2023届高考化学一轮专题复习—-工业流程题专题训练2.pdf

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1、2023届高考化学一轮专题复习一一工业流程题专题训练1.硼氢化钠(N a B H 4)具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B2O3,含有少量A I 2O 3、S i O2 F e C b等)制取N a B K的流程如图：NaOH CaO MgH,硼 精 矿-溶 解 一 操 作 I 一 除 硅 铝 一 操 作 2-反应1 *NaBHq滤渣 Na,O-3CaO-AI,OC SiO2已知：偏硼酸钠(N a B C h)易溶于水，不溶于醇，在碱性条件下稳定存在，回答下列问题：(1)写 出 加 快 硼 精 矿 溶 解 速 率 的 措 施(写一种)。(2)操 作

2、1为,滤 渣 主 要 成 分 为。(3)除硅铝步骤加入C a O而不加入C a C b的原因有：能将硅、铝以沉淀除去；.(4)氢化镁(M g H 2)中H元 素 的 化 合 价 为；M g k k与N a B C h在一定条件下发生反应1,其化学方程式为:(5)如图在碱性条件下，在阴极上电解N a B C h也可制得硼氢化钠，写 出 阴 极 室 的 电 极 反 应 式。阳离子女 N a B C h换膜 溶液(6)硼氨化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，从而变废为宝，写出该反应的离子方程式 o2.草酸钻可用于指示剂和催化剂。其中草酸钻的制备可用水钻矿(主要成分为C O

3、 2C 3,含少量F e,Or A l,Or M n O、M g O、C a O、S i O?等)制取C o C Q2 H q 工艺流程如图所示:COC2O4-2H2O已知：浸出液含有的阳离子主要有H*、C o、F e2 M n、C a2 M g2 A产等;酸性条件下，C I O,不会氧化C o?C I O,转化为c r；部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的p H见下表。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3CO(OH)2Mn(OH)2开始沉淀2.77.64.07.67.7完全沉淀3.79.65.29.29.8回答下列问愿：浸出过程中加入Na2sO,的主要目的,C O q,发生反应的

4、离子方程式为(2)向浸出液中加入NaClO,发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(3)“加 Na2c 0,调pH至 5.2”，过 滤 所 得 到 的 沉 淀 的 成 分 为。(4)向滤液I 中加入NaF溶 液 得 到 的 沉 淀 的 主 要 成 分 是(写 化 学 式)。(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系如图1所示，萃取剂的作用是除铳离子，其使用的适宜pH范围是(填字母代号)。萃取率/1/A.2.02.5 B.3.03.5 C.4.04.5(6)实验室里灼烧C o c q 2 H q 晶体，所需要的硅酸盐质仪器除了酒精灯和玻璃棒外，还有(填仪器名称)CoCQ2HQ(M=183

5、g/mol)热分解质量变化过程如图2 所示。其中600以前是隔绝空气加热，600以后是花空气中加热。A、B、C 均为纯净物，C 点 所 示 产 物 的 化 学 式 是。试卷第2 页，共 14页150 300 450 600 750 9003固体残留物质量/%图2温度C3.某废银渣中主要含NiFeQNNi为+2价)、NiO、FeO、Al。利用废锲渣经过一系列转化可以制得NiSO,和NiOOH回答下列问题:(1)碱浸:将废银渣用NaOH溶液浸取，浸取后取所得固体，用水洗涤。碱浸过程中发生反应的离子方程式为(2)焙烧：将碱浸洗涤后所得固体与(NH4)2 sO&固体充分混合，在 600C条件下焙烧。焙

