2023届高考化学一轮专题复习----工业流程题专题训练.pdf

2023届高考化学一轮专题复习一一工业流程题专题训练1 .某工厂采用辉钿矿(主要成分为B L S 3,含有F e S”S i。杂质)与软镭矿(主要成分为M n O?)联合焙烧法制备B i O C l和 M n S O,，工艺流程如下:辉锦矿一软镒矿一(过量)滤 液 转.滤液一调pH=2.6-BiOCl沉淀化 水解-滤液(MnCU、FeCl 溶液)已知：焙烧时过量的M n O z 分解为M n/s，F e S?转变为F e/)3：金属活动性：F e (H)B i C u ；相关金属离子形成氢氧化物的p H 范围如下：开始沉淀PH完全沉淀PHF e2+6.58.3F e,+1.62.8M i?+8.11 0.1回答下列问题：(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为 oa.进一步粉碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度(2)B i 2 s，在空气中单独焙烧生成B i q 3,反应的化学方程式为 o(3)“酸浸 中过量浓盐酸的作用为：充分浸出B i +和M r?*;o(4)滤 渣 的 主 要 成 分 为(填 化 学 式)。(5)生成气体A的离子方程式为。(6)加入金属B i 的目的是 o2.为缓解新能源产业带来的用锂压力，某公司设计了从某含锂的电解铝废渣(主要成分有A I F 3、N a F、L i F、C a O、S i O 2 等)中提取制备碳酸锂及合成冰晶石(N a sA I F Q的生产工艺。工艺流程如图：电解铝废渣98%浓硫酸 HF3-滤渣(用于碳素行业)J 硫酸盐(Na+、Al3 Li+)Na2coi溶液一|碱解:反回过工 滤.INa1s(%溶液 兵丁”白 .-H 缈戈 f 冰晶石Li2co3、Al(0H)3固体山。一|配做容液产品|苛化反应Q-CaO碳 化&应 修 血T品W-A 1(0 H)3-CO,回答下列问题：(1)“酸浸 时A I F3发生反应的化学方程式为，能提高“酸浸”时反应速率的方法有_(任写一条)。(2)“碱解反应”时，不同碳酸钠浓度下溶液中锂、铝浓度的变化如表，当碳酸钠浓度为_ m ol/L时脱铝效果最好，且锂的损失相对较小。随着溶液中碳酸钠浓度的增大，溶液中A 1质量浓度增大的原因是一。(3广苛化反应 中存在如下平衡：Li2C O3(s)+C a2+(a q)3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。有关反应的离子方程式为 o(5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na2co，改为通入C O-这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由_ _ _ _ _ _ _。6.碘是人体必需的一种微量元素。海洋植物中富含碘元素。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如图：叵 殛 鹏 回丽应修左端H 有 机 溶 液 叵 画碘元素的主要存在形式有机碘化物 KI KI I2 I2 k设计“操 作 I”的主要步骤：(2)“试剂a”通常应具有一定的 性。利用H2O2完成“溶液A”向“溶液B”的转变，配平该反应的化学方程式：。KI+H2O2=KOH+12(3)为寻找H2O2的替代品，某同学将02不断鼓入“溶液A”中。设计实验，判断02是否能代替H2C2(简要说明所用的试剂、现象和结论)。(4)由于“溶液B”中 L 的含量较低，“操作II”能将“富集、浓缩”到“有机溶液X”中。己知I：L 在以下试剂中的溶解度都大于水，则“试剂b”可以是一(选填编号)。试剂A.乙醇B.氯仿C.四氯化碳D.裂化汽油相关性质与水互溶不与L 反应与水不互溶不与h反应与水不互溶不与L 反应与水不互溶与 L 反应(6)为回收“有机溶液X”中的溶剂，并得到碘单质，可选用如图装置完成“操作川”。-温度计装置B 的名称是：_。装置A 中，温度计所处的正确位置是一(选填编号)。指出该装置中一处明显的错误一。7.硫铁矿的主要成分为FeS2,工业上常用硫铁矿在空气中燃烧产气来制备硫酸，该过程中的烧渣可用于制备铁红、绿矶等。现以硫铁矿烧渣(主要成分为Feq,、F eO,还含有少量的AIQ3、Si。?杂质)为原料、氨水为沉淀剂制备铁红颜料的流程如图所示:H2O2 氨水根据所学知识，回答下列问题：(1)写出FeS?高温煨烧生成Feq、的化学方程式：,其 中 氧 化 产 物 为(填 化 学 式)。(2)“浸取液I”中加入H,02的目的是,发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(3)“操 作 I”的名称为,进 行 该 操 作 所 需 的 玻 璃 仪 器 有。