2021屆高考化學(xué)考前大題01化學(xué)工藝流程題（一）原卷版

大題01化學(xué)工藝流程題（-）

工藝流程題解題要領(lǐng)必備

原料預(yù)處理（壬/分離提純］

除雜、凈化

/一在口（1）識(shí)記化工術(shù)語(yǔ)

核心

際和*

化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)口口

—(jj苴料循環(huán)利用<---

關(guān)鍵詞釋義

將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)物接觸面

研磨、霧化

積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分

使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煨燒石灰石、

灼燒（煨燒）

高嶺土、硫鐵礦

向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、

浸取

堿溶、醇溶等

浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少

酸浸在酸性溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的過(guò)程

水浸與水接觸反應(yīng)或溶解

過(guò)濾固體與液體的分離

滴定定量測(cè)定，可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測(cè)定

蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?，繼續(xù)蒸發(fā)，過(guò)剩的溶質(zhì)就會(huì)呈晶體析出

蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)除去部分溶劑，提高溶液的濃度

水洗用水洗去可溶性雜質(zhì)，類似的還有酸洗、醇洗等

酸作用溶解、去氧化物（膜）、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等

堿作用去油污、去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH、促進(jìn)水解（沉淀）

（2）常見(jiàn)操作的答題考慮角度

常見(jiàn)的操作答題要考慮的角度

過(guò)濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸儲(chǔ)等常規(guī)操作

分離、提純

從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶一過(guò)濾一（洗滌、干燥）

提高原子利用

綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）

率

在空氣中或在

其他氣體中進(jìn)要考慮02、H20、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或能否達(dá)到隔絕空氣，防氧化、

行的反應(yīng)或操水解、潮解等目的

作

判斷沉淀是否

取最后洗滌液少量，檢驗(yàn)其中是否還有某種離子存在等

洗滌干凈

①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，抑制水解（或使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀）

控制溶液的②“酸作用”還可除去氧化物（膜）

PH③“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等

④特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件（或堿性條件）

①防止副反應(yīng)的發(fā)生

②使化學(xué)平衡移動(dòng)；控制化學(xué)反應(yīng)的方向

③控制固體的溶解與結(jié)晶

控制溫度（常④控制反應(yīng)速率：使催化劑達(dá)到最大活性

用水浴、冰?、萆郎兀捍龠M(jìn)溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)

或油?。藜訜嶂蠓校捍龠M(jìn)水解，聚沉后利于過(guò)濾分離

⑦趁熱過(guò)濾：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量

⑧降溫：防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā)；降溫（或減壓）可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)

備的要求

①水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)

②“冰水洗滌"：能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且防止晶體在洗滌過(guò)程中的溶解

損耗

洗滌晶體

③用特定的有機(jī)試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度、有

利于析出，減少損耗等

④洗滌沉淀方法：往漏斗中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以

上操作2?3次

用水洗除去表面可溶性雜質(zhì)，金屬晶體可用機(jī)械法（打磨）或化學(xué)法除去表面氧

表面處理

化物、提高光潔度等

1.廢舊鋰離子電池經(jīng)處理得到的正極活性粉體中含有Li2。、NiO、CO2O3、MnO2>Fe、C、Al、Cu等。

采用以下工藝流程可從廢舊鋰離子電池中分離回收鉆、銀、鎰，制備正極材料的前驅(qū)體

（NiCO3CoCO3MnCO3）?

