2022年高考化學專題

2022年高考化學專題突破

工藝流程的文字簡答（作用、原因、目的）

【類型一：作用類】

在物質性質和操作的基礎上，詢問能夠帶來的直接影響，稱之為作用。

【類型2：原因及目的類】

在作用的基礎上，增加對流程最終結果的影響（產率、產量），相比于作用更加深入和具體。

1.工業(yè)上常用水鉆礦（主要成分為CO2O3,還含少量Fe2O3、AI2O3、MgO、CaO等雜質）制備鉆的氧化物,

其制備工藝流程如下（已知Na2s03能還原Fe3+和Co3+）：

（1）溶液a中加入NaCIO的作用是____________________________________

（2）溶液d中的金屬離子只有C02+和Na+兩種，則溶液c中加入NaF溶液的作用是

【答案】（1）將溶液中Fe2+氧化成Fe3+（2）使Mg?+、Ca?+轉化為難溶于水的MgF?、CaF?沉淀除去

2+23+2+2+

【解析】（1）加入Na2sCh還會將Fe3+還原為Fe,反應的離子方程式為SO3+2Fe+H2O=2Fe+SO4+2H：

溶液a中含有C02+、Fe2\AP\Mg2\Ca2\Na\Cl\SO42-等，向溶液a中加入NaCIO,NaCIO具有強

氧化性，將Fe2+氧化成Fe3+,反應的離子方程式為2Fe2++CKy+2H+=2Fe3++Cr+H2O。（2）溶液c中加入NaF

溶液的作用是使Mg2+、Ca?+轉化為難溶于水的MgF2、CaFz沉淀除去

2.高鐵酸鉀（KzFeOQ是一種集強氧化性、吸附、絮凝于一體的新型多功能處理劑，其生產工藝如圖所示：

過量的熊K0H固體90%Fe（N03卜溶液

反藐I瞥邪堿性KC嬴溶液T反應液口I

KOH溶液

純化過濾

|KJ加o,晶體冷到濕W品］

J

已知KzFeCh具有下列性質:

①可溶于水、微溶于濃KOH溶液；②在0?5℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定

③在Fe3'和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解：④在酸性至堿性條件下，能與水反應生成Fe(OH)3和O2

(1)在“反應液I”中加KOH固體的"的是o

A.為下一步反應提供反應物

B.與“反應液「中過量的Ch繼續(xù)反應，生成更多的KC1O

C.KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率

D.使副產物KC1O3轉化為KC1

(2)制備KzFeO’時，須將90%的Fe(NO3)3溶液緩慢滴加到堿性的KC1O濃溶液中，并且不斷攪拌。采

用這種混合方式的原因是(答出1條即可)。

【答案】(1)AB

(2)減少KzFeCU在過量Fe3+作用下的分解(或KzFeCh在低溫、強堿性溶液中比較穩(wěn)定)

【解析】(1)A.Fe(NO3)3與KQO反應時，要消耗KOH,A正確；B.根據生產工藝流程圖可知，第

①步。2過量，加入KOH固體后會繼續(xù)反應生成KQO,B正確；C.因溫度較高時KOH與Cb反應生成

的是KC1O3,而不是KC1O,C錯誤；D.KC1O3轉化為KCI,化合價只降低不升高，不符合氧化還原反應

原理，D錯誤；(2)信息可知，KzFeCU在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，將90%的Fe(NO3)3

溶液緩慢滴加到堿性的KC1O濃溶液中，并且不斷攪拌，可以減少KzFeO4在過量Fe3+作用下的分解

3.工業(yè)上用含三價機(V2O3)為主的某石煤為原料(含有AI2O3、CaO等雜質)，鈣化法焙燒制備V2O5,

其流程如下：

|石煤警在研洛I浸出液阿I阻vu粵|VQ|

(資料)+5價饑在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關系：

PH4?66?88-1010?12

主要離子+4戶

vo2703-V2O7VO

(1)酸浸:①Ca(VO3)2難溶于水，可溶于鹽酸。若熔砂酸浸時溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于鹽酸的

離子方程式是。②酸度對帆和鋁的溶解量的影響如圖所示:酸浸時

溶液的酸度控制在大約3.2%,根據下圖推測，酸浸時不選擇更高酸度的原因是。

T

U

.

-S??