(4)在加入氨水沉淀时，调节pH 可使得Fe?+沉淀而A产不沉淀。“滤液II”中 溶 质 的 主 要 成 分 为(填 化 学式)。写出获得“滤渣H”的离子方程式：。8.钉(Ru)是一种极其昂贵的稀有贵金属，广泛应用于电子、航空航天、石油化工、有机合成等领域。钉的矿产资源试卷第6 页，共 11页很少，因此从含钉废液中回收钉尤为重要。某含钉的废渣主要成分为R u、P b、SiO2,Bi2O,回收行的工艺流程如下:（1）“氧化碱浸 时，两种氧化剂在不同温度下对钉浸出率和渣率的影响分别如图1、图2所示，则适宜选择的氧化剂为;最佳反应温度为%、耕王卵东温度/七图21?11（2）滤 液1中溶质的主要成分包括N aK uO q、NaBiO2、N a/b O?等，其 中S i的 存 在 形 式 为（填化学式）；Bi2O3转化为NaBiO2的 化 学 方 程 式 为。（3）滤 液1先用盐酸调节滤液p H,后用甲酸“还原”提取钉并同时生成CO；,则 该 过 程 的 离 子 方 程 式 为；“蒸储”过 程 中 氧 化 剂 与 还 原 剂 的 物 质 的 量 之 比 为。（4）”吸收，过程产生的气体x经丫溶液吸收后，经进一步处理可以循环利用，则X和 丫 的 化 学 式 分 别 为、（5）可用氢气还原重量法测定产品中RuCL,的纯度，所得实验数据记录如下：实验序号产品的质量/g固体R u的质量/g2.42251.01102.42251.00902.42251.0100则 产 品 的 纯 度 为（保留小数点后一位）。9.磷酸铁（FePOQ常用作电极材料。以硫铁矿（主要成分是F e S 2,含少量AI2O3、SiC）2和FesOQ为原料制备磷酸铁的流程如图：试剂 R/H2so4已知几种金属离子沉淀的pH 如表所示:金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2A I(O H)3开始沉淀的pH2.37.54.0完全沉淀的pH4.19.75.2请回答下列问题：(1)滤渣3 的 主 要 成 分 是(写 出 化 学 式)。用 FeS还原Fe3+的目的是,加入FeO的 作 用 是(用 离 子 方 程 式 表 示)。(3)试剂R 宜 选 择(填 字 母)。A.高镭酸钾 B.稀硝酸 C.双氧水 D.次氯酸钠(4)检验“氧化”之后溶液是否含Fe2+的操作是。1 0.为探索含铝、铁、铜合金(其余成分与酸碱都不反应)废料的再利用，某同学实设计的回收利用方案如下：(1)写出合金与NaOH溶液反应的离子方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)试剂丫是HZ)?溶液，写出生成硫酸铜溶液的化学方程式 o(3)检验滤液D 中含有的金属阳离子的操作：o(4)若要从滤液D 得到绿矶晶体，必须进行的实验操作步骤：、过滤、洗涤、干燥。(5)取少量D 溶液于试管中，向其滴加NaOH溶液，观察到现象是。(6)实验小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH1沉淀白色持续时间为指标，t 越大，实验效果越好，部分实验数据如下：试卷第8 页，共 11页实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/sc-,/NaOH溶液J 石蜡油其FeSO,溶液i2.515149ii515138iii101593iv525142V535180实验i、ii、iii的目的是。小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用N a O H 溶液的浓度越大，实验效果越好,推断的证据是1 1 .睇(S b)及其化合物在工业上有许多用途。以辉睇矿(主要成分为Sb,还含有PbS、A S 2 S 3、C u O、S i。?等)为原料制备金属睇的工艺流程如图所示：辉睇矿粉Sb-电解 一含SbC溶液 盐酸I SbCl5 适量Sb Na2s M 3P2击一浸出液邛盅铜南 廨 葡 滤渣1滤渣2 As已知：浸出液中除含过量盐酸和S bC L 之外，还含有S b。?、P b J、A s C l、C u C L 等;常温下：K C u S)=L 2 7 x l(T3 6,K,(PbS)=9.0 4 x l(r2 9；溶液中离子浓度小于或等于1.0 x 1 O f m o l/L 时，认为该离子沉淀完全。(1)滤 渣 1 中除了 S之外，还 有(填 化 学 式)。(2)“浸出”时，S b2 s 3 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(3)该 生 产 流 程 能 实 现 循 环 利 用 的 物 质 是(填 化 学 式)。(4)常温下，“除铜、铅”时，C u 和Pb?+均沉淀完全，止匕时溶液中的c(S)不低于。