銅萃取劑wKNH4HCO3

稀H;SO4

萃余液濾液③

活性濾液①碳化前驅(qū)體

酸浸

濾液④

浸渣黃鈉鐵磯萃出液A1(OH)3

[Na,Feb(SO4)c(OH)d]

+回答下列問(wèn)題:

（1）“酸浸”溫度為85°C,粉體中的鉆（以CO2O3表示）還原浸出的化學(xué)方程式為，H2O2的用量比理

論用量多一倍的原因是

（2）“除鐵”時(shí)需將溶液的pH調(diào)至3左右，加入的化合物X是填化學(xué)式）

（3）“除銅”時(shí)獲得萃余液的操作名稱是o

（4）“除鋁”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為。萃余液中Co?+的濃度為0.33moLL-i,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，常溫下

除鋁控制溶液pH為4.5,是否造成Co的損失?（列出算式并給出結(jié)論）已知：

5

（Ksp[Co（OH）2]=5.9xlO-i）

（5）從濾液④中可提?。ㄈ螌懸环N）用作o

2.仲鴇酸?。ˋPT）用途廣泛，工業(yè)上采用堿溶分解白鴇礦[CaWCU,還包括CaMoCXSiO2>FeAs、

Ca3（PO4）2等]制得仲鴇酸錠和副產(chǎn)品MOS3的工藝流程如下：

APT

回答下列問(wèn)題:

（1）溶浸時(shí)需要適當(dāng)加熱，其目的是o焙燒時(shí)FeAs反應(yīng)生成AS2O3的化學(xué)方程式為

（2）寫出AS2O3溶于純堿溶液生成HCO；的離子方程式

（3）凈化過(guò)程中加入H2O2后溶液中被氧化的元素為（填元素符號(hào)）。

（4）除鋁時(shí)通入H2s氣體發(fā)生反應(yīng)：MoOj+4H2S=MoS4H2。，再加入硫酸酸化至pH為2.5?3,析出

MOS3的離子方程式為o

（5）如圖a、b分別為Mg3（AsO4）2、Mg3（PC>4）2的沉淀溶解平衡曲線。要保證“凈化”后溶液中AsO：、PO

c(PO：j

:離子濃度不大于lO-oLL-i,則溶液中鎂離子濃度至少為,此時(shí)

c(AsOt)

(

卜

褪

穹

身12.

—9.8

6.568.4

T即(Mg2*)

3.2020年12月17日，中國(guó)探月工程嫦娥五號(hào)任務(wù)取得圓滿成功。嫦娥五號(hào)鋰離子蓄電池選用了比能量

更高的鉆酸鋰（LiCoCh）正極材料和石墨負(fù)極材料。鉆是一種稀有的貴重金屬，廢舊鋰離子電池電極材料的

回收再生意義重大，鉆酸鋰回收再生流程如圖：

（1）用H2s04酸浸時(shí)，通常需添加30%的H2O2以提高浸出效率，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。

（2）用鹽酸代替H2s04和H2O2,浸出效率也很高。但工業(yè)上不使用鹽酸，主要原因是會(huì)產(chǎn)生有毒、有污

染的氣體—（填化學(xué)式）。

（3）其他條件不變時(shí)，相同反應(yīng)時(shí)間，隨著溫度升高，含鉆酸鋰的固體濾渣在H2s04和30%的H2O2混合

液中的浸出率如下表所示，請(qǐng)分析80℃時(shí)鉆的浸出率最大的原因：—o

反應(yīng)溫度/℃60708090

鉆的浸出率/%8890.59391

（4）已知常溫下草酸Kai=5.6xl0-2,Ka2=L5xlO-4,Ksp（CoC2O4）=4.0xl0-6,求常溫下Co2+與草酸反應(yīng)生成

COC2O4沉淀的平衡常數(shù)K=—。

（5）高溫下，在。2存在時(shí)，純凈的COC2O4與Li2c03再生為L(zhǎng)iCoCh的化學(xué)方程式為—。

（6）在空氣中煨燒COC2O4生成鉆的氧化物和C02,若測(cè)得充分煨燒后固體的質(zhì)量為3.615g,CO2的體積

為2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鉆的氧化物的化學(xué)式為—。

4.用軟鎰礦（主要成分MnO”含有Si。？、Fe0、A12O3,MgCC>3等雜質(zhì)）制備MnSCVH2。的流程

①30%H,O,

②敏水一一結(jié)晶,產(chǎn)品

凈化液

凈化

加（MnSO4?H。

氫氧化物Fe(OH)3AI(OH)3Fe(OHbMn(OH)2Mg(OH)2

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)，Mil。2和FezOs在纖維素作用下分別轉(zhuǎn)化為MnO、Fe3O4,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)合上圖和制備硫酸錦的流程，說(shuō)明硫

