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工业流程题专题训练1.废弃电池是一种有害垃圾，合理处理则能变废为宝。下图是废弃锌钵电池的处理流程图：H2c稀硫酸 Na,S,O8 碳酸氢钱f g a 镒粉一。|酸溶|，液 -H 狐化|A|过汽 a 滤液一a 叫锌|Znz(OH)2c3 ZnO|洗涤、燥 fMn2港液X己知：镐粉的主要成分是M n元素的+2、+3、+4 价氧化物和ZnO。回答下列问题：(1)“废弃锌镐电池t镭粉 的操作是拆分、煨烧，煨烧类似于实验室中的焙烧，实验室焙烧使用的仪器是下列中的(填仪器名称)。(2)“酸溶”采用锦粉比镭块的浸取速率快，为提高“酸溶”的浸取速率，还 可 以 采 取 的 措 施 有(填 一 条)，“酸溶”过程中也CzO,的 主 要 作 用 是。(3)“氧化”操 作 的 氧 化 产 物 是(填 化 学 式)。(4)“洗涤、干燥”时，检验MnO2洗 涤 干 净 的 实 验 方 法 及 现 象 是。(5)滤液X 可以用于制取化肥，其中除Na+外，主要含、SO；(填离子符号).(6)由Zn2(OH)2CO3制备ZnO的条件是加热，写出该反应的化学方程式：o2.某兴趣小组利用初处理过的工业废铜制备胆研(CUSO4-5H2O),流程如下：已知：a.工业废铜含铁、铅等不可溶杂质。b.25时，KspFe(OH)3=2.8xlO-39；KspCu(OH)2=2.2xlO-20 oc.铜表面离子接触的地方浓度充足，另通过物理干预，使 C u先与稀硝酸反应。d.相关氢氧化物沉淀的对应pH 如下表。物质开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHCu(OH),4.26.7Fe(OH)27.69.6Fe(OH)32.73.7请回答：(1)如图为制备胆研晶体的装置图，其 中 碱 溶 液 的 作 用 是。(2)写出向滤液A 中加入H Q?的离子方程式_ _ _ _ _ _o(3)下 列 有 关 以 上 流 程 说 法 正 确 的 是。A.2 5 c 时，当Fe3+恰好完全除尽时，c(Cu2+)5xlO,Ksp(CaF2)=5xlO-9oc(M g-)(4广沉镐”时不宜在较高温度下进行的原因是。“焙烧”时，由 MnCO3生成MnO2的化学方程 式 为。(6)“加热氧化”时，MnO2发生反应生成KM nO4,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。4.硫酸锌(ZnSCU)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ZnCCh，杂质为SiCh以及Ca、Mg、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氢氧化物溶度积常数如下表:离子FeZnCu2tFeMg2+4.0 x10-386.7 x IO-172.2x10-08.0 xlO-16L8xl0-n回答下列问题：(1)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、o(3)加入物质X 调溶液pH=5,最适宜使用的X 是(填 标 号)。A.NHt H,O B.Ca(OH)2 C.NaOH滤 渣 的 主 要 成 分 是、。(4)向8090的滤液中分批加入适量KMnO4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.(5)滤 液 中 加 入 锌 粉 的 目 的 是。(6)滤渣与浓HSO,反应可以释放HF并循环利用，同 时 得 到 的 副 产 物 是、。5.聚合硫酸铁铝AlFe(OH)6一 2n(SO)(简称PAFS或 PFAS)在处理废水方面有重要的应用。某化工厂利用硫铁矿烧渣 主要成分为FesCU、FeO、SiCh(不溶于水和酸溶液)等 和粉煤灰(主要成分为AI2O3、FezCh、FeO等)为原料生产聚合硫酸铁铝的流程如下：回答下列问题：(1)滤渣2中 主 要 物 质 的 化 学 式 是.(2)“碱溶”步 骤 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(3)“酸 溶1”所 得 溶 液 中 主 要 离 子 有。(4)“氧化”步 骤 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(5)控制一定条件，若将含8 4 k g碳酸氢钠的溶液加入1 0 0 0 L硫酸铁溶液和硫酸铝溶液的混合溶液中，恰好完全反应生成难溶的A l F e(O H)2(S O 4)2、N a 2 s。4和二氧化碳。