所加Na2 s 也不宜过多,其原因为 o(5)“除碑”时有H 3 PO 3 生成，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为。1 2 .以软锌矿(主要含有M n C h 及少量F e、A l、S i、C a、M g等的氧化物)为原料制备K M n C h 的工艺流程如图所示:回答下列问题：(1)“浸取 时Mn C h转化为M n2+,反应的离子方程式为一。(2)“除 F e、A l、S i”时，需将F e?+氧化为F e?+,最 适 宜 的 氧 化 剂 为(填 标 号)。a.H2O2 b.H NO3 c.C l2(3)“除 C a、M g 时，所 得 溶 液 中“1=_ K sP(Mg F2)=5 x l O-,Ks p(C aF 2)=5 x l O-9 oc(M g )(4)“沉锦”时不宜在较高温度下进行的原因是一。“焙烧”时，由 M n C C h 生成M n O2的 化 学 方 程 式 为。(6)“加热氧化”时，M n C h 发生反应生成K M n C U，该反应的化学方程式为一；提高“水浸”速率可以采取的措施为一(写两条)；“系列操作”包括一，过滤、洗涤、干燥。1 3.三氯化六氨合钻 CO(N H 3)6 0 3 是橙黄色、微溶于水的配合物，是合成其它一些含钻配合物的原料。下图是某科研小组以含钻废料(含少量F e、A l 等杂质)制取 CO(N H 3%C 1 3 的工艺流程：盐 酸 适 量 N aC K)3 盐酸 活 性 炭 N H 4 c l 溶液己知：C o(O H)z和C o(O H)，均难溶于水，且C o+较+更 易 结 合OH回答下列问题:(1)写出加“适量N aC l O.,”发生反应的离子方程式“加 N a Q O j 调p H 至 a”会生成两种沉淀，分别为、(填化学式)。(3)操作I 的步骤包括、冷却结晶、减压过滤。(4)流程中N H 1 除作反应物外，还可防止加氨水时c(O H)过大，其原理是。(5)写出“氧化”步骤的化学方程式：。甲同学认为应先加入氨水再加入H 2。？，乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为(填“甲”或“乙”洞学观点正确，理由是。(6)通过碘量法可测定产品中钻的含量。将。(帅 3)6。3 转化成 0 3+后，加入过量K I 溶液，再用N azS Q?标准液滴定(淀粉溶液做指示剂)，反应原理：2 CO3+2 F=2 CO2+I2,U+2 S Q；=2r+SQ3实验过程中，下列操作会导致所试卷第1 0 页，共 1 1 页测 钻 含 量 数 值 偏 高 的 是。A.用久置于空气中的KI固体配制溶液 B.盛装N a 2 s 标准液的碱式滴定管未润洗C.滴定结束后，发现滴定管内有气泡 D.溶液蓝色退去，立即读数1 4.已知某工业废水中含有大量FeSO”，较多的C d+及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO7H?O晶体及金属Cuo（1）固 体 混 合 物 是（填化学式），试剂乙为（填物质名称）（2）步骤3 中发生反应的离子方程式为（3）步骤4 中涉及的操作是：蒸发浓缩、过滤、洗涤、干燥；蒸发浓缩、过滤操作中均用到的玻璃仪器是（4）粗铜中常混有少量氧化亚铜（Cu?。），氧化亚铜与稀硫酸反应，会产生单质铜，同时溶液变蓝。试写出该反应的离 子 方 程 式。参考答案:1.(l)a b高温(2)2 B i2S3+9 02 2 B i203+6 S 02(3)抑制金属离子水解(4)S i O2(5)M n20,+6 H+2 C 1-=2 M n2+C 12 T +3 H2O(6)将 F e 转化为F e?+【分析】联合焙烧：由己知信息和第(2)问题干可知，发生转化：B/2S,-B/2O,+S(?pFeSFefi.+S O M n O2 Mn2O3+MnSO,故联合焙烧后得到历。、F e。、M%。?、MnSO4 和 S i O2；水 浸:进 入 滤 液,滤 渣 为 叫。？、F e203,和S i 0 2；酸浸：加入过量浓盐酸后，身2。3 和F e 2()3 发生转化：产、F e Q f F*，因有氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：M2O3+6 H+2 C/-=2Mn2+Cl2 T +3 H2O ,气体 A为 滤 渣 主 要 为 不 溶 于 浓 盐 酸 的 S i。，滤液中金属离子为8 产、F*、历 产；第(4)(5)问转化：由己知信息知，Fe的金属活动性强于B i,且调p H=2.6 时M户 和+进入滤液，可知加入金属B i 的目的是将F e 3+还原为F*。【详解】(1)a.联合焙烧时，进一步粉碎矿石，可以增大矿石与空气的接触面积，能够提高焙烧效率，选项a 符合题意；b.