酸的量不宜過(guò)多的原因：。

（3）凈化時(shí)，加入30%Hz。？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Mgs?！cM11SO4溶解度曲線，簡(jiǎn)述“結(jié)晶分離”的具體實(shí)驗(yàn)操作

溫度（七）

（5）產(chǎn)品MnSO^H2。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

Mn3+＞再用O.lOOOmollT（NH）Fe（SC）4）2溶液bmL剛好把Mi?+轉(zhuǎn)化為。通過(guò)計(jì)算可知，

產(chǎn)品純度為（用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）。

5.從碑鹽凈化渣（主要成分為Cu、As、Zn、ZnO、Co和SiO?）中回收有利用價(jià)值金屬的工藝流程如

下，回答下列問(wèn)題:

神鹽

凈化渣

Na2c2。4

（1）在“選擇浸Zn”之前,將碑鹽凈化渣進(jìn)行粉碎的目的是.

（2）其他條件不變時(shí)，Zn和C。的浸出率隨pH變化如圖所示，貝「選擇浸Zn”過(guò)程中，最好控制溶液的

pH=.從“浸Zn液”中制備2160「7凡0時(shí)需要結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干，烘干操作需在減壓

低溫條件下進(jìn)行的原因是.

⑶“氧化浸出”時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)有2As+5H2O2=2H3ASO4+2H2。，另外還有.

（4）循環(huán)利用的物質(zhì)M為（填名稱）.

（5）草酸鉆是制備各種鉆氧化物和鉆粉的重要原料，廣泛應(yīng)用于磁性材料、電極材料及超硬材料等領(lǐng)域.

草酸鉆在惰性氣氛中的熱重分析圖譜表明，350—420℃之間的失重率達(dá)59.9%,則該溫度范圍內(nèi)草酸鉆分

解的化學(xué)方程式為.

6.碳酸錮（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）制備高純碳酸鍋的工藝流程如下：

熱水稀硫酸水、NH4HCO3

CO濾渣I灌渣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）菱銀礦、焦炭混合粉碎的目的是=

（3）“立窯燃燒”中SrCCh與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為。進(jìn)行燃燒反應(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）“沉鋸”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

（6）鋸鐵氧體是由鍋和鐵的氧化物組成的復(fù)合磁性材料。某種銀鐵氧體（xSrO.yFezCh）中Sr與Fe的質(zhì)量比

為0.13,則上為（取整數(shù)）。

x

7.乙二醇錨［Sb2（OCH2cH20）3］是一種無(wú)毒的白色晶狀粉末，主要用作聚酯反應(yīng)催化劑，其生產(chǎn)工藝流程

如下：

(1)補(bǔ)全煨燒過(guò)程中的化學(xué)方程式：Sb2s3+=Sb2O3+SO2,o

(2)醇化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，其化學(xué)方程式是,為提高Sb2O3的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是

(任寫一條)

n(HOCHCHOH)

(3)醇化時(shí)，最佳投料比'"sb?0'?—^=45,投料比過(guò)大導(dǎo)致產(chǎn)率降低的原因可能是o

(4)產(chǎn)品中&含量的測(cè)定：

I.實(shí)驗(yàn)原理：用碘(12)標(biāo)準(zhǔn)溶液將&氧化為&

II.實(shí)驗(yàn)操作：稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中，用鹽酸等試劑預(yù)處理后，用amol/L碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定。接近終點(diǎn)時(shí)，

加入2滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，消耗碘標(biāo)準(zhǔn)液體積為VmL。

①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是o

②產(chǎn)品中品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=

8.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、MnO2,FezCh等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如下：

