高三化学高考备考二轮专题训练：工艺流程题.docx

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1、工艺流程题大题训练（共17题）1（2021山东）铋是一种稀有金属，铋及其化合物在工业生产中用途广泛，如氯氧化铋常用于电子设备、汽车装饰材料、塑料助剂及生产干电池阴极。以下是一种用铋精矿(主要成分是Bi2S3还含有FeS2、 Cu2S、PbO2及不溶性杂质)制备 BiOCl的一种方法，其流程如图：已知： Fe(OH)3开始沉淀的 pH值为2.7，沉淀完全时的 pH值为3.7。 对浸出渣的处理，直至得到产品，都在封闭的管道内进行。 pH3，则 BiCl3极易水解生成不溶性的 BiOCl 沉淀。请回答以下问题：(1)铋精矿在浸取时会先进行粉碎，目的是_。(2)加压氧化氨浸过程中，已知 CuS2发生如

2、下反应：，生成，FeS2在此过程中也生成某氧化物，请写出发生反应的化学方程式_。(3)操作为：_。(4)根据流程分析，盐酸羟胺在反应中起到什么作用：_。(5)流程中生成 BiOCl 的离子方程式：_。(6)滤液 3 中含有的金属阳离子有：_。2（2021广东揭阳市高三其他模拟）冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸()形式存在。可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：已知与过量的存在反应：回答下列问题：(1)中元素的化合价是_。(2)“一级沉砷”中的作用是_。(3)“一级沉砷”后剩余的部分进入“二级沉砷”。加入发生反应的化学方程式为_；_；。(4)滤渣A的成分除、外还有_、_。(5)“二级

3、沉砷”处理后的废水中，则该溶液中约为多少？_，(列式计算)、的分别约为、。3（2021山东高三专题练习）陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下：(1)“滤液”主要成分是：_ ；“操作”、“操作”的分离方法是否相同_ (填“是”或“否”)。(2)“酸溶”中 H2O2的作用是：_ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)；若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成，写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式：_ 。(3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与

4、pH 的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳 pH 为 _。(4)Co2+萃取的反应原理如下：Co2+ + 2HR(有机层)CoR2 + 2H+ ，则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 _(填选项)。AH2SO4 BNaOH CCo(OH)2 DHR(5)“沉钴”时 Na2CO3 的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因：_ 。(6)在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 24.1g，CO2的体积为 6.72L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为_ 。4（2021普宁市华美实验学校高二月考）亚磷酸钠(Na2HPO3)用途广泛，

5、也是一种性价比高的催化剂。“NaH2PO2还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠(Na2HPO3)的工业流程如图如下：“合成”过程中主要氧化产物为亚磷酸(H3PO3)，相应的化学方程式为：NaH2PO2+I2+H2O=H3PO3+NaI+HI。已知：亚磷酸(H3PO3)为二元酸，其电离常数K1=3.7l0-2，K2=2.9l0-7；180分解为PH3和磷酸。请回答：(1)“除铅”过程中，用FeS固体除去微量Pb2的离子方程式为_。(2)采取减压蒸馏的原因是_。(3)“减压蒸馏”过程，I-的回收率为95%，则剩余固体的主要成分为_(填化学式)，发生反应的化学方程式为_。(4)“调pH=11”的作用有

6、两个，一是将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，二是_。(5)工业上常用电解法制备亚磷酸，其装置示意图如下。b为电源的_(填“正极”或“负极”)。A膜应选择_(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。阴极的电极反应式为_。5（2021山东）稀土元素钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、激光、核能等领域，从钛白水解工业废酸(含Sc3+、TiO2+、Mn2+、H+、SO等离子)中提取氧化钪并制备三氯化钪(ScCl3)的一种工艺流程如下：已知：Ag2CrO4为砖红色固体；。请回答下列问题：(1)在钛白水解工业废酸中，加入是为了使转化为难萃取的。中Ti的化合价为+4，其中-1 价氧和-2 价氧的物质的量之比_。(

7、2)钪的萃取率(E%)与 O/A 值萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比的关系如图，应选择最合适的 O/A 值为_。(3)温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，合适的萃取温度为1015，其理由是_。T/510152530钪的萃取率/%91.39697.197.398.0钛的萃取率/%0.940.952.103.014.20(4)已知钪与铝类似，其氢氧化物具有两性。反萃取步骤中，碱性条件下双氧水可以氧化锰离子生成滤渣，写出该反应的离子方程式_。(5)实验室模拟流程中 “灼烧”得到 Sc2O3，用来盛放被灼烧物的仪器为_，写出由Sc2O3制备三氯化钪反应的化学方程式_。(6)取 ScCl3粗产品(