6、烧后所得固体有NiSQp Fe2(SO4)r FeSO4,同时还有NH,生成。焙烧时NiFe2O4与(N H J2 s o&发生反应的化学方程式为(3)溶解：将焙烧后所得固体用95以上的热水进行溶解，溶解后过滤，得到滤液和红褐色沉淀。产生红褐色沉淀的原因是,(4)萃取、反萃取：向溶解、过滤后所得滤液中加入萃取剂，萃取后分液，获得有机层和水层。萃取时发生的反应为M2+2 R H M R2+2H+(M 表示N产或Fe+,RH表示萃取剂)。萃取剂体积V。与溶液体积丫 人 的比值(V。/%)对溶液中Ni?+和Fe2+的萃取率的影响如图所示。最后将分液后获得的有机层通过反萃取可获得NiSO 溶液并回收萃

7、取剂。萃取时应控制V()/VA的比值为,反萃取获得NiSO4溶液的实验操作是(5)制取N iO O H,并测定NiOOH样品的质量分数。向NiSO溶液中加入NaOH溶液和NaClO溶液，可以制得用作银镉电池正极材料的N i O O H。为测定所得N i O O H 样品的质量分数，现进行如下实验：在稀硫酸中加入0.1 0 0 0 g 样品，待样品完全溶解后加入足量K I 溶液，充分反应府，调节溶液的p H =34,滴入几滴淀粉溶液，用O.l O O O m o l l-N a S O?标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液1 0.0 0 m L。实验过程中先后发生反应2 N i +2 1=Z N i

8、?1“和 k+2 S Q；=2 I +S4O；-。样品中N i O O H 的质量分数为4.高纯硫酸锌作为合成银钻镒三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化镒粉与硫化镒矿（还含F e、A l、M g、Z n、N i、S i 等元素）制备，工艺如图所示。回答下列问题:H 2 s o 4 M n O2 熨水 N a 2 s M n F2 N H4H C O3M n S 矿M n O z 粉滤渣1 滤渣2 滤渣3 滤渣4相关金属离子 c o（Mn+）=0.1m o L L 形成氢氧化物沉淀p H范围如下:金属离子M n2+Fe2+Fe3+A l3+M g2+Z n2+N i2+开始沉淀的p H8.1

9、6.31.53.48.96.26.9沉淀完全的p H10.18 32.84.710.98.28.9（1）写出基态镭原子核外电子排布式。（2）“氧化”中添加适量的M n O 2发生反应的离子方程式是一。（3）“调 p H”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为一 6之间。（4）“除杂2”的目的是生成Mg F2沉淀除去Mg 2+。若溶液酸度过高，Mg 2+沉淀不完全，原因是一。（5）写出“沉镐”的离子方程式。（6）层状镶钻镭三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为L i N i x CO y Mn z Ch,其中N i、Co、M n的化合价分别为+2、+3、+4。当*=丫=；时，z=_ _ _ o5

10、.某 工厂采用辉秘矿（主要成分为B i 2s 3,含有Fe S?、S i O?杂质）与软铳矿（主要成分为M n。?）联合焙烧法制备B i O Cl和 M n S O 工艺流程如下:2鬻滤液（MnClr FeCl2溶液）已知：焙烧时过量的M n O?分解为Mm Q,Fe S?转变为Fe?（）3；试卷第4页，共 14 页金属活动性：Fe(H)BiCu；相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下:开始沉淀PH完全沉淀PHFe2t6.58.3Fe3+1.62.8Mn?+8.110.1回答下列问题：(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为。a.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)Bi2s3

11、在空气中单独焙烧生成N?。；，反 应 的 化 学 方 程 式 为。(3)“酸浸中过量浓盐酸的作用为：充分浸出Bi3+和M n?+;。(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。6.已知某工业废水中含有大量F e S O-较多的Ci?+及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO/7H2O 晶体及金属Cuo 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

12、(4)粗铜中常混有少量氧化亚铜(C u q),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.工业上以石煤(主要成分为V2 O3,含有少量S i O2、P2 O5等杂质)为原料制备铀的主要流程如图:空气已知：N H 4 V o 3难溶于水。K (M g S i O3)=2.4 xl0-5,K aM g 3(PO4)2 =2.7 x1(y2 7。(1)焙烧：通入空气的条件下，向石煤中加纯碱焙烧，将V2 O3转化为N a V C h的化学方程式为一。(2)除硅、磷：用M g S C)4溶液除硅、磷时，S i、P会形成M g 3(PO4)2、Mg