通过计算(写出计算过程)求：准状况下，产 生 二 氧 化 碳 的 体 积。反应后溶液中Na 2 s 0 4的 物 质 的 量 浓 度(假 定 溶 液 体 积 不 变)。6 .已知某工业废水中含有大量F e s。,，较多的Cd+及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收Fe S O.7 H Q晶体及金属C u。(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(C%0),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_ _ _ _ _7 .海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：试卷第4页，共1 1页(1)实 验 步 骤 会 用 到 下 列 仪 器 中 的(填 字 母)。a.酒 精 灯 b.漏 斗 c.用 烟 d.泥三角(2)步 骤 的 操 作 名 称 是。(3)步 骤 中 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：。(5)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在 实 验 步 骤(填 序 号)中 实 现 与 碘 分 离。8.某化学实验室产生的废液中含有Fe,C u,Ag+三种金属离子，实验室设计如下方案对废液进行处理，以回收金属并制得氧化铁，保护环境。回答下列问题：(1)步 骤 I 中 分 离 溶 液 和 沉 淀 的 操 作 是。(2)沉淀A 中含有的金属单质是铁、(填名称)。(3)步骤II中 加 入 溶 液 从 浅 绿 色 变 为 黄 色，发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(4)请设计实验方案检验步骤HI中Fe是否沉淀完全_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0(5)“可排放废水”中 含 有 的 主 要 离 子 是(填 离 子 符 号)。9.硫化镉玻璃中主要含有CdTe(其中含有少量Fe、Ni、Mg、Si、O 等元素组成的化合物)，工业上利用废弃硫化镉(CdTe)玻璃回收其中金属的工艺流程如下。高温尾气 浸渣 滤渣I 滤渣II已知：常温时，有关物质的Kp如下表。Fe(OH)3Cd(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2MgF,4x 1 0-385xl0-155xl0-162x109x10-9当溶液中离子浓度小于1x10-5mol 口时，可认为沉淀完全。回答下列问题：(1)在“焙烧”时 为 提 高 效 率 可 采 用 的 措 施 有(答 出 一 条 即 可)。写出“浸渣”的工业用途：。(2)实验室中，“操作A”需 要 的 玻 璃 仪 器 有。“高温尾气”中的TeC在水溶液中可用SO2将其还原为Te单质,写出该反应的化学方程式：o(3)“氧化除铁”步骤中可以先调节pH 为 5,然后再加入NaClO、，则此时Fe”被 氧 化 的 离 子 方 程 式 为。(4)测得“滤液式中M g浓度为O.OlmoLLT,取 1L滤液，则至少加入 gNHqF固体才能使M g沉淀完全。(5)取 1 吨含硅化镉80%的废弃玻璃，最终回收得到0.64吨CdSO4,则 硫 酸 镉 的 回 收 率 为(保 留三位有效数字)。1 0.金属钻是一种重要战略资源。利用草酸钻(C0C2O4)废料协同浸出水钻矿中钻的工艺流程如下。适量草酸钻废料 NaC103 NaOH水钻矿T 研磨看出 卜 区 嬴 一.液化京H过浓滤液2-t I 1硫酸 滤物1 滤渣2已知：I.水钻矿的主要成分为C oO O H,含 MnS及 Fe、Al、Ca、S i驾11.该流程中一些金属氢氧化物沉淀时的pH 如表：萃取剂HAI1*萃 取 f反 萃 取 -*钻;元素的氧化物；离子AlFe3+Fe2tCo2+Mn2+开始沉淀时pH3.61.86.57.28.1沉淀完全时pH4.73.28.39.412.7(1)研磨的目的是 o(2)滤 渣 1 的主要成分是SiO?、(写化学式)。(3)“浸出 时，CoOOH转化成了 CoSO4,写出该反应的化学方程式_ _ _ _ _ _。(4)“氧化 时，NaClO3只将Fe?+氧化成F e 3 1 则反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为(5广沉淀”时，应将pH 调至试卷第6 页，共 11页(6)已知C o?+能被有机萃取剂(H A)萃取，其原理可表示为：C o2+2HA iCoA2+2H反萃取的目的是将有机层中的C。