8、含难溶 Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用 AgNO3标准溶液滴定，当溶液中出现的现象为_时，说明已经达到滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.010-5molL-1)时，此时溶液中的浓度等于_molL-1。6（2021广东汕头市高三二模）硒是一种重要的半导体材料，用富硒铜阳极泥(主要成分为Se、Cu2Se、Ag2Se和银、金等)为原料制备硒的工艺流程如下：回答下列问题：(1)试推断34Se在元素周期表中的位置_，据此写出Na2Se的电子式_。(2)“苏打烧结”时主要发生的化学反应方程式为_；。(3)“含硒烧渣”浸取时需控制温度为80，则最佳加热方式为_

9、；浸出渣中主要的杂质有_、Ag、Au等。(4)已知SeO2易溶于水生成H2SeO3，相同温度下，H2SeO3、H2CO3的电离平衡常数如下：化学式H2SeO3H2CO3电离平衡常数K1=2.710-3K2=2.510-8K1=4.310-7K2=5.610-11若向Na2CO3溶液中通入过量SeO2，则下列反应的离子方程式正确的是_。ABCD(5)研究表明，电解亚硒酸钠(Na2SeO3)、聚乙二醇和盐酸混合液可直接制得单质Se，写出电解时的阴极反应式：_。(6)回收硒还可采用另一工艺：即向阳极泥加入浓硫酸，用水吸收生成的SeO2和SO2，试分析此工艺存在的不足之处_(答一点即可)。7（2021

10、广东梅州市高三二模）铍有“超级金属”之称，是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料。以绿柱石为原料制备金属铍的工艺如下：已知：难溶于水，可与过量结合成。回答下列问题：(1)“操作1”的目的是使烧结的固体在水浸过程有较大的接触面积，则其名称是_。(2)烧结时；与绿柱石作用除生成易溶于水的外，还有铁、铝、硅的氧化物，该反应的化学方程式为_。“滤渣1”中的酸性氧化物是_。(3)“过滤1”的滤液中需加入适量NaOH生成沉淀，但NaOH不能过量，原因是_(用离子方程式表示)。(4)已知，室温下恰好完全沉淀时此时浓度为的_。(5)在熔融状态下不能导电，工业上用电解熔融混合物制备金属铍，可选用镍坩埚作

11、电解槽的_(填“阳极”或“阴极”)材料，电解总反应的化学方程式为_；加入NaCl的主要目的是_。8（2021湖南长沙市长沙一中高三一模）锰的重要用途是制造锰钢.一种以高铁锰矿(含MnO2、Fe2O3及少量FeO、CaO、K2O、Na2O)为原料生产金属锰的工艺流程如图：回答下列问题：(1)“焙烧还原”时，高铁锰矿中MnO2被还原为MnO。理论上，还能被还原的成分有_、_(填化学式)。根据表中数据，焙烧时应选择的温度为_。还原温度/焙烧后Mn元素在主要含锰物质中的分布/%MnO2高价锰(MnxOy)低价锰(MnO)60080010001100120040.9210.565.77痕量痕量34.76

12、6.632.700.460.3024.3282.8191.2998.7697.94(2)“浸出”产生“滤渣”的主要成分为_(填化学式)；该步骤中需再加入MnSO4以促进“滤渣”析出，结合化学反应原理解释其原因：_。(3)“除杂”时，加入的MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，其离子方程式为_；再将pH逐步调至6，Fe3+水解为Fe(OH)3，同时Fe3+与Na+、K+形成络合物沉淀。(4)电解“净化”所得溶液(MnSO4的酸性溶液)制备Mn。电解时，溶液中的阳离子在阴极存在两个相互竞争的电极反应，其产物分别为Mn和_(填化学式)。研究表明，加入适量的SeO2有利于Mn在电极上析出.机理为：SeO2