鼓入适当过量的空气有利于矿石充分反应，选项b符合题意；c.降低焙烧温度，反应速率减慢，不利于提高焙烧效率，选项c 不符合题意；答案选a b；(2)B i 2 s 3 在空气中单独焙烧生成B A O”根据原子守恒可知还应生成S 00结合得失电子高温守恒，反应的化学方程式为28 g+9。2=2班(工+6S0?；(3)加入浓盐酸后，溶液中含有的离子主要为B 产、F e 3+、M 2+.H 、CF,而酸浸后取滤液进行转化，故要防止金属离子水解生成沉淀，进入滤渣，造成制得的应0 C 7产率偏低；(4)滤渣主要为不溶于浓盐酸的Si O?,答案为Si O ；(5)因历%O 3 有氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：+6H+2Cr=2Mn2+Cl2 T+3 H2O ；(6)由已知信息知，调 pH=2.6时，F e 3+会水解生成鼠(C W%沉淀，但尸e?+还没开始沉淀，故要将F e 转化为此2+，在调”后获得含F e C/?的滤液，为了不引入新的杂质，加入B i作还原剂。2.2 A I F 3+3 H 2 s o 4(浓)=A 1 2(SO 4)3+6H F T 将电解铝废渣粉碎或对反应物进行搅拌或加热 3 溶液中N a 2 c。3 浓度增大，p H 增大，可使A 1(0 H)3 转化成 A I(O H)4 该反应的A：=3.5 xlO5 l.O xlO5,该反应能进行完全 1 2 H F+3 N a 2 s o 4+2 A l(O H)3=N a 3 A I F 6+3 H 2 s o 4+6H 2 O【详解】由题意可知，“酸浸”时，A%与浓H 2 s 0 4 生成硫酸铝和氟化氢气体，即反应的化学方程式为：2 A I F 3+3 H 2 s o 浓尸A L(SO 4)3+6H F T，因反应生成H F 气体，能提高“酸浸”时反应速率的方法有：将电解铝废渣粉碎或对反应物进行搅拌或加热。(2)脱铝效果最好,即溶液中A 1 的浓度最小，由“碱解反应”时，不同碳酸钠浓度下溶液中锂、铝浓度的变化表可知，碳酸钠浓度为3 m o i/L 时脱铝效果最好，且锂的损失相对较小，溶液中 N a 2 c。3 浓度增大，溶液碱性增强，A l(0 H)3 部分溶解，A 1 质量浓度增大，即随着溶N a2C O3浓度增大，p H 增大，可使A l(0 H)3 转化成 A l(0 H)4 。反应 L i 2 c o 3(s)+C a 2+(a q)峰”2 L i+(a q)+C a C C h(s)的K C ()K (Li2CO3)8.75 x1 0 l n5 口口力后严r z -J c I A S 1 A m s *.(-e-K=/八，+“、=c u s-9=3.5 xl0 ,即该反应的 K=3.5X105L0X1()5,该反应c (c 4 2+)Ksp(CaC03)2.5 x1 0能进行完全。(4)由流程图可知，“合成”冰晶石时，反应物有H F、A l(0 H)3、N a 2 s o 4,即反应方程式为：1 2 H F+3 N a 2 s o 4+2 A l(O H)3=2 N a3A I F 6+3 H 2 SO4+6H2O o3.8A 1 +3 M n3O4 m 4 A I2O3+9M n C6HI 2O6 升高反应温度(或将软镭矿研细等其他合理答案)大于 C a2+M n2+2H C O3=M n C O3；+H20 +C O 2T 100【详解】铝热反应的实质利用铝的强金属性，把弱金属性金属置换出来，8A 1+3 M n3O4答案第2 页，共 15 页高温4 A l 2O 3+9M n；(2)还原剂是失电子，化合价升高被氧化，根据上述化合价的分析，C 6H l 2。6中 H为+1、0 为一2,整个化合价的代数和为0,则 C的化合价为0,C O 2中 C的化合价为+4价，即还原剂为C 6H l 2。6,M n O 2 中 Mn的化合价为+4价+2 价，提高还原浸出速率的措施为：升高温度、研细软锯矿等；软铳矿还原浸出得到M n S O 4 溶液，说明浸出液为稀硫酸，同时溶液中还含有C a 2+、F e 3+、C i?+等杂质，调节溶液的pH,F e(O H)3 的 p g为 3 7.4 与其他离子相比最大，pK,p=-I g K s p,pK s p越大，沉淀溶解平衡常数越小，滤 液 1 为形成F e(O H)3 沉淀，pK s p=-l g K s p=3 7.4,Ks p=10-3 7.4,Ks p=c(F e3+)x c2(O H-),c(O H-)-10-10,c(H+l x l O 4m o l-L-1,pH=4,滤液 1 的 pH 大于 M n S C U 浸出液的pH；向溶液中加热硫化镂，C u S 的 pK s p为 3 5.2,可以将C/+形成硫化物沉淀下来，再加入M n F2,形成C a F z 沉淀，除去C a?+,最后得到的含有镒离子的盐电解，可以达到金属镒；(3)M i?