2021、2022年高考化学真题：工业流程题.pdf

2021、2022年高考化学真题：工业流程题2021 年一、单选题1.（2021年山东卷）工业上以SCh和纯碱为原料制备无水NaHSCh的主要流程如图，下列说法错误的是SO2一|吸 收1|结晶|一 湿料|气流干燥|一 N a H S03园一母液纯碱、水A.吸收过程中有气体生成C.气流干燥湿料时温度不宜过高【答案】B【解析】B.结晶后母液中含有NaHCChD.中和后溶液中含Na2sO3和 NaHCChA.根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A 正确；B.结晶后母液中含饱和NaHSCh和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCCh,假设产物中存在NaHCCh,则其会与生成的NaHSCh发生反应，且 NaHCCh溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B 错误；C.NaHSCh高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C 正确；D.结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2so3和 NaHCCh,D 正确；故选B,2.（2021年河北卷）BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制 备 BiOCl的工艺流程如图：金属BiBiOCl下列说法错误的是A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度B.转化工序中加入稀HC1可抑制生成BiONO3C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D.水解工序中加入少量NH4NO3G)有利于BiOCl的生成【答案】D【解析】A.硝酸为强氧化剂，可与金属钮反应，酸浸工序中分次加入稀H N O 3,反应物硝酸的用量减少，可降低反应剧烈程度，A 正确；B.金属秘与硝酸反应生成的硝酸钿会发生水解反应生成BiONO、，水解的离子方程式为Biu+NO；+H2O BiONO3+2H+,转化工序中加入稀HC1,使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，硝酸秘水解平衡左移，可抑制生成BiONO-B 正确；C.氯化秘水解生成BiOCl的离子方程式为B i+c r+H q u B io c i+2 H+,水解工序中加入少量CH 3coONa(s),醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特列原理分析，氯化钿水解平衡右移，促进Bi3+水解，C 正确；D.氯化铀水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3+C1+H2()U B iO C l+2H*,水解工序中加入少量 NH4NCVS),钱根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，氯化钮水解平衡左移，不利于生成B iO C l,且部分钿离子与硝酸根、水也会发生反应Bi,+NO3+H2O BiONO3+2Ht,也不利于生成B iO C/,综上所述，D 错误；故选D。3.(2021年湖南卷)已二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：工业路线0H硝酸催 化 剂,“绿 色”合成路线广COOH _ 空气U cO O H r催 化 剂,O下列说法正确的是A.苯与滨水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色B.环己醇与乙醇互为同系物C.已二酸与NaH C O,溶液反应有C 0?生成D.环己烷分子中所有碳原子共平面【答案】C【解析】A.苯的密度比水小，苯与溟水混合，充分振荡后静置，有机层在上层，应是上层溶液呈橙红色，故 A错误；B.环己醇含有六元碳环，和乙醇结构不相似，分子组成也不相差若干C H 2 原子团，不互为同系物，故 B 错误；C.己二酸分子中含有竣基，能与NaH C C h溶液反应生成C O 2,故 C正确；D.环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构，因此所有碳原子不可能共平面，故 D错误；答案选C。4.（2 0 2 1 年湖南卷）一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：物质X 碳、氯气II海水-A 苦卤水T 沉镁占|煨烧/叵 研 一*无水MgCl2千 千滤液 气体下列说法错误的是A.物质X 常选用生石灰B.工业上常用电解熔融M g C L 制备金属镁高温C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+C U=MgC l,+C OD.“燃烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgC l?【答案】D【解析】A.物质X的作用是使M g 2+转化为M g(0 H)2,工业上常采用C a O,发生C a O+H 2 O=C a(O H)2,C a(O H)2+M g 2+=M g(O H)2+C a 2+,A 正确；B.Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融M g C l?制备金属镁，B正确；C.由图可知“氯化”过程反应物为M g O、氯气、C,生成物之一为M g C h,C在高温下能将二高温氧化碳还原为CO,则“气体”为 CO,反应方程式为M g O+C+C L =M g C l2+C。，C正确；D.