氨水

濾渣①流渣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]2+和[Cu(NH3)4]2+配離

子；②。

(2)ZnO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o

（7）將濾渣①用H2s04溶液處理后得到溶液和_____固體（均填化學(xué)式）。

9.高銃酸鉀生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢錦渣（主要成分為MnCh、KOH、MgO和FezCh）可用于制備MnSCU晶體，

工藝流程如下：

硫酸硫鐵礦

MnO2CaCO3

------------/_.----------）廢渣A|_I_----------j濾液」_Ji_,_______,

廢鋅渣反應(yīng)I|-a過(guò)濾I—?反應(yīng)口一?過(guò)濾n—?反應(yīng)m—?調(diào)pH—過(guò)濾3|—?；;；'勺一?產(chǎn)品

濾液硫酸渡渣B淀渣C

該工藝條件下金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金屬離子Fe3+Fe2+Mn2+Mg2+

開(kāi)始沉淀pH2.107.459.279.60

完全沉淀pH3.208.9510.8711.13

回答以下問(wèn)題：

（1）MnSCU中陰離子的空間構(gòu)型為o

（2）提高“反應(yīng)I”速率可采取的措施是（除“加熱”外，任寫一種），濾渣A的主要成分為

（填化學(xué)式）。

（3）“反應(yīng)H”中硫鐵礦（FeS2）的作用為?

（4）“反應(yīng)III”的離子方程式為。

（5）“調(diào)pH”步驟中，應(yīng)調(diào)節(jié)pH不低于o

（6）取0.1510gMnS04固體，溶于適量水中，加硫酸酸化，用過(guò)量NaBiC>3（難溶于水）將其完全氧化為

MnO4,過(guò)濾，洗滌，洗滌液并入濾液后，加入0.5360gNa2c2。4固體，充分反應(yīng)后，用0.0320mol/L

KMnCU溶液滴定，用去20.00mL,計(jì)算樣品中MnSCU的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（保留三位有效數(shù)字）。

10.鋁酸鈉晶體（Na2Moe）4-2H2。）常用于配制金屬緩蝕劑。圖為利用鋁精礦（主要成分是MoS2,含少

量PbS等）為原料生產(chǎn)鋁酸鈉晶體的工藝流程圖。

空氣W沉淀劑

III

---[重結(jié)露]NaMoO,2HO(s)

銅精礦一卜焙燒I-I浸取I-I過(guò)濾I-I結(jié)晶I242

回答下列問(wèn)題：

（1）NazMoO/ZH2。中鋁元素的化合價(jià)是；

（2）“焙燒”反應(yīng)為2Mos2+7O2TM0O3+4SO2,該反應(yīng)氧化產(chǎn)物是（填化學(xué)式），寫出一條提高焙

燒速率的措施；

（3）“浸取”時(shí)含鋁化合物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；

（4）“結(jié)晶”前需向?yàn)V液中加入Ba（OH）2固體以除去co：。若濾液中（MoOj）=0.40mol/L,

c（CO^）=0.20mol/L,要使鋁元素?zé)o損失，殘余CO：的最低濃度是mol/L；［已知：

8

0P（BaCO3）=l?-9,Ksp（BaMoO4）=4.0xIO］

（5）鋁酸鈉也可用鋁酸錢［（NHJ2M00J和適量熱的純堿反應(yīng)來(lái)制取，反應(yīng)后溶液中只含鋁酸鈉從而有

利于提純。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

（6）鋁酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下，碳素鋼在緩蝕劑中的腐蝕速率實(shí)

驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

3002001501000鋁酸鈉

0100150200300月桂酰肌氨酸

緩蝕劑的濃度/mg?L-1

要使碳素鋼的緩蝕效果最好，緩蝕劑中鋁酸鈉（摩爾質(zhì)量為M）的物質(zhì)的量濃度為mol/L,

11.某鉆礦石的主要成分有CoO、CO2O3、MnO、Fe2O3>MgO和SiCh等。由該礦石粉制備CoCzCk固體的

方法如下(部分催化劑已略)。

稀硫酸

(NH^GO,

NaOH溶液

溶液1

調(diào)節(jié)pH

濃硫酸

礦石粉“沉淀2

加熱

沉淀1

已知：金屬離子沉淀的pH：

Fe3+Fe2+Mg2+Mn2+Co2+

開(kāi)始沉淀時(shí)1.56.38.98.27.4

完全沉淀時(shí)2.88.310.910.29.4

(1)CO2O3溶于濃硫酸，生成C02+和一種可使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，該氣體是