+和 H C C h-发生成M n C C h、水和C O2,离子反应方程式为：M n2+2H C O3=M n C O3l+H 2O +C O 2T，由 M n C O 3(s)+2O H X a q)=M n(O H)2(s)+C O 3 2一 但 q)可知，K sP=c(C O32)/C2(O H )=KSp(M n C O3)/c(M n2+)/Ks p(M n(O H)2)/c(M n2+)|=10 l 0-7/10 12 7=100o4.(1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率(2)2Z n C b+2Na 2c o 3+H 2O=Z m(O H)2c o 3 1+4 Na C l+C O 2T(3)P b S O4(4)8x 10-8 B 双氧水分解，F e 2+不能被氧化为F e 3+(5)3 M n2+2 M n O；+4 H2O=5 M n O2J,+4 H+(6)趁热过滤【分析】由题给流程可知，向含锌矿渣中加入碳酸钠溶液，将矿渣中矿渣中锌、铅、铁、镭、铜和镉等金属元素转化为难溶化合物,过滤得到滤渣和含氯废水；向滤渣中加入稀硫酸酸浸,锌、铁、镒、铜和镉等金属难溶化合物溶于稀硫酸得到可溶硫酸盐，铅的难溶化合物转化为硫酸铅,过滤得到含有硫酸铅的浸渣和含有可溶硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子后，加入氧化锌调节溶液p H,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到铁泥和含有硫酸锌、硫酸镭、硫酸铜等可溶硫酸盐的滤液；向滤液中加入高镭酸钾溶液，将溶液中的锌离子转化为二氧化镒，过滤得到二氧化铳和含有硫酸锌、硫酸铜等可溶硫酸盐的滤液；向滤液中加入锌，将溶液中铜离子、镉离子转化为单质，过滤得到含有铜、镉的重金属泥和硫酸锌溶液；硫酸锌溶液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌。(1)含锌矿渣需球磨粉碎的目的是增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快浸出的反应速率，提高浸出率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；(2)由题给不完整的化学方程式可知，生成碱式碳酸锌的反应为氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应生成碱式碳酸锌沉淀、氯化钠和二氧化碳，反应的化学方程式为2 ZnCk+2 Na 2 c O3+H2 O=Zn2(OH)2 c o 3 1+4 Na Cl+CO2 T；故答案为：2 ZnCb+2 Na 2 c o 3+H2 O=Zn2(OH)2 c o 3 1+4 Na Cl+CO2 T：(3)由分析可知，浸渣的主要成分是硫酸铅，故答案为：Pb S 04；(4)由氢氧化铁的溶度积可知，溶液p H为4时，溶 液 中 铁 离 子 的 浓 度 为=万 万 笔、下=8 x 1 0-8 mo i/L；由分析可知，加入的化合物X为氧化锌，目的是调节溶液(1.0 x10 mol/L)p H,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；由表格数据可知，温度为7 0 时:铁的去除率最高，当温度高于7 0 时，过氧化氢受热分解，不能将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，导致铁的去除率降低，故答案为：8 x 1 0-8；B.双氧水分解，Fe 2+不能被氧化为Fe 3+；(5)由分析可知，加入高镒酸钾溶液发生的反应为高镭酸钾溶液与硫酸镭溶液反应生成二氧化毓沉淀和硫酸，反应的离子方程式为3 Mn2+2 MnO；+4 H2 O=5 MnO2 1+4 H+,故答案为：3 M G+2MnO；+4 H2O=5 MnO21+4 H+；(6)由图可知，一水硫酸锌的溶解度在6 0 后随温度升高而降低，所以系列操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌，故答案为：趁热过滤。5.(l)Mg(OH)2将Ca 2*转化成Ca CCh沉淀，同时不引入新杂质(3)蒸 发 浓 缩 趁 热 过 滤答案第4页，共1 5页(4)2 Li+2HCO3=Li2co31+CO2T+H20(5)能达到相同效果，因为改为通入过量的C。?，则 LiOH转化为LiHCCh,结合(4)的探究结果，LiHCCh也会很快分解产生Li2co*所以这一改动能达到相同的效果【分析】浓缩卤水(含有Na*、L i C 和少量M g t Ca)中加入石灰乳 Ca(0H)2 后得到含有 Na.