簍

線

(2)轉沉：將浸出液中的帆轉化為固體，其流程如下:

NH4cl溶液

浸出液需沉閩喋;溶液，(NHJ3VO4溶液NHV固體

Icwo)過濾4

①浸出液中加入石灰乳的作用是。

②向：NH4)3V。4溶液中加入NHQ溶液，控制溶液的pH=7.5o當pH>8時，NH4V。3的產量明顯降

低，原因是o

【答案】(1)Ca(VOO,+4H+=2VO；+Ca2++2H)O酸度大干3.2%時，鋼的溶解量增大不明顯，而鋁的

溶解量增大程度更大(2)調節(jié)溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)2沉淀當pH>8時，機的

主要存在形式不是VO,

【解析】(1)①Ca(VO3)2難溶于水，可溶于鹽酸，若焙砂酸浸時溶液的pH=4,由表中數據可知，Ca(VO3)

+2+

2溶于鹽酸轉化為VO；,反應離子方程式為：Ca(VO3)2+4H=2VO；+Ca+2H2Oo②根據如圖推測，酸浸

時不選擇更高酸度的原因是：酸度大于3.2%時，鋼的溶解量增大不明顯，而鋁的溶解量增大程度更大，故

答案為：酸度大于3.2%時，機的溶解量增大不明顯，而鋁的溶解量增大程度更大。(2)焙燒過程將V2O3

轉化為Ca(VO3)2,用鹽酸酸浸，浸出液中含有VO；、AP\Ca2\。-、H+,加入石灰乳調節(jié)pH得到Cas

(VO4)2沉淀，由表中數據，可知應控制pH范圍為10?12,由Ca(VO3)2->Ca3(VO4)2,可知氫氧化

2+

鈣還提供Ca2+,過謔分離，Ca3(VO4)2與碳酸鉉反應轉化為更難溶的CaCCh沉淀，c(Ca)降低，使機

從沉淀中轉移到溶液中形成(NHQ3VO4溶液，溶液中加入NHK1,調節(jié)溶液pH,同時溶液中NH：增大，

有利于析出(NH4)3VO3,①浸出液中加入石灰乳的作用是：調節(jié)溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)

2沉淀。②當pH>8時，鋼的主要存在形式不是VO；,NH4V03的產量明顯降低，故答案為：當pH>8時，

機的主要存在形式不是VO；

4.工業(yè)I：采用酸性高濃度含碑廢水(碑主要以亞珅酸H3ASO3形式存在)提取中藥藥劑AS2O3。工藝流程如

下:

已知：As2s3與過量的S2-存在以下反應：As2s3(s)+3S2-(aq)-^2AsS》；“沉神”中FeSCht的作用是

【答案】與過量的S2結合生成FeS沉淀，防止As2s3與S2?結合生成AsSs3?(或與S??結合生成FeS沉淀，使

平衡左移，提高沉珅效果)

【解析】亞鐵離子與過量的S2-結合生成FeS沉淀，防止AS2O3與S2-結合生成ASS3^即AS2s3+3S2-^^

2Ass3?-使平衡逆向進行，提高沉神效果

5.納米銅是一種性能優(yōu)異的超導材料，以輝銅礦(主要成分為CuzS)為原料制備納米銅粉的工藝流程如圖

所示:

輝

銅

濾渣水相空二制鐵紅和硫酸佞

(1)從輝銅礦中浸取銅元素時，可用FeCb溶液作浸取劑。

浸取過程中加入洗滌劑溶解硫時，銅元素浸取率的變化如圖所示，未洗硫時銅元素浸取率較低，其原因是一

(2)“萃取”時，兩種金屬離子萃取率與pH的關系如圖所示。當時，pH越大，金屬離子萃取率越

低，其中Fe3+萃取率降低的原因是o

0.51.01.52.02.53.0pH

【答案】（1）生成的硫覆蓋在Cu2s表面，阻礙浸?。?）Fe3+水解程度隨pH的升高而增大

【解析】（1）浸取過程中，由于生成的硫覆蓋在Cu2s表面，阻礙浸取，則洗滌硫和未洗去硫相比較，未洗

滌硫時銅的浸取率偏低，故答案為：生成的硫覆蓋在Cu2s表面，阻礙浸取；（2）由于Fe3+的水解程度隨著

pH的升高而增大，當pH>1.7時，pH越大，金屬離子萃取率越低，故答案為：Fe3+的水解程度隨著pH的

升高而增大。

6.2019年諾貝爾化學獎頒給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻的三位科學家。某廢舊鋰電池正極主要由LiFePO,、

鋁箔、炭黑等組成，Fe、Li、P具有極高的回收價值，具體流程如下:

Na2CO3

UCI溶液呼溶塑山83粗品

NaAIOz溶液

過程iv

Na2CO3

NaOH浸出液X溶液

r?Fe(OH)

廢舊溶液過程出NaOH3

鋰電池溶液.