(2)向溶液1中加入NaOH溶液，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)pH至少大于

(3)向溶液2中加入NaF溶液，去除的離子是o

(4)向溶液3中加入氨水和過(guò)氧化氫溶液，將Co2+轉(zhuǎn)化為CO(NH3)=。補(bǔ)充完整下列離子方程式:

2+

CO+H2O2+NH3—CO(NH3):++—,o

(5)溶液4中，若將1molCo(NH3)r全部轉(zhuǎn)化為C0C2CU沉淀，需要消耗(NH^CzCUmol?

(6)關(guān)于上述流程，下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào))。

a.若礦石粉中存在少量FeO,經(jīng)上述流程也可制得純度相同的C0C2CU

b.向溶液3中加入氨水，作用僅是調(diào)節(jié)溶液的pH

c.流程中，僅通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH無(wú)法將金屬元素完全分離

12.高純硫酸鎰在電池材料領(lǐng)域有重要用途。以軟錦礦(主要成分為MnO2，含有少量鐵和鋁的氧化物)、

硫鐵礦(主要成分為FeS2)、鈦白廢酸(主要成分為H2so4)為原料制備MnSO4.H2O的工藝流程如圖：

鈦白廢酸H2O2石灰乳

硫鐵礦

MnSO4-H20

軟鎰礦

濾渣1濾渣2

(1)“酸浸”時(shí)，為提高鎰的浸出率，可采取的措施是,“酸浸”過(guò)程中鈦白廢酸不宜過(guò)量太多，原

因是O

(2)在“酸浸”過(guò)程中，F(xiàn)eS?和Mil。2顆粒組成兩個(gè)原電池，如圖所示：

其中，Mil。2原電池反應(yīng)迅速，而FeS2原電池由于生成的硫覆蓋在FeS2顆粒表面，溶解速率受阻變慢。

①M(fèi)i!。2原電池中，Mi!。2為原電池的(填“正極”或“負(fù)極”)，每消耗ImolMnO2，生成

molFe3+。

②FeS2原電池負(fù)極上的電極反應(yīng)式為

(3)已知部分金屬陽(yáng)離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH如表:

開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pH

Fe3+1.93.2

Al3+3.44.7

Mn2+8.110.1

Fe2+79.5

①要除去Fe3+和Al3+，需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍為。

②加入CaCOs也可以將濾液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

③若石灰乳用量過(guò)大，則MnSOjH2。的產(chǎn)量會(huì)(填“增加”、“減少”或“無(wú)影響”)。

(4)“操作X”為蒸發(fā)濃縮、、過(guò)濾、洗滌、烘干。

(5)某工廠用10t軟鑄礦(含87%MnC)2)制備MnSCVH2。，最終得到M11SO4，凡。13.523則

MnSO4H2O的產(chǎn)率為。

13.菱鋅礦主要成份Z11CO3,還含有CaCX^、FeCO3,Si。2雜質(zhì)，工業(yè)上用菱鋅礦制取

ZnSO「7H2。的流程如圖:

ZnSO「7ILO

浸出渣濾渣I濾渣2

已知：①部分沉淀的Ksp

)Fe(OH))

化合物Zn(OH22Fe(OH3ZnF2CaE,

Ksp近似值101710171039IO-10To

②氧化劑價(jià)格：漂液(含25%NaC10)250元?噸,雙氧水(含25%H2O2)2400元?噸->?