“转移到水层。实验室模拟萃取用到的主要玻璃仪器有烧杯、，反 萃 取 适 宜 选 择 的 试 剂 是(填序号)。A.7 0%H2S O4 B.饱和食盐水 C.稀 N a O H D.饱和N a H C O 3 溶液1 1 .工业上以石煤(主要成分为V 2 O 3,含有少量S i。?、P 2 O 5 等杂质)为原料制备钢的主要流程如图：空气已知：N H 4 V C h 难溶于水。K M M g S i O 3)=2.4 x l(y 5,M g j(P O 4)2 =2.7x l 0-2 7(1)焙烧：通入空气的条件下，向石煤中加纯碱焙烧，将 V 2 O 3 转化为Na V C h 的化学方程式为。除硅、磷：用M g SC 4 溶液除硅、磷时，Si、P 会形成M g 3(PO 4)2、M g Si C h 沉淀。若沉淀后溶液中c(PO：-)=1.0 x l(y 8m o i.匚1,则 c(Si O；尸 m o b L o如图所示，随着温度升高，除磷率下降，其原因是M g 3(PO 4)2 溶解度增大、；随着温度升高，除硅率升高，其(3)沉钿：此过程反应温度需控制在5 0 左右，温度不能过高的原因为。剩余固体质量原始固体质量(4)灼烧：在灼烧NH4 V 0 3 的过程中，固体的残留率(x 1 0 0%)随温度变化的曲线如图所示，则 A-B 段1 2 .白云石的主要化学成分为C a M g(C O)，还含有质量分数约为2.1%的 F e z C h 和 1.0%的 Si C h。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。已知:物质Ca(OHMg9H%C a C O3MgCO395.5 x l O-65.6 x 1 O 1 23.4 x l Q-96.8 x IC T6(1)白云石矿样燃烧完全分解的化学方程式为(2)NH,C 1用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。n(NH4Ciyn(CaO)氧化物(M O)浸出率/%产品中C a C O.3纯度/%产品中Mg杂质含量/%(以 M g C O,计)CaOMgO计算值实测值2.1 ：198.41.199.199.72.2 ：198.81.598.799.50.0 62.4 ：199.16.095.297.62.2 0备注：i、MO浸出率=(浸出的MO质量/燃烧得到的MO质量)x l O O%(M代表Ca或M g)i i、C a C O,纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中C a C O,纯度。解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是 o沉钙反应的离子方程式为 o“浸钙”过程不适宜选用n(N H4C l):n(C a O)的比例为。产品中C a C O s纯 度 的 实 测 值 高 于 计 算 值 的 原 因 是。(3)“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的3凡)户04溶液混合，充分反应后MgO的浸出率低于6 0%。加热蒸储，MgO的浸出率随储出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是 o(4)滤渣C中含有的物质是。(5)该 流 程 中 可 循 环 利 用 的 物 质 是。1 3.用废旧复离子电池正极材料分离回收金属元素，正极材料主要为活性材料L i N i x C o y M ny O 2与铝箔组成，工艺试卷第8页，共1 1页流程知下:NaOHNaOH 褐煤 硫 酸(NH4)2C2O4 NH4HCO3 Na2cO3废 料 邛 科 T 还原焙烧卜标 闰 一 标 圉 _一 强 国-胭 国 一滤液3y y y y y滤液 1 滤液2 CoC,O4 2H2O MnCO,NiCO3-2Ni(OH)2 4H,0己知：KspMn(OH)2=2xlO-13,C oC O H jM xlO15,KspNi(OH),=5xlO-16回答下列问题：(1)碱浸结束后，滤液中的阴离子除了 O H,主 要 还 有(填 化 学 式)。正极活性材料LiNixCoyMm*yO2中Ni、Co、M n化合价相同，则 它 们 的 化 合 价 为。(2)固相反应一般反应速率较慢，加 快 还 原 焙 烧 反 应 速 率 的 方 法 可 以 是(至 少 写 两 种)。外界条件pH、温度和搅拌时间对三种金属离子沉淀率的影响如下图，则 沉 钻 最 合 适 的 条 件 为(填标号)。