過程i除鋁Hd/HzSFePO4?2H2O

溶液

后料過程過石墨粉\Na3P5

（1）過程ii中HCI/H2O2的作用是o

（2）浸出液X的主要成分為Li\Fe3+、H2PO4-等。過程迨控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85℃、反應時

間3h條件下，探究pH對磷酸鐵沉淀的影響，如圖所示。

①綜合考慮鐵和磷沉淀率，最佳pH為

②結合平衡杼利原理，解釋過程迨中pH增大，鐵和磷沉淀率增大的原因

③當pH>2.5后，隨pH增加，磷沉淀率出現了減小的趨勢，解釋其原因。

3+2++3+

【答案】（1）溶解LiFePO4,將Fe?+氧化為Fe（2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O）（2）2.5H2PO4

HPO42+H+,HPO42-0PO43-+H+,加入Na2cO3后，CO32-結合H+使c（H+）減小，促進上述電離平衡正向

移動，c(PO43)增大，與Fe3+結合形成磷酸鐵沉淀(或者：H2P04--HPO42+H+,HPO42^P0?+H+,

溶液pH增大，c(H+)減小，促進上述電離平衡正向移動，c(PO產)增大，與Fe^+結合形成磷酸鐵沉淀pH

>2.5時，沉淀中的磷酸鐵會有部分開始轉變生成Fe(0H)3,使得部分PON釋放，導致磷沉淀率下降

【解析】(1)過程「是除鋁后料中加入鹽酸酸化的H2O2,過濾后得到主要成分為Li\Fe3\H2P0。-等的溶

3+

液X,由知HC1/H2O2的作用是溶解LiFeP04,將Fe?+氧化為Fe

(2)①分析圖中數據可知，當pH=2.5時磷的沉淀率最高，鐵的沉淀率較高，則過程造選擇的最佳pH為

2.5；

2+

②已知溶液X中存在H2P04-的電離平衡，即H2PO4^HPO4+H,HPO4'0PCU3-+H+,過程iii中當加入

Na2c03后，CCV?結合H+使c(H+)減小，促進上述電離平衡正向移動，c(PO43)增大，與Fe3+結合形成

磷酸鐵沉淀，提高了鐵和磷沉淀率

③已知FePCh(s)=^Fe3+(aq)+PO?'(aq),當pH>2.5后，隨pH增加，溶液中c(OH)增大，Fe3+

開始轉變生成Fe(OH)3,促進溶解平衡正向移動，使得部分P0戶釋放，導致磷沉淀率下降

7.帆被稱為“工業(yè)味精”“工業(yè)維生素”，在發(fā)展現代工業(yè)、國防等方面發(fā)揮著至關重要的作用。某高倍型帆

渣含FezCh、FesO4>SiO?、AI2O3、V2O5>CnCh等物質，從中分離提取鋼銘的工藝流程如下:

同體H.SO4(NHJS0溶液Na*O滯液

祖渣f一~?酸浸—何時f沉屈-------H還原|，調川|

〒嫩燒；取燒

NH,血沉淀工V,0,Cr(OHh沉淀一fCrO.