③Na+、C「對(duì)ZnSO「7H2。析出的影響可忽略。

回答下列問(wèn)題:

(1)“浸出渣”的主要成份是

(2)考慮成本，加入的氧化劑應(yīng)是.(填“漂液”或“雙氧水”)，離子方程式為:

(3)加ZnO調(diào)節(jié)至pH為.時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于等于lxl(T5moi.匚1時(shí)，即可

認(rèn)為該離子沉淀完全)；加ZnO前不加氧化劑的后果是Zn2+和Fe?+不易分離，請(qǐng)分析其原因是

(4)寫出加Zng發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：,該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值為0

(5)[Zn(NH3)/SO4屬于配合物，其中除了配位鍵外，還存在的化學(xué)鍵類型有(填字母)

A.離子鍵B.金屬鍵

C.極性共價(jià)鍵D.非極性共價(jià)鍵

14.某含銀(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、AI2O3、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)?，F(xiàn)用含銀廢

催化劑制備NiSO4-7H2O,其流程圖如下：

含銀廢_堿,r—凈化即過(guò)盛加熱即努由.坨。

過(guò)濾ffh7

催化劑困11除雜

濾液濾渣

部分金屬化合物的Kp近似值如表所示：

化學(xué)式

Fe(OH)2Fe(OH)3A1(OH)3Ni(OH)2NiCO3

Ksp近似值1.0x10-17I.OXIOF1.0x10-341.0x10-151,0x10-5

回答下列問(wèn)題

（1）“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，O

（2）“酸浸”所使用的酸為=

（3）“凈化除雜”時(shí)需加入H2O2溶液，其作用是,然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀

（鐵元素對(duì)應(yīng)離子濃度為1.0x10-moll"）,此時(shí)溶液的pH為（填計(jì)算所得數(shù)值）。

（4）“操作A”為、過(guò)濾、洗滌、干燥，即得產(chǎn)品。

（5）析出NiSO#7H2。后的溶液中含有一定濃度的Ni2+,為避免保的損失及其對(duì)環(huán)境造成的影響，可向析

出NiSO#7H2O后的溶液中加入Na2cCh固體將Ni2+轉(zhuǎn)化為NiCCh沉淀。若c（Ni2+>1.0mol.L1,欲使1L

溶液中的Ni2+沉淀完全，則需要加入Na2cCh固體的質(zhì)量最少為go（忽略溶液體積變化）

（6）保持其它條件不變，在不同溫度下對(duì)含鎂廢催化劑進(jìn)行酸浸，饃浸出率隨時(shí)間變化如圖。酸浸的最

佳溫度和時(shí)間分別為℃、min。

I

有82V-o-330OT

5O

7O

O

781廠+909"C|

7611rliiiiiiiiiiI

20406080100120140160

時(shí)間/min

15.從古至今，鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。

（1）古代中國(guó)四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是（填字母序號(hào)）。

a.Feb.FeOc.FesO4d.Fe2C）3

（2）從硫酸工業(yè)廢渣（主要化學(xué)成分為：SiCh約45%,FezCh約40%,AbCh約10%,MgO約5%）中提取紅

氧化鐵（FezCh）的工藝流程如圖（部分操作和條件略）：

空氣

回答下列問(wèn)題:

①在步驟i焙燒的目的是。步驟ii的濾渣為O

3+32

②在步驟iii操作中，滴加氨水除Alo若常溫時(shí)Ksp[Al（OH）3]=1.0xlO-,此時(shí)理論上使AF+恰好沉淀完全

即溶液中c（Al3+）=lxlO-smol-L1,則溶液的pH為。

③在步驟iv中發(fā)生的反應(yīng)中有?種氣態(tài)產(chǎn)物，它是（寫化學(xué)式）。

④步驟V中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為O

（3）工業(yè)上，利用硫酸亞鐵為原料，通過(guò)鐵黃（FeOOH,一種不溶于水的黃色固體）制備高鐵酸鉀

（K2FeO4）,可降低生產(chǎn)成本且產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)。工藝流程如下：

貳氣

①由圖知需先制得高鐵酸鈉溶液，然后加入飽和KC1溶液轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀，說(shuō)明相同溫度下溶解度：高鐵

酸鉀高鐵酸鈉（填“>"或“<”）?