13、与水反应生成的H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质，该电极反应为_；电极上的Se对Mn2+有特殊的吸附性能，使Mn2+的电还原沉积成为主要反应。电解废液可在上述流程的_步骤中循环使用。9（2021广东广州市高三一模）SCR催化剂是工业上广泛应用的燃煤烟气脱硝催化剂，其主要成分为TiO2、V2O5，以及少量SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等。一种从废SCR催化剂中回收钨的工艺如下：回答下列问题(1)“酸浸还原”中V2O5转化成可溶于水的VOC2O4，VOC2O4中V的化合价是_，该反应的化学方程式为_。可用浓盐酸代替草酸，但缺点是_。(2)“碱浸”时WO3转化为WO的离子方程式

14、为_。(3)“试剂a”可选用_(选填“盐酸”、“氢氧化钠”或“氨水”)。“滤渣”的主要成分是_。(4)常温下KspCa(OH)2=5.510-6，Ksp(CaWO4)=8.710-9。“沉钨”过程中不断加入石灰乳，当测得“滤液”中pH=13时，c(WO)为_molL-l(保留2位有效数字)(5)“熔融电解”过程中阴极反应为WO+6e-=W+4O2-。电解过程中石墨阳极有损耗并有气体产生，用反应方程式解释该现象_。10（2021山东）为解决国家“973计划”中钒、铬资源的利用问题，2013年6月攀钢成立“钒铬渣分离提取钒铬技术研究”课题组，2020年5月课题组公布了提取钒铬的工艺流程：已知：钒铬

15、渣中含有，及等；时，的溶度积常数为；。回答下列问题：(1)“氧化焙烧”时，钒铬渣中化合价发生变化的元素为铬及_(用元素名称表示)。(2)为加快“水浸”速率，可采取的措施为_(写出一种即可)。(3)“除杂”产生的滤渣2的成分是_(用化学式表示)。(4)写出“煅烧”时反应的化学方程式_(已知“沉钒”时析出正五价钒的含氧酸铵盐)。(5)“还原”溶液中的时发生反应的离子方程式为_，已知双氧水还原的效率与温度的关系如图，分析时，双氧水还原效率最高的原因_。(6)“沉铬”过程中，含铬元素的离子刚好完全沉淀时，溶液的pH=_(已知溶液中离子浓度时认为已完全沉淀)。11（2021广东佛山市高三其他模拟）“刀片

16、电池”的正极材料选用了磷酸铁锂(LiFePO4)，目前废旧磷酸铁锂电池的处理难题日益凸显。下列流程展示了利用LiFePO4废料(带铝箔)回收Li、Fe、Al，同时将磷有效回收的工业模拟过程：已知：磷酸铁锂废料中各元素质量分数如下：磷酸铁锂废料成分(质量分数)/%FePAlLi28.1515.833.563.43请回答：(1) LiFePO4中Fe的化合价是_；(2)写出碱浸中发生的离子反应方程式_，产品1是_；(3)分析浸出液2中所含有的主要阳离子为_。浸出液2中含磷阴离子几乎不以PO形式存在，原因是：_(请以离子反应方程式解释)；(4) Na2CO3的加入可有效富集Fe与P于FePO4沉淀中

17、。在Na2CO3浓度20%、温度85、反应时间3h条件下，探究了pH对磷酸铁沉淀的影响，结果如下图所示：由图可知，最佳沉淀pH为_，分析当pH持续增大时，Fe的沉淀率未出现下降趋势而P的沉淀率下降的原因_；(5)若含Li+粗盐溶液中c(Li+)为0.01molL-1，滴入的Na2CO3溶液浓度为0.12 molL-1，若滴入后溶液的体积增加1倍，计算此时是否有Li2CO3沉淀生成：_ (列式计算，已知Ksp(Li2CO3)=2.3710-4)。12（2021湖北黄冈市高二期中）亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，制备亚氯酸钠的工艺流程如下：回答下列问题：(1)亚氯酸钠用作纸浆、纸张

18、和各种纤维的漂白剂，是一种高效漂白剂，主要原因是亚氯酸钠具有_性。(2)制备ClO2气体的化学方程式为；制备时可用S代替H2O2，写出该反应的离子方程式：_。但“吸收”时却不宜用S代替H2O2，理由是_。(3)可从“废液”中回收的主要物质是_(填化学式)，“结晶”后经过滤即可获得粗产品。(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度：准确称取亚氯酸钠样品mg，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量稀硫酸(发生反应，配成250 mL待测液。移取25. 00 mL待测液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c的Na2S2O3标准溶液进行滴定，消耗Na2S2O3标准溶液V mL(已知：)。移取25. 00 mL待测液