空氣濾液1流流22

工業(yè)上可用電解還原法處理含CnCH-的酸性廢水。用鐵板作陽極，電解過程中，廢水pH逐漸上升，CN+、

Fe'+都以氫氧化物沉淀析出，達到廢水凈化的目的。

①其中陽極的電極反應式是o

②電解過程中，廢水pH上升的原因是o

【答案】Fe-2e=Fe2+陽極放電生成的Fe?+與CrzCV-反應消耗陰極H+放電生成氫氣

【解析】①Fe板作陽極，為活性電極，Fe失電子發(fā)生氧化反應生成亞鐵離子，陽極反應為Fe-2e=Fe2+；

②陽極電解產生的Fe2+具有還原性，。2。2?具有強氧化性，能將CnS??還原成CB,由離子反應方程式：

Cr2O7>+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，處理過程中消耗氫離子，溶液的酸性減弱，溶液pH增大；電

解時，陰極H+放電發(fā)生還原反應，2H++2e-=HzT，溶液中的H+減少，促進水的電離，氫氧根離子濃度增大，

溶液pH增大。

8.工業(yè)上用含鈦廢料(主要成分MnCh,含有少量Fe2O3、AI2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進行聯合處

理并制備MnSOi的流程如圖:

含功的箱

已知：25℃時，部分氫氧化物的溶度積常數(Kp)如下表所示。

氫氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2

1.0x10-321.0x10-382.0x10/4

KsP2.0x10-2°

(1)室溫下，加雙氧水氧化后所得的溶液中c(Mn2+)=2mol/L,某種離子的濃度小于1x1()-5mol/L時,可

認為已完全沉淀，則生成沉淀2需調節(jié)pH的范圍是?！皟艋睍r，加入(NH4)2s

的作用為o

【答案】5<pH<7除去CM+

【解析】AP+沉淀完全時：lxlO-5xc3(0H)=1.0x10-32,c(OH)=1.0xl0-9mol/L,pH=5,Fe(OH)3的溶

度積更小，當AP+沉淀完全時,Fe?+已經沉淀完全，CM+沉淀完全時：lxl()4xc2(OH)=2.0xl0-2。，c(OH)

732+27

=V2xl(rmol/L,當c(Mn)=2mol/L開始沉淀時,2xc(OH)=2.0x10/3c(OH)=10-mol/L,pH=7,

故調節(jié)pH的范圍是：5<pH<7；由上面的計算可以看出，在5vpH<7時，Cu升還沒有完全除去，故“凈化”

時.加入(NHi)2s的作用是除夫溶液中的CiP+?轉化為Cu$沉淀八

9.工業(yè)上用鈦白渣[主要成分為FeSCh,還含有少量Fez(SO4)3、MgSCh及TiOSOH為主要原料生產氧化

鐵黃CFeOOH)的一種工藝流程如下：

H2ONHM空氣Na()H溶液

IIJC

鈦門渣f[W]fI除雜|f同闌fI氧化|f叵闔fFeOOH

4I

濾液灌液x

(1)“溶解”時,TiOSCU發(fā)生水解生成難溶于水的H2TiO3,反應的化學方程式為

(2)“除雜”時，加入NH4HF2固體的作用是o

(3)實驗測得反應溶液的pH、溫度對氧化鐵黃產率的影響如圖所示。

①反應溫度宜選擇。

②氧化時應控制pH的合理范圍是4.5左右，pH過小或過大均會導致氧化鐵黃產率較低，其可能原因是

【答案】(1)TiOSO4+2H2O=H2TiO.4+H2SO4(2)除去Mg2+(3)?40℃②pH過低導致氧

化鐵黃部分溶于酸，pH過大導致Fe(OH)3增多

【解析】(1)TiOSO4水解生成難溶于水的HzTiCh和硫酸，反應方程式為：TiOSCU+2H2O=H2TiO31+H2so4；

(2)NH4+水解使溶液顯弱堿性，Mg2+能與OH-結合生成沉淀，從而可除去Mg2+；

(3)根據溫度與FeOOH產率的示意圖可知40C時FeOOH的產率最大，因此反應的適宜溫度為40℃；由

pH與FeOOH產率的示意圖可知，當pH約4.5時FeOOH的產率最大，pH過低導致氧化鐵黃部分溶于酸,

pH過大導致Fe(OH)3增多。

10.草酸合鐵酸鉀晶體Kx［Fe(C2O4)力3比0是一種光敏材料(見光易分解)，下面是一種制備草酸合鐵酸

鉀晶體的實驗流程:

HzSO.(NHQzSOsH20H2C2O4K2C2O4HQJ過量)HJCJO*

已知：(NH4)2so4、FeSO4?7H2。、摩爾鹽［(NH4)2sOFeSChSHzO］的溶解度如下表:

溫度/℃1020304050

(NH4)2SO4/g73.075.478.081.084.5

-

FeSO4*7H2O/g40.048.060.073.3

[(NH4)2SO4*FeSO4-6H2O]/g18.121.224.527.931.3

(1)“溶解1”應保證鐵屑稍過量，其目的是,“溶解2”加“幾滴H2so4”的作用是

(2)“沉淀2”時得到的FeC2O4?2H2O沉淀需用水洗滌干凈，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是

（3）“結晶”時應將溶液放在黑暗處等待晶體的析出，這樣操作的原因是“

【答案】（1）防止Fe2+被氧化為Fe3+抑制Fe.2+水解（2）用小試管取少量最后一次洗滌液，加入BaCl2

溶液，如出現白色沉淀，說明沉淀沒有洗滌干凈，否則，沉淀已洗滌干凈（3）黑暗可以防止晶體分解

【解析】（1）鐵可以還原Fe3+,“溶解1”應保證鐵屑稍過量，其目的是防止Fe2+被氧化為Fe3+；酸能抑制弱

堿陽離子水解，“溶解2”加“幾滴H2so4”的作用抑制Fe?+水解；

（2）若FeC2O4?2H2O沉淀洗滌干凈，最后一次的洗滌液中不含硫酸根離子，檢驗沉淀是否洗滌干凈，可根

據最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子設計實驗，具體操作是：用小試管取少量最后一次洗滌液，加入

BaCb溶液，如出現白色沉淀，說明沉淀沒有洗滌干凈，否則，沉淀已洗滌干凈。

（3）KxfFe（C2O4）y]?3H2O是一種光敏材料，見光易分解，為防止分解，“結晶”時應將溶液放在黑暗處等

待晶體的析出。

11.目前中藥在世界醫(yī)學界越來越受到關注。中藥藥劑砒霜（主要成分AS2O3）可用于治療急性白血病。工

業(yè)上利用酸性高濃度含碑廢水（碑主要以亞神酸H3ASO3形式存在）提取AS2O3的工藝流程如下:

螂節(jié)pH

育他fl

已知：As2s3與過量的S2-存在以下反應：As2s3（s）+3S2-（aq）-^2AsS3%

（1）,‘沉碑"中FeS04的作用是o

（2）調節(jié)pH=0時，發(fā)現酸性越強，AS2O3的產率越高。可能的原因是<.獲得

AS2O3固體，系列操作是、、o

【答案】（1）與過量的S2-結合生成FeS沉淀，防止As2s3與S2-結合生成AsSsY或與S?-結合生成FeS沉淀，

使平衡左移，提高沉珅效果）

（2）酸性越強，物質的氧化性或者還原性可能增強或增加氫離子濃度，平衡正向移動促進反應的進行，有

利于提高AS2O3的產率過濾洗滌干燥

3

【解析】（1）“沉神”中FeSO4的作用是與過量的S2-結合生成FeS沉淀，防止As2s3與S?一結合生成AsS3-,

以提高沉神效果；（2）調節(jié)pH=0時，由NasAsCU與凈化的S5氣體反應制備AS2O3的離子方程式為

+2

2As0?+2SO2+2HAS2O3+2SO4+H2O,由于溶液酸性越強，溶液中c（H+）越大，化學平衡正向移動，

有利于提高AS2O3的產率，且溶液酸性越強，微粒的還原性、氧化性也會越強，使反應更容易進行；從反應

體系中獲得AS2O3固體，系列操作包括過濾、洗滌、干燥。

12.某工廠廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和Al(含有少量AI2O3和Fe2O3),某化學興趣小組設計了如下實

驗流程，用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠磯晶體(FeSO4-7H2O)和膽磯晶體。

T固體c卜麻h溶液H氯化鋁

T溶液D

廢金過信NaOH溶液

屬屑I而驟i

T溶液EH麗

由E過量試劑X

■>1固體FHEM()4溶液卜麗］

步驟I，首先加入溫熱NaOH溶液，作用是：一段時間后，再分批加入常溫NaOH

溶液，原因是o

【答窠】加快反應速率由于反應放熱，分批加入常溫NaOH溶液，可以適當降低溫度，防止反應過快,

發(fā)生安全事故

【解析】步驟I是溶解鋁和氧化鋁，首先加入溫熱NaOH溶液，可以加快反應速率；由于反應放熱，分批

加入常溫NaOH溶液，可以適當降低溫度，防止反應過快，發(fā)生安全事故

13.工業(yè)上以碳素鋁鐵為原料制取銘錢機，利用電解法制取金屬輅。其工藝流程如下圖所示。

已知：H2sO4+Cr=C6O4+H2T

鍋故砒：Cr^NH)(SO4)4-24HO鐵依磯：)

422(SO44-24H2O

)

H2s0’(NH42SO4

II

一國一網一純鬟機

碳素格鐵母液

八1

熱水

鐵依砒品體

格<-嬴］<制備

電解液

陽極液(含CrQ?)