“煨烧”后得到M g O,MgO和盐酸反应得到M g C L 溶液，由于M g C b 在溶液中水解为氢氧化镁和H C 1,将所得溶液加热蒸发H C 1 会逸出，M g C L 水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水M g C L,D 错误；选 D。二、元素或物质推断题5.(2 0 2 1 年 1 月浙江省普通高校招生选考化学试题)某兴趣小组对化合物X 开展探究实验。其中：X 是易溶于水的强酸盐，由 3 种元素组成；A和 B 均为纯净物；B 可使品红水溶液褪色。请回答：(1)组成X 的 3 种 元 素 是(填 元 素 符 号)，X 的化学式是 o(2)将固体X 加入温热的稀H 2 S O4 中，产生气体B,该 反 应 的 离 子 方 程 式 是.步 骤 L发生反应的化学方程式是 o(4)步骤I I,某同学未加H 2 O2 溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是。(5)关于气体B 使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B 不能使品红褪色，而 是 B 与水反应的生成物使品红褪色。请 设 计 实 验 证 明.H2C-OH【答案】C u、S、0 C U S 2 O 6 S 2 O；里 S O：+S(M H C-O 1 1 +CU(O H)2IH2C-OHH2C-O.ICut H C-0+2H2OIH,C-OHS O 2 与水反应生成H 2 so 3：H 2 S O 3 能被氧气氧化为H 2 so 4,与B a C h反应生成B a S C h 配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入S0 2,不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快【解析】(1)根据分析，固体X 中含有的元素是C、S、0；加入盐酸酸化的氯化钢溶液，生 成 1.1 6 5g 硫酸铁沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.0 0 5m o L 则固体Cu SOa 的物质的量为O.Ol Om o l,质量为1.6 g,根据质量守恒的气体SO2的质量为0.6 40 g,该物质中三种元素的质量比/n(Cu)：WI(S):/7 i(0)=0.6 40 g:0.6 40 g:0.9 6 0 g,则这三种原子的物质的量的比 M(Cu):n(S):(O)=l:2:6,故固体X 的化学式为C1 1 S2O6；(2)根据题目，固体X 与温热的稀硫酸反应可以生成SO?气体，根据原子守恒和电荷守恒配平,里A则该过程的离子方程式为S20：:一 +SCh T；(3)步 骤 I 为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为H,C-OH吃 一 、-I I/C uH-OH +Cu(OH)2T H C-O +2比0；H H2C-OH(4)步骤n中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明s o?溶于水后可以被空气中的氧气氧化，故答案为：SO2与水反应生成H 2s o 3；H 2s 0 3能被氧气氧化为H 2s o 4,与 Ba CL 反应生成 Ba S0 4；(5)SO2可以使品红溶液褪色，S0 2溶液中存在SC)2分子和H 2s o 3,欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2,不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快。三、工业流程题6.(2021年高考全国乙卷化学试题)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有Ti O?、Si O?、AI Q 3、MgO、C a O 以及少量的FQO,。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。(NH4)2so4 热水 氨水高钛炉渣焙烧尾气酸 酸 溶 渣 热 水 母 液 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的p H 见下表金属离子F e3+Al3+M g2+Ca2+开始沉淀的p H2.23.59.512.4沉淀完全(c=l .0 x 1 CT m o l L)的 p H3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“焙烧 中，Ti O2,Si C 2几乎不发生反应，AI 2O3、MgO、C a o、F e Q,转化为相应的硫酸盐，写出Al2c)3转化为N H 4Al(SO。?的 化 学 方 程 式。(2)“水浸”后“滤液”的p H 约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节p H 至 U.6,依次析出的金属离子是(3)“母液 中M g”浓度为 m o l .L .(4)“水浸渣”在 1 6 0“酸溶”最 适 合 的 酸 是。“酸溶渣”的成分是、。(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，Ti O?+水解析出T i C x H Q 沉淀，该反应的离子方程式是。(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得,循环利用。【答案】A12O3+4(N H4),SO4 2 N H4A1 (SO4)2+6 N H,T+3H2O T F e3 A 产、M g2+l.Oxl O6 硫酸 Si O2 Ca SO4 Ti O2+(x+l)H,O=Ti O,xH,O+2H(N H4)2SO4【解析】(1)氧化铝转化为硫酸铝镂发生的反应为氧化铝、硫酸钱在高温条件下反应生成硫酸铝镂、氨气和水，反应的化学方程式为A L O 什为N H M S O 4 焙烧N H 4Al (SO4)?