19、的仪器的名称是_。在接近滴定终点时，使用“半滴操作”可提高测定的准确度，其操作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，_(请在横线上补全操作)，继续摇动锥形瓶，观察溶液颜色变化。该样品中NaClO2的质量分数为_(用含m、c、V的代数式表示)；在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，其可能的原因是_。13（2021山东）锑白()可用作白色颜料和阻燃剂，在消防、有机合成催化、玻璃工业等领域有广泛应用。利用锑矿粉(主要成分为、)制取锑白的流程如下：(1)“滤渣1”的主要成分有S、_，“滤液1”的主要成分有Sb3+，“浸出”时主要反应的离子方程式为_。(2)“水

20、解”前需确保“还原”进行完全，可选择的检验试剂是_。(3)“水解”时需先将还原液稀释，其目的是_。(4)物质X的化学式是_“滤液2”电解后的产物可直接返回“浸出”工序，则电解时，阳极的电极反应式为_。(5)“中和”时温度不宜过高，原因是_；“中和”反应的化学方程式为_。14（2021山东）一种从钕铁硼废料含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B中提取氧化钕的工艺流程如下图所示：已知：硼可溶于氧化性酸；spFe(OH)2=8.010-16。回答下列问题：(1)“滤渣1”的主要成分是_(填化学式)。(2)“酸溶”时，不可将稀硫酸换为浓硫酸的原因是_。(3)“沉钕”过程中，Nd(H2PO4)3沉

21、淀完全时的pH为2.3，溶液中的(Fe2+)=2.0molL-1。写出生成沉淀的化学方程式_。若调节溶液pH为4，则此时_(填“有”或“无”)Fe(OH)2沉淀生成。列式计算，说明原因_。(4)“滤液2”的主要溶质有_(填化学式)。(5)“煅烧”时经历Nd2(C2O4)3Nd2O3CO2Nd2O3。“阶段”的反应，同时还生成两种常见的碳的氧化物，其化学方程式为_。若取用100g钕铁硼废料进行实验，最终得到30.24g Nd2O3，则Nd2O3的回收率为_。15（2021山东）电镀污泥中主要含有、CuO、NiO、和等化合物。一种从电镀污泥中回收金属铜和硫酸镍的工艺流程如下。已知焙烧时和分别转化为

22、、。回答下列问题：(1)“焙烧”时先将固体粉碎，目的是_。(2)“焙烧”时转化为，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_；“水浸”时发生反应的离子方程式为_。(3)“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的硫酸溶液，除杂装置如图所示，液体X的溶质主要是_(填化学式)，液体Y是_(填名称)。离子交换柱原理为：HR+M+MR+H+；2ROH+R2CrO4+2OH-(4)“沉铁”时控制pH在1.52.5，pH不宜过高且应充分搅拌，原因是_。(5)电解时以惰性合金板为阳极，阳极的电极反应式为_。(6)常温下，“净化除杂”时，若溶液中铝离子浓度为，则其开始沉淀的pH应该调为_。已知16（2021全国高

23、三其他模拟）综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：已知：常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。表1金属离子浓度及开始沉淀的pH金属离子浓度(molL-1)开始沉淀pHFe2+1.010-38.0Fe3+4.010-21.7Zn2+1.55.5Ga3+3.010-33.0表2金属离子的萃取率金属离子萃取率(%)Fe2+0Fe3+99Zn2+0Ga3+97-98.5(1)Ga2

24、(Fe2O4)3中Ga的化合价为_，“浸出”时其发生反应的离子方程式为_。(2)滤液1中可回收利用的物质是_，滤饼的主要成分是_；萃取前加入的固体X为_。(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为_ (填化学式)。(4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为_。(5)GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为_。(6)滤液1中残余的Ga3+的浓度为_ molL-1 (写出计算过程)。17（20

25、21广东惠州市高三其他模拟）钼酸钠晶体()是无公害型冷却水系统的金属级蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的，含少量等)制备钼酸钠的工艺如图所示。回答下列问题：(1)中钼元素的化合价是_；在焙烧炉中，空气从炉底进入，矿石经粉碎后从炉顶进入，这样处理的目的是_。(2)“焙烧”时转化为，写出该反应的化学方程式：_。(3)“碱浸”所得，溶液中含杂质，其中，在结晶前需加入固体以除去溶液中的。当开始沉淀时，的去除率是_。(，溶液体积变化可忽略)(4)“除杂”过程中加入的除杂剂是，则废渣的化学式为_。(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在不同介质中的腐蚀速率实验结果