13、SQ沉淀。若沉淀后溶液中c(PO：)=1.0 xl(y8 mo i.L L则 c(S i O；)=_ mo 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(PC 4)2溶解度增大、；随着温度升高，除硅率升高，其(3)沉钮：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。(4)灼烧：在灼烧NH4 VC h的过程中，固体的残留率(剩余固体质量原始固体质量X 1 0 0%)随温度变化的曲线如图所示，则A B段发生反应的方程式为10090次册隹K旌回A(2 i o r.8 5.4 7%)_ /B(3 8 0 C,7 7.7 8%)o U /一1 1,10 2 0 0 4 0

14、 0 6 0 0 T/P8.全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂 越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有Na,、L i C 1和少量M g?，、C a ),并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。试卷第6页，共1 4页25时相关物质的参数如下:阿LiOH 的溶解度：12.4g/lOOgHQ化合物M g(O H)25.6 x 1 0-2Ca(OH)25.5 x I O-6C a C O32.8x10-9Li2co32.5x10-2.642.0.8(ox802巨旭曜炖0.6J,.,6 20 40 60 80 160温度(C)Li2cO3的溶解度曲线回答下列问题

15、：(1)“沉 淀 I”为 o(2)向“滤 液 1”中加入适量固体U2c0、的目的是 o(3)为提高Li2cO,的析出量和纯度，“操作A”依次为、洗涤。(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备凡8,。查阅资料后，发现文献对常温下的凡8,有不同的描述：是白色固体；尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO,的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCOs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。上述现象说明，在该实验条件下UHCO3(填“稳定”或“不稳定”)，有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na

16、2c0,改为通入CO?。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。9.硫酸锌(ZnSOQ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Si02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Fe3+Zn2+Cu2+FeMg2+-4.0 x10-386.7x10 172.2 xW208.0 x10-161.8x10-回答下列问题：(1)菱 锌 矿 焙 烧 生 成 氧 化 锌 的 化 学 方 程 式

17、为。(2)为了提高锌的浸取效果，可 采 取 的 措 施 有、。(3)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),C.NaOH滤 渣 的 主 要 成 分 是、o(4)向8090的滤液中分批加入适量KMnO,溶液充分反应后过滤，滤渣中有MnOZ,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H2sO,反应可以释放HF并循环利用，同 时 得 到 的 副 产 物 是、。1 0.废弃电池是一种有害垃圾，合理处理则能变废为宝.下图是废弃锌镭电池的处理流程图：H2C,O4稀硫酸 Na2s,0g 碳酸氢锈省需-*

18、镒粉一I I I|酸溶|液 Z”T r l化|一*过;滤|A 滤液一 叫 锌|Znz(OH)2cOj ZnO|洗涤、干 摒fM nO?港液X已知：锦粉的主要成分是M n元素的+2、+3、+4 价氧化物和ZnO。回答下列问题：试卷第8 页，共 14页(I)“废弃锌锦电池一锦粉”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”采用镭粉比锦块的浸取速率快，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H2Go4的 主 要 作 用 是。(3)“氧化”操 作 的 氧 化 产 物 是(填 化 学 式)。(

19、4)“洗涤、干燥 时，检验MnO3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Zn?(OH)2 c制备ZnO的条件是加热，写出该反应的化学方程式：。11.铳的价格昂贵，在地壳里的含量只有0.0005%。从铝土矿生产AI2O3的副产品“赤泥”(主要成分为AI2O3、Fe2O3,TiO2、SC2O3)中回收铳，同时生产聚合硫酸铁铝 AlFe(OH)6.2n(SO4)n 具有极其重要的工业价值，一种工艺流程如下：已知：铳离子可以在不同p H下生成 Sc(OH)n 3-n(n=i6)。请回答以下问题：(1)操作