a.pH=2.0 温度 55 时间 l.Oh b.pH=1.5 温度 75 时间 l.Ohc.pH=2.0 温度 55c 时间 3.0h d.pH=1.5 温度 75c 时间 3.0h洗涤碱式碳酸银 Ni2cO,-2Ni(OH)2.4 H q 最 好 选 择(填 标 号)。a.碳酸钠溶液 b.氢氧化钠溶液 c.氨水 d.蒸储水写出沉镒过程中生成MnCO3的离子反应方程式：(4)共沉淀法是将两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法。酸浸后也可直接调pH 使 N产、Co”、Mr?+沉淀完全回收，则 pH 应大于(已知：lg2=0.3,溶液中离子浓度小于10m o ll认为沉淀完全)。1 4.海洋资源的利用具有非常广阔的前景。L从海水中提取澳的过程如下：卤水一 T 氧|一 A|热空气吹出1 f l吸收|T 后处理|A 澳步骤“氧化”中已获得Br?.步骤，吸收”中又将Br2反应为B r,其目的为。热空气吹出Bn，利用了澳的。A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性步骤“吸收”用纯碱溶液吸收B n,反应生成了 NaBrCh、NaBr、C O 2,则 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。I I.离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。下图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。H2O2 酸NaOH翦&f网 同 f 粗碘水f赢已知：L+r 港/I；强碱性阴离子树脂(用R-C1 表示，C 可被其它更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子(I；)有很强的交换吸附能力。步骤“交换吸附”发生的反应：R-C1+I；=R-I3+Cr。试回答下列问题：(4)下列各步反应中，属于氧化还原反应的有：(填序号)A.交换吸附 B.洗脱 C.酸化 D.N aCl 洗脱(5)酸性条件下，原料被H 2 O 2 氧化时发生的反应有：;L+I 簿力依据整个生产流程分析是否可以加过量H 2 O 2；(填“是 或 否”)。并说明理由：。(6)实验室模拟步骤“酸化氧化”，一般选用氯水。工业上生产企业可以按照自己的实际情况，选择合适的氧化剂。若某企业在酸性条件下选择N aN Ch为氧化剂，反应生成一种无色气体，遇空气立即变为红棕色，则添加氧化剂与N ai的 质 量 比 应 不 少 于 1 5.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N a O H 溶 液 反 应 的 离 子 方 程 式。(2)试剂Y 是H2O2溶液，写 出 生 成 硫 酸 铜 溶 液 的 化 学 方 程 式。(3)检验滤液D 中含有的金属阳离子的操作：。(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。试卷第1 0页，共 1 1 页(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%制备效果的影响，以Fe(OH%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：实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/s:9/NaOH溶液手/石蜡油国 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NaOH溶 液 的 浓 度 越 大,实 验 效 果 越 好,推 断 的 证 据 是，参考答案：I.生烟(2)适当增大酸的浓度或适当提高酸液的温度 作还原剂，将+3、+4 价镒还原为+2价镭 Mi!。？(4)取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量盐酸和BaCl?溶液，无白色沉淀生成 NH；(6)Zn2(OH),CO3=2ZnO+CO,T+H,0【分析】保粉在酸溶时钛元素被还原为+2价，得到含Mn”、Zn?+的溶液，在 N adO g氧化作用下，Mn”被氧化为Mn。?，过滤、洗涤、干燥，得到M nO?,滤液中主要含Zt?，力 口入碳酸氢钱，将 Zn?+转化为Zn?(OH)2co-加热后得到ZnO。【详解】(1)焙烧需要在高温下进行，实验室焙烧是在用烟中进行的，故填用堪；(2)提高“酸溶”的浸取速率措施除了采用粉碎处理外，还可以采用的方法有适当增大酸的浓度或适当提高酸液的温度；酸溶时需要将+3、+4价的镐元素还原为+2价，H2GO 主要起还原作用，故填作还原剂，将+3、+4 价镒还原为+2 价锦：(3)氧化的目的是将Mn?