2＋)＝0.10mol·L－1，此時(shí)溶液中c(OH－)＝eq\r(\a\vs4\al(,\f(Ksp[CoOH2],cCo2＋)))＝eq\r(\f(4.0×10－15,0.1))mol·L－1＝2.0×10－7mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(10－14,2.0×10－7)mol·L－1＝5.0×10－8mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lg5.0×10－8＝7.3，所以不產(chǎn)生Co(OH)2沉淀時(shí)pH≤7.3。(5)從NiSO4溶液獲得NiSO4·6H2O晶體的操作依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到NiSO4·6H2O晶體；由圖可知將NiSO4·6H2O晶體煅燒：26.3gNiSO4·6H2O晶體即0.1molNiSO4·6H2O晶體中含有Ni的物質(zhì)的量為0.1mol、質(zhì)量為5.9g，受熱失去結(jié)晶水，再分解生成NixOy，質(zhì)量為8.3g，其中含有O的質(zhì)量為8.3g－5.9g＝2.4g，所以n(O)＝eq\f(2.4g,16g·mol－1)＝0.15mol，即x∶y＝0.1mol∶0.15mol＝2∶3，所以化學(xué)式為Ni2O3。9．(1)＋6(2)>(3)Na2Cr2O7(4)2Na2CrO4＋2CO2＋H2ONa2Cr2O7＋2NaHCO3↓(5)六價(jià)鉻有毒，易造成環(huán)境污染(6)減小過(guò)碳酸鈉的溶解度，提高產(chǎn)率(7)①淺紅色②eq\f(0.04cVg,mg)×100%解析：(1)Na2CrO4中鈉元素化合價(jià)為＋1價(jià)，氧元素為－2價(jià)，化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Cr元素的化合價(jià)為＋6價(jià)。(2)分析過(guò)程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，說(shuō)明反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行，證明Ksp(CaCrO4)>Ksp(CaSO4)。(3)已知2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2Oeq\o\al(2－,7)形式存在，pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrOeq\o\al(2－,4)形式存在，酸溶液中平衡正向進(jìn)行，流程中循環(huán)物質(zhì)X為Na2Cr2O7。(4)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CrO4＋2CO2＋H2ONa2Cr2O7＋2NaHCO3↓。(5)步驟Ⅰ～Ⅲ是為了制得純堿，從環(huán)境保護(hù)的角度看：六價(jià)鉻有毒，易造成環(huán)境污染。(6)步驟Ⅴ合成時(shí)，加入95%的乙醇的目的是減小過(guò)碳酸鈉的溶解度，提高產(chǎn)率。(7)①滴定終點(diǎn)是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液無(wú)色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變，證明反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。②準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品，用硫酸溶解后，用cmol·L－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，反應(yīng)為5H2O2＋3H2SO4＋2KMnO4=K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑，n(H2O2)＝eq\f(5cV×10－3,2)mol＝2.5×10－3cVmol,2H2O2=2H2O＋O2↑，分解生成氧氣質(zhì)量＝2.5×10－3cVmol×32g·mol－1×eq\f(1,2)＝0.04cVg，過(guò)氧化物的活性氧是指過(guò)氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比＝eq\f(0.04cVg,mg)×100%＝eq\f(0.04cVg,mg)×100%。10．(1)－2(2)2mol(3)3Cu2Te＋4ClOeq\o\al(－,3)＋12H＋=6Cu2＋＋3H2TeO3＋4Cl－＋3H2O(4)500.7(5)Ag、Au(6)TeOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=TeO2↓＋H2O(7)TeOeq\o\al(2－,3)＋3H2O＋4e－=Te＋6OH－解析：(1)Cu2Te中Cu為＋1價(jià)，Te的化合價(jià)是0－(＋1)×2＝－2。(2)“酸浸”時(shí)，要使6molCu溶解，由電子守恒可知，與Cu反應(yīng)的NaClO3的物質(zhì)的量為eq\f(6mol×2－0,5－－1)＝2mol。(3)“酸浸”時(shí)Cu2Te發(fā)生轉(zhuǎn)化的離子方程式為3Cu2Te＋4ClOeq\o\al(－,3)＋12H＋=6Cu2＋＋3H2TeO3＋4Cl－＋3H2O。(4)由圖可知，選擇最佳的氯酸鈉添加質(zhì)量為100g×0.5＝50g，選擇硫酸的濃度約為70g·L－1，即約為eq\f(\f(70g,98g·mol－1),1L)≈0.7mol·L－1，碲化亞銅渣浸出效果最好。(5)“堿浸渣”中含有的金屬單質(zhì)主要有Ag、Au，具有很高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。(6)“堿浸液”利用硫酸調(diào)節(jié)溶液pH至5.5，沉淀出TeO2，該過(guò)程的離子方程式為T(mén)eOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=TeO2↓＋H2O。(7)在一定的電流密度、溫度下電解堿浸液，碲元素以金屬Te形式在陰極析出，