+4N H 3 t +3H 2O,故答案为：Al2O3+4(N H4)2 S O 4 NH4A1 (SO4)2+4N H 3 t +3H2O；(2)由题给开始沉淀和完全沉淀的p H 可知，将 p H 约为2.0 的滤液加入氨水调节溶液p H 为 1 1.6时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：F e 3+、AP+、M g 2+；(3)由镁离子完全沉淀时，溶液p H 为 1 1 可知，氢氧化镁的溶度积为1 X1 0 节义(1 义 0-2.9)2=1 X 1 0 I%当溶液p H 为 1 1 0 时,溶液中镁离子的浓度为1x10-108/2八2=1 X 1 0 6 m oi/L,故答案为：1 X 1 0 6(1 X 1 0 2 4)2(4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少T i O S C U 溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到1 6 0 酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故答案为：硫酸；S i C h、C a S O 4；酸溶后将T i O S C U 溶液加入热水稀释并适当加热，能使T i O S C U 完全水解生成T i O z -x H2O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为T i O 2+(x+1)H2O AT i O 2 -XH2O+2H+,故答案为：T i O2+(x+l)H2O AT i O 2 x H2O+2 H+；(6)由分析可知，尾气为氨气，母液为硫酸筱、母液为硫酸，将母液和母液混合后吸收氨气得到硫酸镀溶液，可以循环使用，故答案为：(N H 4)2 S C 4。7.(2021年高考全国甲卷化学试题)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)12的一种制备方法如下图所示：AgNO；F 型 ,净化除氯后含 海水一 M 悬浊液一一唾 1,沉淀加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为,生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。通入C l?的过程中，若氧化产物只有一种，反 应 的 化 学 方 程 式 为；若反应物用量比n（C l j/n（F e l 2）=1.5时，氧化产物为；当 !（。2）/1俨叫）1.5 ,单质碘的收率会降低,原因是。以N a l O,为原料制备L的方法是：先向N a l O、溶液中加入计量的N a H S O、，生成碘化物；再向混合溶液中加入N a l O,溶液，反应得到12,上述制备12的总反应的离子方程式为 o K I溶液和C u S O”溶液混合可生成C u i沉淀和匕，若生成1 m ol l 2,消耗的K I至少为m ol e I?在K I溶液中可发生反应h+r U U。实验室中使用过量的K I与C u S O,溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸播可制得高纯碘。反应中加入过量K I的原因是。【答案】2 Ag I+F e=2 Ag+F e 2+2 A g N O3 F e L+C L=L+F e C L h,F e C h 上被过量的3进一步氧化 2 1 0；+5 H S O-=I2+5 S O +3 Hf+H,O 4 防止单质碘析出【解析】（1）由流程图可知悬浊液中含Ag l ,Ag l可与F e反应生成F e k和A g,F e k易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入F e粉进行转化反应的离子方程式为2A g I+F e=2A g+F e 2+2I,生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中，故答案为：2A g I+F e=2A g+F e 2+21；A g N O3；通入C l?的过程中，因1-还原性强于F e 2+,C l?先氧化还原性强的，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是L,故反应的化学方程式为F e k+C L=L+F e C L,若反应物用量比n（C 1 2）/n（F e U）=1.5时即C 1?过量，先氧化完全部 再氧化F e?+,恰好将全部 和F e?+氧化，故氧化产物为1 2、F e C 1 3,当n（C 1 2）/n（F e 1 2）1.5即C 1,过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低，故答案为：F e l2+C 1 2=h+F e C h；卜、F e C h;I 2被过量的C l?进一步氧化；先向N a l O,溶液中加入计量的N a H S O3,生成碘化物即含r的物质：再向混合溶液中（含）加入N a l O s溶液，反应得到匕，上述制备L的两个反应中r为中间产物，总反应为1 0；与H S O：发生氧化还原反应，生成S O：和k，根据得失电子守恒、电荷守恒 及元素守恒配平离子方程式即可得：2I O；+5H S O-=I2+5S O i +3 H+H2O ,故答案为：ZI O:+S H S O k+S S O j+B H+H q ；KI溶液和CuSO4溶液混合可生成Cui沉淀和L，化学方程式为4KI+2CUSO4=2CUI1+I2+2K2SO4,若生成Im ol，则消耗的KI至少为4mol；反应中加入过量K I,浓度增大，可逆反应i2+r U 4 平衡右移，增大L 溶解度，防止k 升华，有利于蒸储时防止单质碘析出，故答案为：4；防止单质碘析出。8.（2021年山东省高考化学试题（山东卷）工业上以铝铁矿（FeC oC h,含 Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矶钠（Na2Cr252H2O）的工艺流程如图。回答下列问题:母液蒸发结晶冷却结晶副产品NazCr2。？