(1)碳素銘鐵是鐵珞合金，粉碎后溶于硫酸和電解陽極液的混合溶液中。該過程中電解陽極液的主要作用

是。

(2)加入(NH4)2s04的目的是。

(3)結晶后的母液從綠色化學的角度可采用的處理方法是。

(4)產品格中含氧呈脆性，為了降低其含氧量，可通過提高其純度。

【答案】(1)作氧化劑，將鋁鐵元素轉化為Fe3+和C3

（2）生成鐵錢磯和格錢磯進行分離

（3）轉入凈化后的純格鐵磯溶液進行結晶

（4）真空處理或氫還原

【解析】（1）碳素格鐵加入硫酸充分反應生成FeSO」和CrSCh,電解陽極液中含有CnO?，CnCh?一具有強

氧化性，能把鋁鐵元素轉化為Fe3,和CN而溶解。

（2）根據流程圖可知，加入（NHQ2sOJ后生成鐵鉉機晶體和銘鉞磯溶液，因此加入硫酸鉉的目的就是生

成鐵錢機和銘鉞磯進行分離。

（3）“綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染；反應物的原子全部轉

化為期望的最終產物，結晶后的母液是銘錢機的飽和溶液，所以結晶后的母液從綠色化學的角度可采用的

處理方法是轉入凈化后的純銘錢研溶液進行結晶，提高利用率。

（4）要降低產品格中的含氧量，則就應該隔絕空氣，所以正確的方法是真空處理或氫還原。

14.一種磁性材料的磨削廢料（含銀質量分數約21%）主要成分是鐵銀合金，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧

化物。由該廢料制備純度較高的氫氧化銀，工藝流程如下

H：SO4①H9：

HX0：②H：SNaFNaOH

T'.I,I

一料一|鍛-1|除鐵|—呼|除鈣除H沉鎮(zhèn)|一、（OH）：固體

盤渣置內技研渣謔渣CaF：＞M￡F：速液

（1）“除鐵”時H2O2的作用是,加入碳酸鈉的目的是

◎

（2）“除銅”時，反應的離子方程式為,若用NazS代替H2s除銅，

優(yōu)點是O

（3）已知除鈣鎂過程在陶瓷容器中進行，NaF的實際用量不能過多的理由為。

【答案】（1）將亞鐵離子氧化為鐵離子調節(jié)溶液的pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵磯渣

2++

（2）H2S+CU=CUS1+2H無易揮發(fā)的有毒氣體H2s逸出，可保護環(huán)境

（3）過量的F生成氫氟酸會腐蝕陶瓷容器

【解析】（1）雙氧水具有強氧化性，加入雙氧水目的是將Fe2+全部氧化為Fe汽加入碳酸鈉的目的是調節(jié)溶

液的pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵磯渣；

2++

（2）硫化氫與銅離子反應生成硫化銅沉淀：H2S+CU=CUS1+2H：Na2s與銅離子反應生成CuS沉淀，若

用Na2s代替H2s除銅，則無易揮發(fā)的有毒氣體H2s逸出，可保護環(huán)境，除銅效果更好；

(3)氟離子水解生成氟化氫，腐蝕陶瓷容器，故NaF的實際用量不能過多;

15.鍥及其化合物在生產生活中有著極其重要的作用?，F以低品位銀紅土礦(主要成分為銀的氧化物、

F3O3H2O和SiO2等)為原料制備蘭尼銀的工藝流程如圖所示：

已知加壓酸浸過程中的相關影響因素如下:

50100

4090

3080

企2070

)1060

*-

r

38￡

w

0.450.40.360.30.2$0.2O.：5ftI0.