、L i CT和C a 的滤液1,沉 淀 1 为 Mg(0H)2,向滤液1 中加入Li2c。3后，得到滤液 2,含有的离子为Na*、Li*、C 和 0 H 1 沉淀2 为 CaCCh，向滤液2 中加入Na2co3,得到 Li2c03沉淀，再通过蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤、干燥后得到产品Li2co3。(1)浓缩卤水中含有M g2+,当加入石灰乳后，转化为Mg(0H)2沉淀，所以沉淀1 为 Mg(0H)2；(2)滤 液 1 中含有Na+、L i C 和Ca”,结合已知条件:LiOH的溶解度和化合物的溶度积常数,可推测，加入Li2c03的目的是将Ca?+转化成CaCCh沉淀除去，同时不引入新杂质；(3)由 Li2cCh的溶解度曲线可知，温度升高，Li2c03的溶解度降低，即在温度高时，溶解度小，有利于析出，所以为提高L i2 c 的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤。故答案为：蒸发浓缩，趁热过滤；(4)饱和LiCl和饱和NaHCCh等体积混合后，产生了 LiHCCh和 N a d,随后LiHCOj分解产生了 CO2 和 Li2co3。故答案为：不稳定,Li+HCO；=LiHCOj,2LiHCO3=Li2CO3；+CO2t+H20；(5)“滤液2”中含有LiOH,加入Na2co3,目的是将LiOH转化为Li2cCh。若改为通入过量的C02,则 LiOH转化为LiHCCh,结合(4)的探究结果，LiHCCh也会很快分解产生Li2c。3,所以这一改动能达到相同的效果。故答案为：能达到相同效果，因为改为通入过量的C O?,则 LiOH转化为LiHCCh,结合(4)的探究结果，LiHCCh也会很快分解产生Li2co3,所以这一改动能达到相同的效果。6.(1)浸泡，过滤(2)氧化 2 KI+H2 C 2=2 KOH+l2(3)可以替代，因为氧气也能氧化K I 生成L(4)B C D(6)冷凝管 b 冷凝水的方向为上进下出【分析】干海带灼烧为海带灰，经浸泡、过滤得到溶液A含有K I,加入氧化剂a 将 K I 氧化为溶液B为 L，加入萃取剂b萃取出1 2,蒸储得到碘单质。(1)海带变成海带灰碘元素以离子形式存在，可以通过浸泡，过滤即可，故操作I 为：浸泡，过滤；(2)在溶液A中碘元素以碘离子的形式存在，可以加入氧化剂，将其氧化为碘单质，故试剂a具有一定的氧化性；根据得失电子数守恒和元素守恒，可知用H 2 O 2 完成“溶液A”向“溶液B”的转变的方程式为：2 K I+H 2 C 2=2 K O H+l 2。(3)可以替代，因为氧气也能氧化K I 生成(4)A乙醇与水互溶，不能做萃取剂；D汽油能与碘单质发生反应，不能作萃取剂，故选B C。(5)操作I I 为萃取，故选用的装置为分液漏斗，故选D。(6)装置B为冷凝管。装置中温度计的位置为温度计的水银球与蒸储烧瓶的支管口相平，故选b o装置的错误为冷凝水的方向为上进下出，应该为下进上出。高温7.4F e S2+1 1 02 2 F e203+8 S 02 F e。；、S 02 作氧化剂，氧化F e2+2 H+H2O,+2 F e2+=2 F e3 t+2 H2O 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒(N H j S O,、答案第6页，共 1 5 页Al2(SO4)3(多写 H2so4不扣分)3NH,.H2O+Fe3+=Fe(OH)31+3NH；【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为FjO、F e O,还含有少量的AKO,、Si。?杂质)经过酸浸后溶解FeQ,、FeO和 AIQ，SiO。在硫酸中不能溶解，过滤将难溶物除去，用 H Q?将溶液中的Fe?+氧化成Fe3+,继续加入氨水沉淀，调节pH 可使得Fe“沉淀而A产不沉淀，过滤分离得到Fe(OH)3,煨烧得到铁红，据此分析答题。【详解】(1)FeS?在高温煨烧时;铁元素生成FeQ,硫元素生成S02,发生的化学方程式为：高温4FeS2+1102 2Fe20:i+8S02；硫元素和铁元素化合价均升高，得到氧化产物，氧化产物为：高温FqO,、SO2,答案为：4FeS2+1102 2Fe203+8S02；Fe。,、S02；(2)硫铁矿烧渣中可能含有Fe2+,用电。?将Fe?+氧化成Fe3+,便于下一步用氨水使Fe?+沉淀；发生的离子方程式为:2H+H2O2+2Fe2+=2Fe3+2H2O,答案为：作氧化剂，氧化Fe?+；2H+H2O2+2Fe2+=2Fe3+2H2O；(3)硫酸酸浸溶解FeO、FeO和 Al2。,，SiO?