*2H2。（1）焙烧的目的是将FeCnCh转化为NazCrCh并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是一。（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c 与 pH 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度 cW 1.0Xl（）FmolL r时，可认为已除尽。(ToluF)g一中和时pH 的理论范围为一；酸化的目的是一;Fe元素在一（填操作单元的名称）过程中除（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致一；冷却结晶所得母液中，除 NazCmCh外，可在上述流程中循环利用的物质还有.(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以 NazCrO 为主要原料制备NazCrzCh的总反应方程式通电为：4Na2CrO4+4H2Oz=2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2 t+O2 t 则 NazCnCh 在(填 阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为一。【答案】增大反应物接触面积，提高化学反应速率 4.5 pH 9.3 时，H2SQ3会再溶解生成S i O j,因此中和时pH的理论范围为4.5 4 pH 4 9.3；将 A1元素和Si元素除去后，溶液中C r元素主要以CrQ；和CrO：存在，溶液中存在平衡：2CrO：+2H*C r2O；-+H2O，降低溶液pH,平衡正向移动，可提高NazSCh的产率；由上述分析可知，Fe元素在“浸取”操作中除去，故答案为：4.5pH过量8工沉铝滤液n a -过滤 BaMoOJS)L-淀液HI已知：25C时，H 2 c 的 K 4.5xl0-7,Ka2=4.7x10-Ksp（BaMoO4）=3.5xl0；Ksp（BaCO,）=2.6xlO-9；该工艺中，pH 6.0时，溶液中M o元素以MoO：的形态存在。“焙烧”中，有 NazMoO4生成，其中M o元 素 的 化 合 价 为。（2）“沉铝”中，生成的沉淀X 为 o（3）“沉铝”中，pH为 7.0。生成BaMoO.,的 离 子 方 程 式 为。若条件控制不当，BaCO,也会沉淀。为避免BaMoO,中混入BaCO,沉淀，溶液中c（HCO；）:c（MoO；）=（列出算式）时，应停止加入BaQ?溶液。（4）滤液m 中，主要存在的钠盐有NaCl和 Y,Y 为。往滤液HI中添加适量NaCl固体后，通入足量_ _ _ _ _ _（填化学式）气体，再通入足量C O,可析出Y。（5）高纯AlAs（碎化铝）可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs（神化钱）反应。光 刻 掩 膜光 刻 掩 膜H Q z刻 蚀 液GaAsGaAsAlAsGaAsGaAsAlAs致 密 保 护 膜-、该氧化物为 已 知：Ga和A1同族，As和N同族。在H Q?与 上 层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为【答 案】+6 Al(OH),MoO;+Ba2+=BaMoO,|2.6x1”4.7x10 x 3.5xlO-8NaHCO,NH,A1,O,4:1【解 析】“焙烧”中,有NazMoO,生 成,其 中Na和O的化合价为+1和-2,根据化合价的代数和为0可 知，M o元素的化合价为+6。（2）“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生 成的沉 淀X为A1（OH）3。（3）滤 液H中含有铝酸钠，加入氯化钏溶液后生成BaMoO4沉 淀，该反应的离子方程式为MoOj+Ba2+=BaMoO4|。若开始生成BaCO,沉 淀，则体系中恰好建立如下平衡：HCO；+BaMoO4=B aC O、+M oO f+H，,该反应的化学平衡常数为_ c(H+)c(MoOj)_ c(H+)c(CO；)c(MoO：)c(Ba2+)Ar2,v,(BaMoO4)1 -c(HCO；)c(HCO3)c(CO;)c(Ba2+)(BaCO3)。为 避 免BaMoO4中混入 如 毁 沉淀，必须满足嘴静工笔黑箸由于“沉钥”中PH为 7。c g f mH/L,所 以 溶 液 中 制 器=K“2K”(BaMoO4)1x10 7mol/LxX：v/,(BaCO,)时,开始生成BaCO：沉淀,因此，c(/HCO；、):c(/MoO,;)、=1-x-1-0-m-o-l-/-L-x-K-s-n-(-B-a-C-O-,-)-、K,MBaMoO4)Ix l07mol/Lx2.6xl0-9-n-T-W4.7x10 x3.5xW8应停止加入BaCI?溶液。（4）滤液I 中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，过滤得到的滤液n 中含有碳酸氢钠和铝酸钠。滤液n 中加入适量的氯化钢溶液沉铝后，因此,过滤得到的滤液III中，主要存在的钠盐有NaCl和NaHCC3,故Y 为 NaHCO”根据侯氏制碱法的原理可知，往滤液III中添加适量NaCl固体后，通入足量NH”再通入足量C O?,可析出NaHCO、。（5）由题中信息可知，致密的保护膜为一种氧化物，是由H?。?与AlAs反应生成的，联想到金属铝表面容易形成致密的氧化膜可知，该氧化物为ALO：。由Ga和 A1同族、As和 N 同族可知，GaAs中显+3价（其最高价）、As显-3价。在 H?。?与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，其化合价升高了 8,As元素被氧化，则该反应的氧化剂为H2O 2,还原剂为GaAs。H2O?中的O 元素为一 1价，其作为氧化剂时，O 元素要被还原到-2价，每个HzO?参加反应会使化合价降低2,根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为8:2=4:112.