質酸加入晶(Kg/ir)

牙石粒般(am)

破破如入量時沒出效桌的招響

始石社發(fā)時是出效果的粵力

②甲同學取該浸出液，控制pH為2?3,經過一系列操作，制取少量NiSO,7H2O晶體。其控制pH為2?3

的目的為。

下列說法正確的是________________

A.在搬燒過程中，空氣宜選擇從下往上的通入方式，使銀紅土礦燃燒更充分

B.加壓酸浸中，為加快反應速率，可選用濃硫酸

C.加壓酸浸中，在最適宜條件下，浸出渣中的主要成份為SiO2和FezOyfhO

D.CO為無色無味的有毒氣體，故從銀硫混合物到銀的過程中，需注意通風并及時檢測操作過程中是否有

CO泄露

【答案】抑制鍥離子水解防止生成Ni(OH)2沉淀ACD

【解析】②控制pH為2?3的R的為抑制銀離子水解防止生成Ni(OH)2沉淀；

A.在燃燒過程中，空氣宜選擇從下往上的通入方式，使銀紅土礦燃燒更充分，A正確；

B.濃硫酸中的氫離子濃度較小，故加壓酸浸中，為加快反應速率，不可選用濃硫酸，B錯誤；

C.加壓酸浸中，在最適宜條件下，浸出渣中的主要成份為SiOz和Fe2O3-H2O,C正確：

D.CO為無色無味的有毒氣體，故從銀硫混合物到銀的過程中，需注意通風井及時檢測操作過程中是否有

CO泄露，D正確；故選ACD。

16.以高鈦渣(主要成分為Ti3O5,含少量SiO2、FeO、Fe2O3)為原料制備白色顏料TiCh的一種工藝流程

如下：

NaO,固體HfH:SO4H:SO4Ti2(SO4)3

高鈦渣一?熔鹽—＞水浸—*■過濾—?酸溶—＞水解--"'脫色1---TiO；

注液

已知：NazTiCh難溶于堿性溶液；H2TQ3中的雜質Fe2+比Fe3+更易水洗除去。

(2)過濾:除雜后的濾液中獲得的NaOH可循環(huán)利用，則“水浸”時，用水量不宜過大的主要原因是

(3)脫色:H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影響TiCh產品的顏色，“脫色”步驟中Tiz(SO4)3的作用是

【答案】(1)用水量過大，導致濾液濃度過低，蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長)

(2)將溶液中的Fe3+還原為Fe?+,以便除去雜質鐵，提高H2TQ3的純度

【解析】(2)“水浸”時，用水量過大，導致漉液濃度過低，蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長),

故答案為用水量過大，導致濾液濃度過低，蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長)；

(3)根據給定信息易知，"脫色”步驟中加入還原性的Ti2(SO4)3,是為了將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,

以便除去雜質鐵，提高H2TiO3的純度，且不引入新的雜質

17.實驗室以工業(yè)廢鐵為原料制取綠帆(FeSO4-7H2O),并用綠機為原料制備Fe(OH)SO4溶液和

NH4Fe(SO4?12H2。晶體，其實驗流程如下：

K濃HNO,

I,_.I

廢帙一一可一I過刈一廂川一［過漁］化

II

已知：FeSO4-7H2O和NH4Fe(SO4)212H2O隨溫度變化的溶解度曲線如下圖。

2

00

80

60

40

20

-2?