②寫出由鐵黃制備高鐵酸鈉的離子方程式

放電

③高鐵電池是一種新型二次電池，電解液為強(qiáng)堿溶液，其電池反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O口

充電

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH?放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式為=

16.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)ezCh、FeO、SiCh及AI2O3）和水玻璃為原料制取PFASS的工藝流程如下：

硫酸NaC103znCaO'ziAI2O3

硫鐵礦

施渣

產(chǎn)品PFASS

硫酸

COH

已知：①堿化度B=C(F；C(')。

②mCaO-nAl2O3難溶于水。

回答下列問(wèn)題：

(1)“酸溶”時(shí)為提高鐵、鋁的浸出率可采取的措施是、o(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0

(4)“檢測(cè)”氧化后溶液中Fe3+、AF+的濃度，目的是o

(5)“調(diào)節(jié)堿化度”時(shí)，mCaO-nAlzOs與溶液中H+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”)，原因是o

(6)PFASS的組成可表示為［FeaAlMOHMSOj-nSiO?［，a、b、c、d應(yīng)滿足的關(guān)系是

17.門捷列夫在研究周期表時(shí)預(yù)言了“類硅”元素楮和“類鋁”元素錢等11種元素。錯(cuò)及其化合物應(yīng)用于航空

航天測(cè)控、光纖通訊等領(lǐng)域。一種提純二氧化錯(cuò)粗品(主要含GeCh、AS2O3)的工藝如下：

NaOHNaCIO

溶液溶液3鹽酸高純水

II((

粗品堿浸J.氧化f|蒸儲(chǔ)GeC］f|水解『GeCVn』。一便可一高純GeO?

已知：i.GeCh與堿反應(yīng)生成NazGeCh.ii.GeCk極易水解，GeCk沸點(diǎn)86.6℃。

iii.As位于同主族P的下一周期，As2O3+2NaOH=2NaAs02+H20o

(1)Ge位于同主族Si的下一周期，則Ge在周期表中的位置是。

(2)從原子結(jié)構(gòu)角度解釋Ge和Si金屬性遞變的原因_______o

(3)“氧化”過(guò)程是將NaAsCh氧化為Na3Ase)4,其離子方程式為。

(4)加鹽酸蒸儲(chǔ)生成GeCk,反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(5)高純二氧化楮的含量采用碘酸鉀滴定法進(jìn)行測(cè)定。稱取ag高純二氧化楮樣品，加入氫氧化鈉在電爐

溶解,用次亞磷酸鈉還原為Ge2+,以淀粉為指示劑，用bmol/L的碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗碘酸鉀的體

積為VmL。(20℃以下，次亞磷酸鈉不會(huì)被碘酸鉀和碘氧化)

2+4++

資料：3Ge+IO3+6H+=3Ge+I+3H2O,IO3+5I+6H=3I2+3H2O?

此樣品中二氧化鑄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(用表達(dá)式表示)。

18.下圖為從預(yù)處理后的可充電電池粉末(主要為NiO、CdO、CoO和FezOs等)中回收重金屬的工藝流

水相Q通入熱蒸汽CdCO,

濾

液

一

有廠有機(jī)相②一*再生回用

催.②

機(jī)

濾

——

化

液

相反萃取

f催L

電

①——①

-化

池

浸一水相②-*NiSOb6H.O

—

一

粉試劑X

取

一

末

Co(OH):lCoCk溶液一COCI2-6H2O

-Fe渣等

回答下列問(wèn)題：

（1）“浸取”過(guò)程先加入NH4HCO3溶液，再通入NH3,濾液①中主要含［Cd（NH3）4「、

2

［Ni（NH3）6］\［Co（NH3）61+&COj。寫出NiO浸取時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