26、如下图：要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为_。(6)另一种利用钼精矿制备钼酸钠的工艺流程中，直接向粉碎后的钼精矿中加入溶液和溶液来得到钼酸钠，则得到钼酸钠溶液的离子方程式为_。【参考答案及解析】大题训练（共17题）1（2021山东）铋是一种稀有金属，铋及其化合物在工业生产中用途广泛，如氯氧化铋常用于电子设备、汽车装饰材料、塑料助剂及生产干电池阴极。以下是一种用铋精矿(主要成分是Bi2S3还含有FeS2、 Cu2S、PbO2及不溶性杂质)制备 BiOCl的一种方法，其流程如图：已知： Fe(OH)3开始沉淀的 pH值为2.7，沉淀完全时的 pH值为3.7。 对浸出渣的处理

27、，直至得到产品，都在封闭的管道内进行。 pH3，则 BiCl3极易水解生成不溶性的 BiOCl 沉淀。请回答以下问题：(1)铋精矿在浸取时会先进行粉碎，目的是_。(2)加压氧化氨浸过程中，已知 CuS2发生如下反应：，生成，FeS2在此过程中也生成某氧化物，请写出发生反应的化学方程式_。(3)操作为：_。(4)根据流程分析，盐酸羟胺在反应中起到什么作用：_。(5)流程中生成 BiOCl 的离子方程式：_。(6)滤液 3 中含有的金属阳离子有：_。【答案】增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 4FeS2+16NH3H2O+15O2=2Fe2O3+8(NH4)2SO4+8H2O 蒸发浓缩、冷却

28、结晶、过滤、洗涤、干燥 将 Fe3+还原成 Fe2+，以免在生成 BiOCl 的同时生成 Fe(OH)3 沉淀 Fe2+、Na+ 【分析】铋精矿(主要成分是Bi2S3还含有FeS2、 Cu2S、PbO2及不溶性杂质)，加入氨水、氧气加压浸取，根据题目所给信息可知，过滤后Cu、S元素进入浸出液，浸出渣主要含有Bi2O3、Fe2O3、PbO2及不溶性杂质；浸出液经系列操作得到CuSO4溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜；浸出渣加入稀盐酸、盐酸羟胺，Bi元素转化为BiCl3进入滤液1，Pb、Fe元素分别被还原成PbCl2、FeCl2进入滤液1，滤液中加入稀硫酸得到硫酸铅沉淀，此

29、时滤液2中含有BiCl3、FeCl2，加入碳酸钠调节pH约为3，得到BiOCl，滤液3中此时还有FeCl2，以及加入碳酸钠后得到的NaCl。【解析】(1)粉碎铋精矿可以增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；(2)根据 CuS2中S元素的变化，可知FeS2在此过程中也会被氧化得到硫酸根，Fe元素转化为Fe2O3，根据电子守恒可知FeS2和O2的系数比为4：15，再结合元素守恒可得化学方程式为4FeS2+16NH3H2O+15O2=2Fe2O3+8(NH4)2SO4+8H2O；(3)操作1可以从硫酸铜溶液中得到五水硫酸铜，所以为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(4)Fe(OH)3在pH值

30、为2.7时开始沉淀，而后续流程为了得到BiOCl，需要将pH调制约为3，若Fe元素为+3价，则该过程中会产生Fe(OH)3沉淀，而稀盐酸、稀硫酸都不能还原Fe3+，所以盐酸羟胺在反应中的作用为将 Fe3+还原成 Fe2+，以免在生成 BiOCl 的同时生成 Fe(OH)3沉淀；(5)加入碳酸钠调节pH约为3，得到BiOCl，根据元素守恒可得离子方程式为；(6)根据分析可知滤液3中含有的金属阳离子为Fe2+、Na+。2（2021广东揭阳市高三其他模拟）冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸()形式存在。可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：已知与过量的存在反应：回答下列问题：(1)中元素的