20、的名称：,操 作 和 操 作 中 都 使 用 的 玻 璃 仪 器 是。(2)加入铁粉的作用：o(3)生成聚合硫酸铁铝 AlFe(OH)6-2n(SC)4)n的 离 子 方 程 式 为。(4)铳是一种重要的稀土金属，化学性质非常活泼，但 发 现 较 晚 主 要 是 因 为.(5)“反萃取”时若加入的氢氧化钠过量则Sc(0H)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应生成n=6的含铳产物的化学方程式为 o(6)常温下，三价Sc的部分存在形式与氟离子浓度的对数 lgc(F)、p H的关系如图所示。若溶液中c(F)=5xl()q 调pH”过程中控制pH=7,则调节pH后三价Sc的 存 在

21、形 式 为(填 化 学 式)(lg5=0.7)。-3/HHO)名JSC(0H)3 Se(OH)；(7)“脱水除钱”过程中，复盐3 N H 4 c l s c F 3-a H 2 O 分解得到S C F 3,某固体样品质量与温度的关系如图所示。加热至3 8 0-4 0 0 产生白烟，4 0 0 以上质量不再改变。W i J a=(填数字)。1 2.某废银催化剂的主要成分是N i-A l 合金，还含有少量C r、F e及不溶于酸碱的有机物。采用如下工艺流程回收其中的银制备银的氧化物(N i O J ：回答下列问题：(1)“碱浸”所得“滤 液 I”的主要溶质为N a O H、,“灼烧”的目的是，(2

22、)“溶解”后的溶液中，所含金属离子有C r、F e2 Na*_。(3)“分离除杂”中，发生氧化还原反应生成含铁滤渣的离子方程式为 o(4)“煨烧”N i c o,滤渣前需进行的两步操作是(5)在空气中燃烧NiCO-其热重曲线如图所示。3 0 0 4 0 0 N i C C 3 转化为N i q s，反应的化学方程式为4 0 0 4 5 0 生 成 产 物 的 化 学 式 为。试卷第1 0 页，共 1 4 页100300 350 400 450温度/C(6)利用N i q 制得N i J 溶液，调节其pH 至 7.5 1 2,采用惰性电极进行电解，阳极上可沉淀出用作锌银电池正极材料的NiOOH。

23、电解时阳极的电极反应式为 o1 3.工业上常通过石煤灰渣(主要成分有Si。?、C、A12O3,Fe2O3 V2O,s CaO、MgO、降0)回收钢的氧化物,有关工艺流程如图:硫 酸 铁稀硫酸、，,厂 浸 渣石煤灰渣一焙烧浸取一-浸出液NH4VO3V2O5-灼烧-沉钮试剂a 氨水 滤渣氧 化 一 沉 淀 一一 滤 液余液”萃取液-洗脱液*洗脱萃取-氯化铉NaOH溶液已知：“焙烧”时，在空气的作用下，工。3被氧化为V Q s。V2o5在稀硫酸作用下生成(VO2)2 s o4。已知A产、Fe2 Fe3 M g开始生成沉淀和沉淀完全的pH如表:离子A产Fe2+Fe3+Mg2+开始沉淀PH2.88.11

24、.29.0完全沉淀P144.59.63.211.1根据所学知识回答下列问题：(1)在“焙烧”之前，要先将硫酸镂固体和石煤灰进行混磨处理，其目的是。(2)(V O)S O,中 V 的 化 合 价 为,“浸渣”的主要成分除了S iO?,还 有(填 化 学 式)。(3)“氧化”时加入的试剂a 常用H Q?,写 出 反 应 的 离 子 方 程 式。HNO,也能氧化F e,工业生产中不选用HNO,的原因是。“沉淀”时，控制溶液pH在 4.56.5之间，“滤渣”的 主 要 成 分 是(填 化 学 式)。(5)在 500灼烧脱氨可制得产品V g s，写出该反应的化学方程式：。在硫酸酸化条件下，V2O5可与草