+转化为M nO 2,从而分离出镒元素，所以氧化产物为M nO 2,故填 MnO2；(4)氧化时，Na2s Q 8被还原为SO：,过滤时，固体中可能残留SO：,洗涤时检验洗涤液，若没有s o：-残余，则说明已洗净，采用的试剂为稀盐酸和氯化钢溶液，其操作为：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量盐酸和BaC溶液，无白色沉淀生成，故填取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量盐酸和BaCh溶液，无白色沉淀生成；(5)根据元素守恒，加入碳酸氢核析锌，析锌后钱根离子存在于滤液X 中，故填NH；(6)ZnOH)2cO,受热分解生成Z n O,其反应的化学方程式为：Zn2(OH),CO3=2ZnO+CO2?+H,0,故填 Zn,(OH),CO,=2ZnO+CO2 T+H20。2.(1)吸收工业废铜与稀硝酸产生的气体，防止污染空气(2)2H*+2Fe+H2O2=2Fe3+2H,O(3)AB(4)2x+2yn(NO3)10103mol/L,K f C u J x lO-20,故c(Cu2+)4 2.2xlO06moi 1、选项 A 正确；B.向滤液A 中加入的H q?,不宜稀硝酸代替，否则会产生N O,污染空气，且产生硝酸铜，引入杂质，选项B 正确；C.应用NaOH等碱溶液将pH 调至3.7 4.2,会引入N a+,不符合，选项C 错误；D.红外光谱仪通常用来测定有机物分子中的化学键和官能团，从而测定有机物结构式，无法确定是否为晶体，选项D 错误；答案选AB；(4)反应结束溶液中含F e和Fe、Cu2+,溶质为硝酸亚铁、硝酸铁和硝酸铜，根据铁、铜守恒，若铁只以Fe?+存在，则n(NC3)=2x+2y,若铁只以Fe“存在，则 n(NOj=2x+3y,故 n(NO?)的取值范围是 2x+2yn(NO J 2x+3y；“经一系列操作”为证明Fe?+和Fe存在，具体为取少许反应结束的试液，将其平均分成2份，滴加到2 个洁净的试管中，向一支试管内滴加K jF eC N%试剂，产生蓝色沉淀；向另一支试管中滴加KSCN试剂，溶液颜色变成血红色，则证明溶液中含Fe?+和Fe;若4x=5y,且测定溶液中 n(Fe)=n(F e),故n(Fe)=n(Fe2)=0.5ymol=0.4xmol,n(NOj)=3n(Fe)+2n(Fe)+2n(Cu2+)=0.4xmol x3+0.4xmol x2+xmol x 2=4xmol,由氮原子守恒可知,n(NO)=zmol-4xmol=(z-4x)mol,根据电子转移守恒有 4x=(z-4x)x(5-3),则三=J。z 63.(l)MnO2+S O+2H+=Mn2+SO j+H20(2)a(3)100(4)防止NH4HCO3在较高温度下分解(5)2 M n C O3+O2*2 M n O2+2 C O2(6)4 M n O2+4 K O H+3O2=4 K M n O4+2 H2O 将固体粉碎、搅 拌 蒸 发 浓 缩、冷却结晶【分析】软镒矿浸取过程中溶解金属氧化物，S i C h不溶过滤除去，经除F e、A l、S i,除C a、M g步骤后，加入N H 4 H C O 3后生成M n C C h沉编 经焙烧M n C 0 3转化为M n C h,M n C h在碱性条件下经加热被氧气氧化生成K M n O，再经水浸、蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥可得K M n C U晶体；【详解】(1)“浸取”时M n C h转化为M M+,M n C h作氧化剂，故N a 2 s。3作还原剂,反应的离子方程式为：M n O2+S O j_+2H+=M n2+S O 4-+H2O；(2)转化过程尽量不引入新杂质，H 2O 2的还原产物为水，故将F e?+氧化为F e 3+,最适宜的氧化剂为H2O2；(3)Ks p(M g F 2)=c(M g2+)c2(F-),Ks p(C a F2)=c(C a2+)c2(F),=Q-H=1 0 0(4)NH 4H C O 3受热易分解，“沉铸”时不宜在较高温度下进行的原因是防止NH 4H C O 3在较高温度下分解；(5)“焙烧”时通入空气，由M n C C h生成M n O2的化学方程式为：Z M n C C h+C h T 2M n O2+2C O 2：(6)“加热氧化”时，M n C h发生反应生成K M n C U,M n C h为还原剂，富氧空气中的氧气为氧化剂，反应在碱性条件下，故该反应的化学方程式为:4M n O 2+4K O H+3O24K M n O 4+2H2O；提高“水浸”速率可以采取的措施为将固体粉碎、搅拌;“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。