（2021年 1 月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组用铝铁矿 Fe（Cr（h）2 制备KzCriO?晶体，流程如下：高温已知：4Fe(CrO2)2+lONa2co3+7O2-8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO22H+2Cr4 U C m O：+H2O相关物质的溶解度随温度变化如下图。I,4-1(.(55、NaCI1 20 40 60 80 100温度/C请回答：(1)步 骤 l,将辂铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是.(2)下列说法正确的是 oA.步 骤 I I,低温可提高浸取率B.步 骤 H,过滤可除去NaFeCh水解产生的Fe(OH)3C.步骤I I L 酸化的目的主要是使NazCrCh转变为NazCrzChD.步骤I V,所得滤渣的主要成分是Na2sCh和 Na2c03 步 骤 V,重结晶前，为了得到杂质较少的K2O2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶 解 KC1-一-重结晶。a.50蒸发溶剂；b.100 蒸发溶剂；c.抽滤；d.冷却至室温；e.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。(4)为 了 测 定 产 品 的 纯 度，可采用氧化还原滴定法。下列关于滴定分析的操作，不正确的是 oA.用量筒量取2 5.0 0 m L待测液转移至锥形瓶B.滴定时要适当控制滴定速度C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D.读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直E.平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作)(5)该小组用滴定法准确测得产品中K2 O2 O7 的质量分数为9 8.5 0%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2 C r 2()7 溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2 O2 O7 待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是,添加该试剂的理由是.【答案】增大反应物的接触面积 B C a e d c A C 再用洗瓶以少量蒸储水吹洗锥形瓶内壁 H2 s C M 抑制C n O：转化为C r O；,且与C m O：不反应【解析】(1)步骤I 中铭铁矿与足量熔融Na 2 c 0 3 发生高温氧化反应生成Na 2 C r C 4、Na Fe C h 和 C O2,将铭铁矿粉碎，可增大反应物的接触面积，加快高温氧化的速率；故答案为：增大反应物的接触面积。(2)A.根据Na z C r C b 的溶解度随着温度的升高而增大，步骤I I 中应用高温提高浸取率，A错误;B.步骤I I 中用水浸取时N a Fe Ch 发生强烈水解：N a Fe O 2+2 H2O=N a O H+Fe(O H)3；,经过滤可除去Fe(O H)3,B 正确;C.步骤I I I 酸化时，平衡2 H+2 Cr O 孑 Cr 2(片+压0正向移动，主要目的使N a z Cr CM 转化为N a z Cn Ch,C 正确；D.根据分析，步骤I V 中过滤所得滤渣主要成分为N a 2 s 0 4,D错误；答案选B C。(3)N a2Cr2O 7 中加入K C1 发生反应N a z Cn O+ZK CU K z Cn O+ZN a Cl,根据各物质的溶解度随温度的变化曲线可知，K z Cm Ch 的溶解度随温度升高明显增大，N a Cl溶解度随温度升高变化不明显，5 0 时两者溶解度相等，故为了得到杂质较少的K z C n O 粗产品，步骤V重结晶前的操作顺序为：溶解K CI-5 0 蒸发溶剂一蒸发至溶液出现晶膜，停止加热一冷却至室温一抽滤一重结晶；故答案为：a e d c。(4)A.量筒属于粗量器，不能用量筒量取2 5.0 0 m L溶液，由于K z Cn Ch 具有强氧化性，量取2 5.0 0 m L待测液应用酸式滴定管，A错误；B.滴定时要适当控制滴定的速率，确保反应物之间充分反应，同时防止滴加过快使得滴加试剂过量，B 正确；C.滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化，以便准确判断滴定的终点，C 错误；D.读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，平视读取读数,D正确；E.为了确保每次滴定时滴定管中的溶液充足，平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或0”刻度以下，并记录初始读数，E正确；答案选A Co在接近终点时，使用“半滴操作”的方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸储水吹洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化：故答案为：再用洗瓶以少量蒸储水吹洗锥形瓶内壁。(5)根据题意，Kz Cn Ch溶液的吸光度与其浓度成正比例，在 Kz Cn Ch溶液中存在平衡50 手+H2O U 2H+2CrO f ,即有部分50 手会转化为CrO 孑，从而使测得的质量分数明显偏低,为抑制C O 歹转化为CrO 孑，可加入与e r?。手不反应的酸，如硫酸；故答案为：H2so 4；1(U$l JCr2O 转化为C r O1 且与C O 手不反应。2022 年1.(2022全国甲卷)硫酸锌(Z n S O”)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为Z n CO,杂质为S i。？