（2）探究“催化氧化”步驟中［CO（NH3）6『氧化為［Co（NH3）6「的實(shí)驗(yàn)條件，向［CO（NH3）6『含量

（3）已知Co（OH）3為強(qiáng)氧化劑，向Co（OH）3中加入濃鹽酸發(fā)生“反應(yīng)I”，寫出該反應(yīng)的離子方程式

（4）“反萃取”的原理為NiR有機(jī)+2H+口Ni2++2HR有機(jī)，需加入的試劑X為,分離有機(jī)

相和水相的操作為o

（5）水相①的主要溶質(zhì)為（填化學(xué)式）。

(6)生成CdCC)3沉淀是利用反應(yīng)[Cd(NH3)/"+CO：□CdCO3J+4NH3T,常溫下，該反應(yīng)平

2+2+

衡常數(shù)K=2.75xl()5,[Cd(NH3)4]□Cd+4NH3的平衡常數(shù)K不穩(wěn)=2.75*10一7,列式計(jì)算

Ksp(CdCO3)：。

19.草酸鉆是一種重要的化工材料，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成。一種以銅鉆礦粉(主要成分為CO2CUS4,還含

一定量CuFeS?)為原料，生產(chǎn)草酸鉆晶體(COC2O4NHz。)的工藝流程如下：

細(xì)菌浸取液萃取劑還原劑H2O2

的虻++++

牌一圖]一軍?國(guó)+陋一早---COC204.2H20

萃出液FeOOH

已知：①“浸出”液含有的離子主要有H+、Fe3+、Cu2+>Co3+>SOj；

②草酸鉆晶體難溶于水。

回答下列問(wèn)題：

(1)“浸出”時(shí)常采取分批加入細(xì)菌浸取液并攪拌的措施，其目的是o

(2)“萃取”步驟中萃取除去的主要金屬陽(yáng)離子是。在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行萃取分液時(shí)需要使用的玻璃儀器

主要有o

(3)“氧化”過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為?！把趸睍r(shí)溫度?？刂圃?0℃

左右，溫度不宜過(guò)高也不宜過(guò)低的原因?yàn)閛

(4)“過(guò)濾”后的濾液中加入(NHJzCz。,溶液反應(yīng)得到草酸鉆晶體，過(guò)濾得到的草酸鉆晶體需要洗滌，

實(shí)驗(yàn)室中洗滌該晶體的方法為O

(5)在空氣中加熱一定質(zhì)量的COC2O4NH2O固體樣品時(shí)，其固體失重率數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，請(qǐng)補(bǔ)充完整表中

問(wèn)題。

已知：①Coe?。,在空氣中加熱至300℃及以上時(shí)，所得固體產(chǎn)物為鉆氧化物，氣體產(chǎn)物為CO?。

對(duì)應(yīng)溫度下樣品失重的質(zhì)量

②固體失重率樣品的初始質(zhì)量*。

序號(hào)溫度范圍/℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式固體失重率

I120?220CoC2O4-2H2O=CoC2O4+2H2O19.67%

II300—350—56.12%

20.常溫常壓酸浸全濕法從氧化銀礦中提取銀的工藝有安全性好、能耗低、浸出時(shí)短、生產(chǎn)成本低等優(yōu)

點(diǎn)，以某氧化鎮(zhèn)礦石（NiO,含有的雜質(zhì)為SiO2、以及Fe、Zn、Mg、Ca等元素的氫氧化物、氧化物或硅酸

鹽）為原料，生產(chǎn)流程如下：

②鋅的萃取過(guò)程反應(yīng)為：

2++

萃?。?RNa+Zn=R2Zn+2Na

+2+

反萃取：R2Zn+2H=2RH+Zn

回答以下問(wèn)題：

（1）礦石需要先經(jīng)過(guò)研磨成漿，其原因是。

（2）依據(jù)下列圖像1、2,選擇合適的實(shí)驗(yàn)條件，硫酸濃度為，浸出礦漿液固比

301o

0.40loo28OO

9

26O

8o248

63022O

7o7

20O

25%

6o186%

06.、

爵

O、