焙烧4.(l)Z n C O 3=Z n O+C O 2T(2)将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积增大硫酸的浓度等(3)B F e(O H)3 C a S O4 S i O2(4)3F e2+M n O4+7H2O=3F e(O H)31+M n O2l+5H+置换C/+为C u从而除去(6)C a S O 4 M g S C)4【分析】由题干信息，菱锌矿的主要成分为Z n C C h,杂质为S i C h以及C a、M g、F e、C u等焙烧的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应Z n C O 3-Z n O+C O 2T，再加入H 2s C U酸浸，得到含Z n 2+、C a2 M g2 F e2 F e3 C u?+的溶液，加入物质X调节p H=5,结合表格数据，过滤得到F e(0H)3、C a S O4,S i C h的滤渣，滤液中主要含有ZG、C u2M g 2+、C a2 F e2+,再向滤液中加入K M n C h 溶液氧化F e?+,过滤得到F e(0H)3和 M n O?的滤渣，滤液中加入锌粉，发生反应Z n+C u 2+=Z n 2+=C u,过滤后得到滤渣为C u,再向滤液中加入H F 脱钙镁，过滤得到滤渣为C a F z、M g F2 1滤液为Z n S C U溶液，经一系列处理得到Z n S O4-7H2O,据此分析解答。产烧【详解】(1)由分析，焙烧时，生成Z n O 的反应为：Z n C O a Z n O+C O j f；(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.NH 3-H 2。易分解产生N%污染空气，且经济成本较高，故 A不适宜；B.C a(O H)2不会引入新的杂质，且成本较低，故 B适宜；C.N a O H 会引入杂质Na+,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K s p 计算各离子完全沉淀时p H S i O2;(4)向 8 09 0 滤液中加入K M n O 4 溶液，可氧化Fe2+,得至Fe(O H)3 和 M n O2的滤渣，反应的离子方程式为 3 Fe2+M n O4+7 H 2 O=3 Fe(O H)3 1+M n O 2 1+5H+；(5)滤液中加入锌粉，发生反应Z n+C u2+=Z n2+=C u,故加入锌粉的目的为置换C M+为C u从而除去；(6)由分析，滤渣为C a F2、M gFz,与浓硫酸反应可得到H F,同时得到的副产物为C a SO4，M gSO 4o5.(l)Fe 2 C)3、Fe O(2)A 1 2 O 3+2 N a O H=2 N a A I O 2+H2O(3)Fe3 Fe2 H SO：(4)2 Fe2+2 H+H 2 O2=2 Fe3+2 H2O(5)2 2 40 0 L 0.5 mo l/L【分析】硫铁矿烧渣的主要成分为Fe 3 C 4、Fe O、Si C h等，矿渣用硫酸溶解时，Fe s C U、Fe O与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，则滤渣I 为 Si C h，用 H 2 O 2 可以把Fe 2+氧化为Fe3+,最后得到结晶I 为硫酸铁。粉煤灰的主要成分为A I 2 O 3、Fe2O3 Fe O 等，“碱溶”时，两性氧化物A L C h与 N a O H 能发生反应生成N a A lC h和水，则滤渣I 为 Fe zC h、Fe O,N a A 1 02与二氧化碳反应生成氢氧化铝，A 1(O H)3 与 H 2 s 0 4反应得到A 1 2(SC 4)3，据此分析作答。(1)用 N a O H 溶液溶解粉煤灰(主要成分为A I 2 O 3、Fe2O3,Fe O)时，A I 2 O 3 反应变为可溶性N a A 1 02进入溶液，而 Fe 9 3、Fe O 不发生反应进入炉渣2 中，所以滤渣2 中主要物质的化学式是Fe2O3.Fe O；(2)“碱溶”时 A 12O3与 N a O H 反应产生可溶性N a A lO2和水，反应的化学方程式为：A hO 3+2 N a O H=2 N a A lO 2+H2O ；(3)硫铁矿烧渣主要成分是Fe 3 O 4、Fe O,Si O2,用硫酸进行酸溶时，金属氧化物与酸反应产生可溶性盐和水，反应方程式为：Fe3O 4+8 H+=2 Fe3+Fe2+4H2O,Fe O+2 H+=Fe2+H2O,由于硫酸足量，所以所得溶液中主要离子有Fe-、Fe2 SO，(4)酸溶所得溶液中Fe?