25、酸(H2c2。4)溶液反应得到含V0?+的溶液，写出发生反应的离子方程式：o(6)5t某批次的石煤灰渣中VzO,的含量为37.5%工业生产中机的漫出率为8 6%,若后续步骤中锐损耗为2%,则理论上制得的V2O5的质量最多为 t(保留三位有效数字)。14.金属钻是一种重要战略资源。利用草酸钻(COC2O4)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IT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等11.该流程中一些金属氢氧化物沉淀时的pH

26、 如表：萃取剂HAI1*萃 取 f 反 萃 取 -*钻;元素的氧化物；离子Al3+Fe3tFe2+Co2+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。(2)滤 渣 1 的主要成分是Si。、(写化学式)。(3)“浸出时，CoOOH转化成了 C oSO,写出该反应的化学方程式_ _ _ _ _ _。(4)“氧化”时，NaClO3只将F e氧化成F e ,则 反 应 的 氧 化 剂 与 还 原 剂 的 物 质 的 量 之 比 为。(5)“沉淀”时，应将pH 调至_ _ _ _ _ _ _。(6)已知Co?+能被有机萃

27、取剂(HA)萃取，其原理可表示为：Co2 t+2H A=iCoA2+2 H 反萃取的目的是将有机层中的C 6+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.70%H2SO4 B.饱和食盐水 C.稀 NaOH D.饱和NaHCO3溶液15.钮具有“现代工业味精”之称，主要应用于钢铁、冶金、航空、电子等领域，是发展现代工业、国防和科学技术试卷第12页，共 14页不可或缺的重要金属材料。从石煤中提取钿的流程如图所示:空气 硫酸 Fe P204 硫酸 NaClO3氨水石媒f 盛|f 7f 甲|一 丫 一|反:取 画仞画滤渣1 滤渣2水溶

28、液 P204 滤液1已知：石煤的主要成分及含量如表所示Z 2 O 5物质V2O3V02SiO2CaCO3FeS2A12O3含量/%342355-6522 28231低价锐易被氧化，高价钮易被还原，酸浸液中钿的存在形式为VO；,有很强的氧化性。P204是一种酸性萃取剂，可与金属离子发生络合，锐的存在形式为VO2+。VOS。,难溶于水，易溶于酸。回答下列问题：(1)焙 烧 过 程 中 除 硫 的 化 学 方 程 式 为。(2)提高“酸浸”中 浸 取 率 的 措 施 有。(3)观察分析“酸浸”中硫酸用量及酸浸时间图象，最佳硫酸用量为25m L,原因是,酸浸时间最佳为903%、符3出20 25 30

29、35硫酸用量/mL甲 硫酸用量对机浸出率的影响乙 浸 IH时间对车凡浸出率的影响(4)萃取前浸出液需要处理，写出V O；发生的离子方程式：o(5)写出加入Na Cl O,的作用：(6)第二次用硫酸浓度要大，目的是 o切沉钮的主要反应为6 0 4 5 0,+3 应)2 5 0,+(7+11)氏0=(1 )丫 0,1 1(凡0 此+7 凡5 0,，所得沉淀为多钢酸镀，俗称红矶，经干燥后煨烧，可得到产品，燃 烧 的 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为。试卷第1 4 页，共 1 4 页参考答案：1.将硼精矿粉碎、搅拌、增大Na OH浓度、升温等 过滤 F e(OH)3 提供碱性溶液抑制 Na

30、B Ch 水解-1 2 M gH 2+Na B Ch=Na B H a+2 M gO B O2+6 H2O+8e-B H4+8OH-4 CU2+B H 4 +8OH-4 CU+B O2 +6 H2O【分析】硼精矿碱浸时，生成偏硼酸钠、偏铝酸钠、硅酸钠的混合液，氯化铁不溶于碱，则滤渣为氢氧化铁；向滤液中加入氧化钙,除去硅、铝元素,生成固体Na 2 O-3 Ca O A l2O3 n SiO2,过滤后，加入氢化镁，生成硼氢化钠和氧化镁。【详解】(1)将硼精矿粉碎、搅拌、增大Na OH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率；根据以上分析，操 作1为过滤，滤渣主要成分为F e(OH)3；(3)因为在Na