在硫酸中不能溶解，过滤将难溶物除去；过滤操作需要使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，答案为：过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒;酸浸之后溶液中含有：Al2(SO4)3,F e S O j、FeSO#HH2so4,也0?将 F e氧化成Fe3+,加入氨水沉淀时，调节pH 可使得Fe3+沉淀而A1”不沉淀，溶液中剩余溶质主要为(NH4)2SO4,Al2(SO4)3和H2so4；滤渣n 为Fe(0H)3,氨水沉淀Fe3+所得，离子方程式为：3NH,.H20 +Fe3+=Fe(OH)3+3NH：,答案为：(N H jS O 、叫(S O J 和 HA。，；3NH3-H2O+Fe=Fe(0H)3 J+3NH；。8.(1)NaClO 200(2)Na2SiO3 Bi,03+2NaOH=2NaBiO,+H20(3)HCOOH+RuOf+H2O=Ru(OH)4 I+CO 1：3(4)Cl2 NaOH(5)8 5.7%【分析】含钉废料在碱性溶液中被氧化，R u、Pb、S i O 2、B i z C h 分别转化为N a z R uC U、N a2P b O2,N a2S i O3,N a B i C h，加甲酸还原，N a2R uO4被还原为R u(0 H)4，然后在氧化条件下蒸储得到RUC3,再加盐酸吸收，生成氯气和R u Cb，最后还原得到钉。(1)从图中可以看出，用 N a Cl O 钉浸出率更高，且渣率低，最佳温度控制在20 0 ,此时钉的浸出率接近10 0%,且渣率最低。(2)S i O2能和N a O H 溶液反应生成N a z S i Ch，所以在滤液1 中 S i 的存在形式为N a2S i O3,B 12O 3 也能和N a O H 溶液反应转化为N a B i Ch，化学方程式为B i2O3+2N a O H=2N a B i O 2+H2O0(3)滤 液1 中含有N a z R u CU,用甲酸“还原”提取钉，钉被还原为RU(OH)4,甲酸被氧化为CO：,根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为H C O O H+&O：+H 2O=R u(O H)41+C O；。“蒸播”阶段是N a CI Ch 将 R u(O H)4转化为R u Ch,该反应中钉的化合价从+4 价升高到+6 价，做还原剂，N a CI Ch 中氯的化合价从+5 价降低到-1价，N a CI Ch 做氧化剂，根据电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3。(4)“吸收”过程是R u O 3 和盐酸反应生成R u Cb，钉的化合价降低，则盐酸做还原剂，氯的化合价升高，则生成的气体为C L，氯气可以被N a O H 溶液吸收生成N a Cl O,可以用在“氧化酸浸 步骤中。(5)三次实验得到固体钉的质量平均值为1.0 10 0 g,即 O.O l O O m ol,可计算出R u C b 的质量为2 0 7 5 0。0.0 1 m ol x 20 7-5 g/m ol=2.0 7 5 0 g,则产品纯度为痂忒 x 1。%=8 5.7%。9.(1)A 1(O H)3(2)避免在除去 A F+时 F e 3+被一并沉淀 A 13+3 H2O A 1(O H)3+3 H F e O+2H+=F e2+H2OC(4)取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氟化钾溶液(或酸性高镒酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀答案第8页，共 15 页(或酸性高镒酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有F e2+【分析】硫铁矿中含有的物质是F e S 2、A I 2O 3、S i O2.F e3O4.焙烧时F e S 2转化成F e2O3,F e2O3为碱性氧化物,A 12O3为两性氧化物,S i O2为酸性氧化物,能与稀硫酸反应的是F e2O3、A I 2O 3、F e3O4,S i Ch 不与硫酸反应，滤 渣 1为 S i Ch，滤液中阳离子是F e 3+、A l3 F e2 H 卡 等，加入F e S 将 F e 3+还原成F e 2+,滤渣2 为过量的F e S：加入F e O 调节p H,使 A F+转化成A l(0 H)3沉淀，除去A l-，滤渣3为 A 1(O H)3；然后加入氧化剂，将 F e?+氧化成F e 3+,沉铁后经过一系列操作得到F e P 04o【详解】(1)根据分析，滤渣3为 A l(0 H)3；(2)用 F e S 还原F e 3+的目的是：避免在除去用3+时F e 3+被一并沉淀；根据分析，加入F e O的作用是促进了 A F+水解生成A l(0 H)3 沉淀，离子方程式为：A I3+3 H2O A 1(O H)3+3 H F e O+2H+=F e2+H2O；(3)A.K M n C U 作氧化剂，引入新杂质Mn?