+具有还原性，可以被H 2 O 2 氧化为Fe 3+,该反应的离子方程式为：2 Fe2+2 H+H2O2=2 Fe3+2 H2O ；(5)根据C元素守恒可知反应产生的C O 2 气体的物质的量是n(C O2)=n(N a H C O3)=I?，*叫=1 0 0 0 mo l,则反应产生的C C h气体在标准状况下的体积V(C 02)=1 0 0 0M 8 4g/mo lmo lx 2 2.4 L/mo l=2 2 40 0 L；将含8 4 k g碳酸氢钠的溶液加入1 0 0 0 L硫酸铁溶液和硫酸铝溶液的混合溶液中，恰好完全反应生成难溶的A lFe(O H)2(SC 4)2、N a 2 s o 4和 C O 2。该反应的化学方程式为：4N a H C O3+Fe 2(SO 4)3+A 1 2(SO 4)3=2 A lFe(O H)2(SO 4)2 X+2 N a2SO 4+4C O 2 T,根据方程式中物质反应转化关系可知：“(N a 2 s o 4)=；(N a H C C h)=50 0 mo l,由于溶液的体积是1 0 0 0 L,故所得溶液中硫酸钠的浓度为c(N a 2 s o 4)=蓝=噂 瞿=0.5mo l/L。6.Fe、C u 稀硫酸 Fe +2 H+=Fe2+H2T 冷却结晶 玻璃棒 CU2O+2H+=CU2+CU+H2O【分析】工业废水中含有大量Fe SO,较多的C u”,以及部分污泥，首先通过步骤1 进行过滤除去污泥，在步骤2中加入试剂甲为过量的F e,发生Fe +C u 2+=C u +Fe 2+,固体混合物 含 Fe、C u,过量的Fe 用试剂乙为稀硫酸除去，发生反应为Fe +H 2 s O a=Fe SO,+H2 r最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到Fe SO 7 H2O晶体，以此解答该题。【详解】(1)由上述分析可知，固体混合物含Fe、C u,试剂乙为稀硫酸，故答案为：Fe、C u；稀硫酸；步 骤 3中发生反应的离子方程式为Fe +2 H FFe 2+H?T；(3)步骤4 中涉及的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到F e S O,H Q 晶体，蒸发浓缩、过滤操作中均用到的玻璃仪器是玻璃棒，分别用于搅拌和引流，故答案为:冷却结晶；玻璃棒；(4)氧化亚铜与稀硫酸反应，溶液变蓝，发生离子反应为Cu2()+2H*=Cu2+Cu+H q,。【点睛】本题考查物质的分离和提纯，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，题目难度不大，注意根据物质的性质选择分离提纯的方法，特别是过滤和蒸发结晶操作，注意把握所使用仪器和操作步骤。7.acd 过滤 H202+2r+2H+=2H20+I2 取少量待测溶于试管中，滴加少量淀粉溶液，若溶液变蓝色，则 含 有 碘 单 质【分析】海带经灼烧，将其中的有机物转变成气体，所含碘元素转变成盐，得到海带灰浸泡，过滤除去不溶物得到含碘离子的水溶液，在溶液中加双氧水氧化碘离子得到含碘单质的水溶液，再加四氯化碳萃取出碘单质后分液得到碘的四氯化碳溶液，再蒸储得到碘单质，据此解答。【详解】(1)步骤为灼烧，需要在用烟中进行，还要用到铁三角、泥三角、酒精灯、玻璃棒等仪器，无需漏斗，故 acd正确，故答案为：acd；(2)步骤是从海带灰的悬浊液中得到含碘离子的水溶液的过程，应通过过滤实现，故答案为：过滤；(3)步骤中反应为碘离子被双氧水氧化成碘单质的过程，反应为：H202+2r+2H+=2H20+I2,故答案为：H202+2I+2H+-2H,0+I2；(4)检验碘单质可利用碘的特性，能使淀粉溶液变蓝，因此可去待检验的溶液与试管中，滴加淀粉溶液，观察溶液是否变蓝，若变蓝证明存在碘单质，否则没有，故答案为：取少量待测溶于试管中，滴加少量淀粉溶液，若溶液变蓝色，则含有碘单质；(5)海带灰中的硫酸盐和碳酸盐始终保留在溶液中，在萃取分液时，碘单质进入有机溶剂，而硫酸盐和碳酸盐残留在水溶液中，从而实现与碘的分离，故答案为：。8.过滤 铜、银 2Fe+HQ2+2H+=2Fe+2H2。静置后，取少量上层清液滴加适量的KSCN溶液，若呈血红色说明溶液中还有F e ,若不变色说明溶液中Fe“已沉淀完全 Na*、SO j【分析】含有Fe-“，Cu2+,Ag+三种金属离子的溶液加入过量铁，置换出Cu、A g,沉淀A是 Fe、Cu、A g,溶液B 中所含阳离子是Fe?+,B 中加入过氧化氢把Fe?