31、化合价是_。(2)“一级沉砷”中的作用是_。(3)“一级沉砷”后剩余的部分进入“二级沉砷”。加入发生反应的化学方程式为_；_；。(4)滤渣A的成分除、外还有_、_。(5)“二级沉砷”处理后的废水中，则该溶液中约为多少？_，(列式计算)、的分别约为、。【答案】3 与过量的反应生成沉淀，避免生成的溶解在过量的中 1.010-14molL-1 【分析】废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，加入硫化钠、硫酸亚铁除去过量的硫离子，过滤得到As2S3和FeS，滤液中加入过氧化氢和氧化钙进行二级沉砷，H2O2与含砷物质发生氧化还原反应，氧化亚砷酸为砷酸，过滤得到砷酸铁、砷酸钙、氢氧化铁、沉淀硫酸

32、钙等，滤液为低浓度含砷废水，据此分析解答。【解析】(1)亚砷酸(H3AsO3)中氢元素1价，氧元素2价，化合物化合价代数和为0，则砷元素的化合价为3价；故答案为：3；(2)“一级沉砷”中FeSO4的作用是除去过量的硫离子，As2S33S22AsS使平衡逆向进行，提高沉砷效果；故答案为：与过量的反应生成沉淀，避免生成的溶解在过量的中；(3)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质发生氧化还原反应，氧化亚砷酸为砷酸，同时也能将过量的硫酸亚铁氧化成硫酸铁，反应的化学方程式为：；故答案为：；(4)流程分析可知，加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，铁离

33、子与砷酸反应生成砷酸铁，钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀，所以滤渣A中还存在CaSO4；故答案为：；CaSO4；(5)，的约为，则滤液中的砷酸根离子浓度为，则=，故答案为：；3（2021山东高三专题练习）陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下：(1)“滤液”主要成分是：_ ；“操作”、“操作”的分离方法是否相同_ (填“是”或“否”)。(2)“酸溶”中 H2O2的作用是：_ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)；若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成

34、，写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式：_ 。(3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳 pH 为 _。(4)Co2+萃取的反应原理如下：Co2+ + 2HR(有机层)CoR2 + 2H+ ，则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 _(填选项)。AH2SO4 BNaOH CCo(OH)2 DHR(5)“沉钴”时 Na2CO3 的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因：_ 。(6)在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 24.1g，CO2的体积为 6.72L(标准状况)，则

35、该钴氧化物的化学式为_ 。【答案】NaAlO2 否 还原剂 5.3 至6区间 A Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生 Co(OH)2 Co3O4 【分析】经过第一步碱浸操作，废料中的铝箔溶解转化为NaAlO2（滤液）而被除去，钴渣主要含Co3O4和LiCoO2，根据(4)问题干信息，知后续萃取的是Co2+，说明经过酸溶之后，Co元素转化为Co2+，即在酸溶步骤中Co元素被还原，故H2O2此时作还原剂，经过操作得到滤液，说明操作为过滤操作，所得滤液中主要含CoSO4和Li2SO4，经过萃取操作（操作）实现两者分离，有机相中为CoR2，根据(4)问的萃取原理，可向有机相中加入

36、硫酸，进行反萃取，实现Co元素从有机相转移到水相，最后经过沉钴操作获得CoCO3。【解析】(1)由分析知，滤液主要成分为NaAlO2；操作为过滤，操作为萃取，故操作不同，此处填“否”；(2)由分析知，H2O2的作用为还原剂；若用Na2S2O3代替H2O2，根据题意知，生成CoSO4和Na2SO4，结合得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为：；(3)萃取时，确保Co2+萃取率高，但Li+萃取率要低，结合图像知，最佳pH为5.36；(4)反萃取即使萃取平衡向逆向移动，根据平衡移动原理，在不引入新杂质的情况下可加入H2SO4，使平衡逆向移动，从而达到反萃取目的，故答案选A；(5)若Na2CO3的滴速过

37、快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2杂质；(6)由碳元素守恒得：n(CoCO3)=n(CO2)=，由Co元素守恒知氧化物中Co元素为0.3 mol，则氧元素n(O)=，则，故该氧化物化学式为Co3O4。4（2021普宁市华美实验学校高二月考）亚磷酸钠(Na2HPO3)用途广泛，也是一种性价比高的催化剂。“NaH2PO2还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠(Na2HPO3)的工业流程如图如下：“合成”过程中主要氧化产物为亚磷酸(H3PO3)，相应的化学方程式为：NaH2PO2+I2+H2O=H3PO3+NaI+HI。已知：亚磷酸(H3PO3)为二元酸，其电离常数K1=3.7l0-2，