+、K+,A不符合题意；B.稀硝酸作氧化剂，得到N O,NO有毒，污染环境，且容易引入硝酸根离子成为新杂质，B不符合题意；C.双氧水作氧化剂，还原产物是比0,不引入杂质，对环境无影响，C符合题意；D.次氯酸钠作氧化剂，引入新杂质Ch N a+,D不符合题意；故选C；(4)检验是否含F e 2+的可选用铁氟化钾溶液或酸性高镭酸钾溶液，操作为：取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氧化钾溶液(或酸性高锌酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(或酸性高镭酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有F e 2+。10.(1)2A 1+2O H +2H2O=2A 1O2+3H,T(2)CU+H2O2+H2SO4=CUSO4+2H2O(3)取样品加入K S C N 溶液，溶液不变色，在滴入氯水，溶液变为血红色，说明含有亚铁离子(4)蒸发浓缩、降温结晶(5)开始无明显现象，后来生成白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色最终变为红褐色(6)探究硫酸亚铁浓度对F e(O H)2制备效果的影响 分析实验ii、iv、v数据可知氢氧化钠浓度越大，F e(O H)2沉淀白色持续时间越大，实验效果越好【分析】合金中铁、铜不和氢氧化钠反应，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；滤液中通入二氧化碳气体和偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝沉淀C,氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝溶液F；滤渣B中含有铁和铜，由流程可知，Z为硫酸，铁和硫酸生成含硫酸亚铁溶液的D,最终得到绿机晶体；铜和丫、硫酸生成硫酸铜。(1)合金中铁、铜不和氢氧化钠反应，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，2A 1+2O H +2 H2O=2A 1O2+3 H2 T。试剂丫是Hq2溶液，反应为铜、过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式C U+H 2O 2+H 2s o4=C u S O 4+2H 2O。(3)D中含有的金属阳离子为亚铁离子，检验方法为：取样品加入KSCN溶液，溶液不变色，在滴入氯水，溶液变为血红色，说明含有亚铁离子(合理即可)。(4)若要从滤液D得到绿矶晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿帆晶体。(5)D溶液中含有过量的稀硫酸和硫酸亚铁；取少量D溶液于试管中，向其滴加NaOH溶液，稀硫酸首先反应然后硫酸亚铁再反应，故观察到现象是开始无明显现象，后来生成白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色最终变为红褐色。(6)实验i、ii、iii控制的变量为硫酸亚铁的浓度，目的是探究硫酸亚铁浓度对F e(O H b制备效果的影响。实验ii、iv、v的控制变量为氢氧化钠浓度，分析实验数据可知氢氧化钠浓度越大，F e(O H),沉淀白色持续时间越大，实验效果越好。I I.(l)S iO2(2)S b 2s 3+3s b e%=5 S b C I,+3S答案第10页，共1 5页 S b C L,、S b(4)9.04 x l024m ol/L 产生H 2s 等污染性气体 2 A s 3+3 PO；+3 H+3 H,O=2 A s J +3 H,PO,【分析】辉睇矿(主要成分为Sb,还含有PbS、A s 2 s 3、C u O、S i。?等)中加入盐酸，浸出液中除含过量盐酸和S bC k之外，还含有S b C j PbC l2,ASC 13,C u C l?等，滤 渣 1 中除了生成的S之外还有未溶解的二氧化硅;浸出液中加入S b,S b将Sb J还原为S bC L,；加入N a 2 s时使C i?+和 Pb 均沉淀完全，过滤得到的滤渣2为 C u S、PbS；滤液中加入N a 3 PO?除碑，生成亚磷酸和碑单质；电解S bC l a 溶液得到S b、S bC l5 o据此解答。(1)分析可知滤渣1 除了 S之外还含有S i O2：(2)“浸出”工序中，S b2 s 3 和 S bC l5发生氧化还原反应生成S单质和S bC l3,根据电子守恒和原