+氧化为F e,再加入氢氧化钠调节pH 生成Fe(OH)3沉淀，灼烧Fe(OH)3生成Fe203o【详解】(1)用过滤法分离固体和液体，步 骤 I 中分离溶液和沉淀的操作是过滤；(2)含有Fe,Cu2+,Ag+三种金属离子的溶液加入过量铁，置换出Cu、A g,沉淀A 是铁、铜、银；步骤II中加入H2O2溶液把Fe氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H,0；(4)Fe3+遇 KSCN溶液变为血红色，静置后，取少量上层清液滴加适量的KSCN溶液，若呈血红色说明溶液中还有Fe3+,若不变色说明溶液中Fe,+已沉淀完全；(5)溶液C 是硫酸铁，加入氢氧化钠生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀，“可排放废水”中含有的主要离子是Na+、SO；，【点睛】本题以含有Fe,Cu2+,Ag*三种金属离子的废液为原料回收金属并制得氧化铁为载体，考查化学工艺流程，明确实验目的和各步骤反应原理是解题关键，掌握常见物质的性质。9.(1)粉碎(其他合理答案也给分)光导纤维(或冶炼硅)(2)分液漏斗、烧杯 2SO,+2H2O+TeO2=Te+2H2SO4 6Fe2+CIO；+15H2O=6Fe(OH)31+C1-+12H+(4)1.85g(5)92.3%【详解】(1)焙烧时将矿物粉碎可增大与氧气的接触面积，提高效率；浸渣的主要成分为Si。？，工业上可用作光导纤维，也可用于冶炼硅；(2)操作A 是萃取分液操作，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；根据信息在水溶液中TeO?被还原为Te单质，贝 iJSOz被氧化为H2 s 由此可写出反应的化学方程式为2SO2+2H,O+TeO2=Te+2H2sO4；(3)在 pH=5时，溶液仍然呈酸性，但根据Fe(OH)3的溶度积可以计算出在pH=5时F e 已经完全沉淀，根据化合价升降相等和原子守恒可以配平写出离子方程式6Fe2+C1O,+15H2O=6Fe(OH)3 J +C1+12H；(4)1L 含 MgO.Olmol L1的滤液加入NH.F时反应的离子方程式为Mg*+2F-=MgF,4,生成0.01 mol MgF,沉淀，此时溶液中c(Mg2+)=lx 107mol七 ，根据MgF2的溶度积可计算出此时溶液中c(F j =0.03mol-U,乂8鸟沉淀中有Q 0 2 m o F,所以加入的NH&F固体为0.05m o l,质量为 1.85g；CdTeCdSO4(5)根据原子守恒找出关系式进行计算：240 208,理论可制得CdSO,的质量为0.8吨 x吨208x0.8+6 1 x 100%-92.3%x=吨，所以CdSO4的回收率为208x0.8。2 4 0 24010.(1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 C a S O(3)2 C o O O H+3 H2S O4+C o C2O4=3 C o S O4+2 C O,T +4 H,O(4)1：6(5)4.7 p H 3 只将F e”氧化成F e ,铁元素化合价改变1 价，亚铁离子做还原剂，氯酸钠反应生成氯化钠，氯酸钠做氧化剂，氯元素化合价变化6价，根据电子守恒分析，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6；(5)沉淀时保证铁离子和铝离子完全沉淀，但钻离子不能沉淀，故 pH范围是4.7 p H N a 3P o 4,第三步加入M g S CU 生成MgSQ、M g 3(P CU)2 沉淀，N a V Ch进入后续步骤，在第四步生成N H 4V 0 3沉淀，再经过灼烧、还原得到钮单质。【详解】(1)依据V 2 O 3反应生成N a V Ch，V元素化合价升高，需要氧化剂，故空气中0 2 要参与反应，即 V 2 O 3+N a 2 c o 3+0 2&2 N a V O3+CO 2 o(2)K M M g 3(P O 4)2 =c (碗 2)月 c M g：3 弋？1 0?吩 m o l/2=2.7 x1 0-2 7,解之得-*,由 及/,(1 1 85。3)=：(51 6*)*3?1 0；1 1 1 0 1/1?4c(S iO );=2.4x1 0-5,解得 c（S iO；）=0.0 8m o l/L。M g 3(P 0)(s)U 3M g 2*(a q)+2 P O：(a q),升温促进促进M g?+水解，导致沉淀溶解平衡右移，故除磷率下降；M g S iO,(a q)M g2+(a q)+S iO；(a q),升温促进S iO；水解成 H 2 S iC)3,沉淀溶解平衡右移，但 H z S iCh是沉淀，故除硅率升高。(3)N H4C1 受热易分解，故温度不能过高。(4)设 N H 4V。3为 I m o l,即 1 1 7 g,起始到A点