以及Ca、M g、Fe、C u 等的化合物。其制备流程如下:滤渣 滤渣 滤渣 滤渣本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表:离子FeZn2+Cu2,Fe2+Mg?，K,4.0 x10-386.7 x 10-172.2 xlO-208.0 xl()T61.8xl0回答下列问题：菱 锌 矿 焙 烧 生 成 氧 化 锌 的 化 学 方 程 式 为。(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是(填 标 号)。A.NH3 H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH滤 渣 的 主 要 成 分 是、o向8090的滤液中分批加入适量。04溶液充分反应后过滤，滤渣中有MnO”该步 反 应 的 离 子 方 程 式 为。滤液中加入锌粉的目的是 o滤渣与浓H2sO,反应可以释放HF并循环利用，同 时 得 到 的 副 产 物 是、炸烧【答案】ZnCO3=ZnO+CC)2个 将 焙烧后的产物碾碎，增大接触面积增大硫酸的浓度等 B Fe(OH)3 CaSO4 SiO2(4)3Fe2+MnO4+7H2(D=3Fe(OH)3 J+MnCh J+5H*置换C 0为C u从而除去(6)CaSO4 MgSO4【解析】由题干信息，菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为Si02以及Ca、Mg、Fe、C u等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应ZnCCh=ZnO+CCh个，再加入七5。4酸浸，得到含ZM+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、CiP+的溶液,加入物质X调节p H=5,结合表格数据,过滤得到Fe(0H)3、CaSO4 S i(h的滤渣,滤液中主要含有Z#+、Cu2 Mg2 Ca2 Fe2+,再向滤液中加入KMnO4溶液氧化Fe2+,过滤得到Fe(0H)3和MnCh的滤渣，滤液中加入锌粉，发生反应Zn+Cu2+=ZM+=Cu,过滤后得到滤渣为C u,再向滤液中加入HF脱钙镁，过滤得到滤渣为CaF?、MgF2,滤液为ZnS04溶液，经一系列处理得到ZnSO4-7H2。，据此分析解答。焙烧由分析，焙烧时，生成Zn。的反应为：ZnC03-ZnO+CCh个；(2)可采用将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率；(3)A.NH3-H2。易分解产生NH3污染空气，且经济成本较高，故A不适宜；B.Ca(0H)2不会引入新的杂质，旦成本较低，故B适宜；C.NaOH会引入杂质N a+,且成本较高，C不适宜：故答案选B：当沉淀完全时(离子浓度小于10-5m o l/L),结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时p H MgSO42.(2022全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2 x PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、A l的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。Na2cO3 HAC.H2O2 NaOH滤液滤渣滤液一些难溶电解质的溶度积常数如下表:一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的PH如下表:难溶电解质PbSO.4PbCO3BaSO4BaCO3K.p2.5x10-87.4x10 141.1x10 102.6x10”金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题：在 脱硫 中PbSO4转 化 反 应 的 离 子 方 程 式 为,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2c0,的原因_ _ _ _ _ _ _。在 脱硫 中，加入N a 2 c 不能使铅膏中BaS04完全转化，原因是。在 酸浸 中，除加入醋酸(H A c),还要加入Hz。？。(i)能被H2O2氧 化 的 离 子 是；(H)也。2促进了金属Pb在醋酸中转化为P b(A c%,其化学方程式为(iii)H20,也能使PbO2转化为Pb(Ac%,H2O2的作用是(4广酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是 沉铅 的滤液中，金属离子有。【答案】(1)PbS04(s)+C0；(aq)=PbC03(s)+S。：(aq)反应 PbS04(s)+C0；(aq)=PbCCMs)+SO；(aq)的平衡常数心舞=3.4xlC)5 105,PbSCh可以比较彻底的转化为PbCO3(2)反应 BaSO4(s)+COhaq)=BaCCh(s)+SO：(aq)的平衡常数 K=c(SO；)c(C0；)=0.04105,反应正向进行的程度有限(3)Fe2+Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2。作还原剂(4)Fe(OH)3、AI(0H)3(5)Ba2 Na+【解析】铅膏中主要含有P b S 0 4、P b 5、P b。