趙00

法80

笳60

40

20

406080100

溫度ZC

（1）廢鐵溶解前需要用熱的飽和Na2c03溶液浸泡，目的是

（2）溶解時控制溶液溫度為70?80℃,目的是,溶解時鐵需過量的原因是

（3）氧化時將綠研分批次加入到濃硝酸中，攪拌，反應lh,有紅棕色氣體生成，同時得到Fe（OH）SOj,

發(fā)生的化學方程式為。氧化結束后不能采用加熱煮沸的方法除去溶液

中剩余的硝酸，理由是（任寫一條）。

【答案】（1）除去鐵表面的油污（2）增大硫酸亞鐵溶解度防止生成Fe3+（3）FeSO4+

HNO3（濃尸Fe（OH）SO4+NO2TFe?+水解生成Fe（OH）3或HNO3分解生成N02,污染環(huán)境

【解析】

（1）飽和Na2c03溶液顯弱堿性，廢鐵表面有油污，用熱的飽和Na2cCh溶液浸泡可除去表面的油污；

（2）根據溫度與溶解度曲線可知溫度為？0?80℃時，FeSCh的溶解度最大，因此溶解時控制溶液溫度為

70?80°C,可以增大硫酸亞鐵溶解度；鐵能將Fe3+還原為Fe2+,因此溶解時鐵過量，可防止生成Fe?+；

（3）FeSO4與濃硝酸反應，生成Fe（OH）SCh和NO2,反應方程式為：FeSO4+HNO3（i^）=Fe（OH）SO4+NOz?：

Fe3+易水解，加熱后會生成FezCh,且硝酸受熱分解會生成NO2,會污染環(huán)境，因此氧化結束后不能采用加

熱煮沸的方法除去溶液中剩余的硝酸；

18.納米氧化亞銅具有特殊功能。以廢銅渣（主要成分為Cu和CuO,含少量Ni、AI2O3和Fe3O4等）為原料

制備納米氧化亞銅的流程如下：

NaOH稀硫酸

C0溶液+熱空氣

廢銅渣T研磨I除1錦|■乖X麗—4渣］_匝X圖一匹回一濾液2-CuQ

III

高純Ni粉-Ni（CO）,滋液1濾渣2

回答下列問題：

（1）''研磨”的主要目的是O

（2）“酸溶”中通入熱空氣的主要目的是（用2個離子方程式表示）。

（3）制備CsO有多種方案（注明：臟的某些性質類似氨氣）。

方案1：炭還原法,即木炭與氧化銅混合共熱；

方案2：葡萄糖還原法，即葡萄糖與Cu（OH）2濁液共熱：

方案3：朋還原法，即在加熱條件下用N2H4還原CuO：

方案4：電解法，以銅為陽極，石墨為陰極，電解NaOH溶液。

從操作方便、產品純度、節(jié)能安全和環(huán)保等角度分析，最佳方案是方案________________________(填數字)。

+2+

【答案】(1)增大固體接觸面積，加快反應速率(2)2CU+O2+4H=2CU+2H2OS

2++3+

4Fe4-O2+4H=4Fe+2H2O(3)2

【解析】

(1)固體與氣體或液體的接觸面積越大，反應速率越快。由此得出“研磨”的主要目的是增大固體接觸面積，

加快反應速率；調節(jié)pH時，Fe3+轉化為Fe(OH)3,由此得出濾渣2的主要成分是Fe(OH)3.答案為：增大固

體接觸面積，加快反應速率；Fe(OH)3；

(2)''酸溶''時通入熱空氣，將Cu、CuO、Fe3O4轉化為C11SO4、Fe2(SO4)3,便于提純與轉化，其主要目的

2++3++2+

是2CU+O2+4H+=2CU2++2H2。、4Fe+O2+4H=4Fe+2H2Oo答案為：2Cu+O24-4H=2Cu+2H2O>

2++3+

4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O；

(3)方案1：木炭過量時，會引入雜質，且可能會將CU2O進一步還原為Cu；

方案2：葡萄糖還原CU(OH)2,此法操作方法，產品純度高；

方案3：N2H4類似NH3,不環(huán)保；

方案4：電解法耗能高，在銅電極表面生成CsO,分離困難。

綜合以上分析，最佳方案是方案2。

19.金屬鈦素有“太空金屬”、“未來金屬”等美譽。工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦并得到副產品

FeSO』?7H2O(綠研)的工藝流程如下圖所示。

酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)

(l)試劑A為。加入A的目的是(用離子方程式表示)。

(2)鈦液I需冷卻至70c左右，若溫度過高會導致產品TiS回收率降低，原因是o

【答案】⑴Fe2Fe3++Fe=3Fe2+(2)溫度過高會導致TiOSCh提前水解，產生HzTiCh沉淀

【解析】

(1)根據流程圖分析知，酸溶后的溶液總可能存在鐵離子，所以試劑A為鐵粉，目的是還原鐵離子生成亞

鐵離子，故答案為：Fe；2Fe3++Fe=3Fe2+；

（2）根據題給信息分析知.酸溶后溶液中含有TiOSCh.分析流程圖知濾液II溫度升高到90℃,使TiOSCh

水解生成HzTiCh，所以此處溫度高時，會提前水解，故答案為：溫度過高會導致TiOSCh提前水解，產生

HzTiCh沉