38、K2=2.9l0-7；180分解为PH3和磷酸。请回答：(1)“除铅”过程中，用FeS固体除去微量Pb2的离子方程式为_。(2)采取减压蒸馏的原因是_。(3)“减压蒸馏”过程，I-的回收率为95%，则剩余固体的主要成分为_(填化学式)，发生反应的化学方程式为_。(4)“调pH=11”的作用有两个，一是将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，二是_。(5)工业上常用电解法制备亚磷酸，其装置示意图如下。b为电源的_(填“正极”或“负极”)。A膜应选择_(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。阴极的电极反应式为_。【答案】FeS(s)Pb2(aq)=PbS(s)Fe2(aq) 防止温度高于180时H3PO3分

39、解为PH3和磷酸 NaH2PO3 H3PO3+NaINaH2PO3+HI 把NaH2PO3转化为Na2HPO3 负极 阳离子 2H2O+2e=H22OH 【分析】由题给流程可知，向含有微量铅离子的亚磷酸钠中加入水和单质碘，碘将亚磷酸钠氧化为亚磷酸后，再加入硫化亚铁将溶液中的微量铅离子转化为硫化铅，过滤得到含有亚磷酸、氢碘酸和碘化钠的滤液；减压蒸馏滤液时，亚磷酸与碘化钠反应生成亚磷酸二氢钠和碘化氢，最终得到碘化氢气体和含有亚磷酸二氢钠的固体；将所得含有亚磷酸二氢钠的固体加水溶解后，加入双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，然后加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为11，将铁离子转化为沉淀的同时将亚磷酸二氢钠转化

40、为亚磷酸氢钠，然后加入活性炭吸附氢氧化铁沉淀，过滤得到亚磷酸氢钠溶液；亚磷酸氢钠溶液结晶得到亚磷酸氢钠。【解析】(1) 除铅过程中发生的反应为硫化亚铁与溶液中的微量铅离子反应生成硫化铅和亚铜离子，反应的离子方程式为FeS(s)Pb2(aq)=PbS(s)Fe2(aq)，故答案为：FeS(s)Pb2(aq)=PbS(s)Fe2(aq)；(2)由亚磷酸180分解为PH3和磷酸可知，为防止亚磷酸发生分解反应，将亚磷酸转化为亚磷酸二氢钠时，应采用减压蒸馏，故答案为：防止温度高于180时H3PO3分解为PH3和磷酸；(3) 由I的回收率为95%可知，减压蒸馏滤液时，亚磷酸与碘化钠反应生成亚磷酸二氢钠和碘

41、化氢，最终得到碘化氢气体和含有亚磷酸二氢钠的固体，反应的化学方程式为H3PO3+NaINaH2PO3+HI，故答案为：NaH2PO3；H3PO3+NaINaH2PO3+HI；(4) 由分析可知，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为11的目的是将铁离子转化为沉淀的同时将亚磷酸二氢钠转化为亚磷酸氢钠，故答案为：把NaH2PO3转化为Na2HPO3；(5)由制备亚磷酸的示意图可知，该装置为电解池，与电源a电极相连的石墨电极为电解池的阳极，水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，与b电极相连的石墨电极为阴极，水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，原料室中的钠离子进入阴极室，阳极室中的氢

42、离子通过阳离子交换膜A膜加入产品室与通过阴离子交换膜B膜进入的亚磷酸氢根离子反应生成亚磷酸；该装置为电解池，与电源a电极相连的石墨电极为电解池的阳极，与b电极相连的石墨电极为阴极，故答案为：负极；由分析可知，阳极室中的氢离子通过阳离子交换膜A膜加入产品室与通过阴离子交换膜B膜进入的亚磷酸氢根离子反应生成亚磷酸，故答案为：阳离子；由分析可知，与b电极相连的石墨电极为阴极，水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e=H22OH，故答案为：2H2O+2e=H22OH。5（2021山东）稀土元素钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、激光、核能等领域，从钛白水解工业废酸(含Sc3+、TiO2+、Mn2+、H+、SO等离子)中提取氧化钪并制备三氯化钪(ScCl3)的一种工艺流程如下：已知：Ag2CrO4为砖红色固体；。请回答下列