和 P b,还有少量B a、F e、A l 的盐或氧化物等，向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫，硫酸铅转化为碳酸铅，过滤，向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸，过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，酸浸后溶液的p H 约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的p H 可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁，过滤后，向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅，得到氢氧化铅沉淀，滤液中的金属阳离子主要为钠离子和领离子，氢氧化铅再进行处理得到P b O(1)脱硫 中，碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠，反应的离子方程式为：P b SO，s)+CO；(a q)=P b CXh+S0：(a q),由一些难溶电解质的溶度积常数的数据可知，K5 p(P b CO3)=7.4 x IO 、Ksp(P b SO 4)=2.5 1 05,说明可以转化的比较彻底，且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，减少铅的损失。(2)反应 Ba SO4(s)+CO ；(a q)=Ba CC)3(s)+S0：(a q)的平衡常数K=-c(-SO：；)c(Ba2)c(S O：)Ksp(BaSO4)/x lO。0 球 i n5=-=-=_-H C (CO；-)-c(Ba2+)-c(C O h-Ksp(BaCO3)2.6x10“说明该反应正向进行的程度有限，因此加入碳酸钠不能使铅膏中的Ba SCU完全转化。(i)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被过氧化氢氧化为铁离子。(i i)过氧化氢促进金属P b 在醋酸溶液中转化为P b(A c)2,过氧化氢与P b、HA c 发生氧还原反应生成P b(A C)2 和 W O,依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：P b+H2 O 2+2 HA c=P b(A c)2+2 H2。(i i i)过氧化氢也能使P b O 2 转化为P b(A c)2,铅元素化合价由+4 价降低到了+2 价，P b Ch 是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。酸浸后溶液的p H 约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的p H 可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁。依据分析可知，加入碳酸钠不能使铅膏中的Ba SC)4 完全转化，铁离子、铝圈子转化为了氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铅转化为了氢氧化铅、最终变为了氧化铅，因此沉铅的滤液中，金属离子有Ba?+和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的N a 3.(2 0 2 2 浙江卷)化合物X 由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：化合物X在空气中加热到800,不发生反应。请回答：组成X的 三 种 元 素 为；X的 化 学 式 为。溶液c的 溶 质 组 成 为(用 化 学 式 表 示)。写出由X到A的 化 学 方 程 式。X难溶于水，但可溶于氨水中，写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式。设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体。【答案】Ba、Cu、0 BaCu3O4(2)HCL H2SO4(3)2NH3+BaCu3O4=Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3-H20=3Cu(NH3)Y+Ba21 +80H+8H2O将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NW。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2。【解析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A,A和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是C u,无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4,无色溶液C中加入足量BaCL溶液生成白色沉淀2.330g是BaSCU,据此解答。根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g+64g/mol=0.015mol,第一次生成硫酸钢的物质的量是 1.165g+233g/mol=0.C)C)5mol,第二次生成硫酸粉的物质的量是 2.338+2338/|7101=0.0：1 1 7 1。1,因此:L965gx中-定含有0.96gCu,Ba的质量是0.005molxl37g/mol=0.685g,二者质量之和是1.645g1.965g,相差0.3 2 g,根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32g+16g/mol=0.02m ol,则Ba、Cu、。三种原子的个数之比是1：3；4,所以组成X的三种元素为Ba、Cu、0,X的化学式为BaCu304o(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钢反应生成硫酸铀可知溶液C的溶质组成为HCI、H2SO40反应中Cu元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气,A根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4=