31、 B Ch溶液除去硅铝，Na B Ch易溶于水，在碱性条件下稳定存在，所以除硅铝步骤加入Ca O而不加入Ca Cb的原因有:能将硅、铝以沉淀除去;提供碱性溶液抑制Na B Ch水解；(4)根据化合价代数和为0,则氢化镁(M gH 2)中H元素的化合价为-1；M gH?与Na B Ch在一定条件下发生反应生成Na B h k和M g O,则反应方程式为：2 M gH?+Na B C)2=Na B H 4+2 M gO；(5)在阴极上电解Na B Ch也可制得硼氢化钠，则阴极室B Ch一得电子发生还原反应生成B H r，则电极反应式为：B O2+6 H2O+8e=B H 4+8OH；(6)硼氢化钠

32、是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，则反应的离子方程式为：4 Cu2+B H 4+8OH -4 CU+B O2+6 H2OO2.(1)将 F e3+和 C M gF 2(5)B(6)瓷用烟和泥三角 Co2O3【分析】在盐酸和N a 2s 03作用下将水钻矿中的离子浸出，得到含有H Co2 F e2 M n、Ca2 M g2 Al”等离子的浸出液，N a CI Ch加入浸出液中，将F e?+氧化为F e3+,加N a 2c Ch调p H至5.2,目的是使F e3+n A产沉淀完全转化为F e(OH)3和A1(OH)3沉淀，过滤后得到滤液I中含有的金属阳离子为Co?,、M

33、n、Ca2 M g?+等，向滤液I中加入N a F溶液，将Ca 2+、M g 转化为Ca F?、M gF?沉淀，再加萃取剂将镒元素从溶液中分离，经分液操作，对分离后的水层溶液加入(N HS C2O4溶液制得Co G O2 H q。(1)N a 2s O3具有还原性，能还原氧化性离子铁离子和钻离子，所以浸出过程中加入N a 2s 0,的主要目的是将F e 3+和Co 3+还原；COz O、发生反应的离子方程式为CO2O3+SO+4H+=2CO2+SO;+2H2O；故答案为：将 Fe3+和 Ct?+还原；CO,O3+SO+4H+=2CO2+SO；+2H,O；(2)NaCICh加入浸出液中，是为了将

34、Fe2+氧化为Fe3+,其反应离子方程式为C1O3+6Fe2+6H+=C1+6Fe3+3H2O；故答案为：CIO-+6Fe2+6H+=CF+6Fe3+3H2O；(3)根据表格数据可知，“加 NaC)3调pH至 5.2”,过滤所得到的沉淀的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3；故答案为:Fe(OH)3、A1(OH)3；(4)向滤液I 中加入NaF溶液是为了除镁钙，则得到的沉淀的主要成分是CaF2、MgF2;故答案为：CaF2 MgF2；(5)由图可知，调节pH 在 3.03.5之间，可使M/+萃取较完全，并 尽 可 能 减 少+损 失，故选 B；故答案为：B；(6)实验室里灼烧C oG C V

35、2H q晶体，所需要的硅酸盐质仪器除了酒精灯和玻璃棒外，还有瓷用烟和泥三角；故答案为：瓷用烟和泥三角；18 30。18.30gCoCQ4-2 H q 的物质的量为号 产;=0.1mol,600以后是花空气中加热，则 C183g/mol点对应的产物为钻的氧化物，质量为8.30g,而 O.lmol钻的质量为5.90g,则该氧化物中氧2 4s元素质量为8.30g-5.90g=2.40g,C。原子与O 原子的物质的量之比为O.lmol:7 7s=2:3,16g/mol故 c 点所示产物的化学式是Co2O3;故答案为：CO2O3。3.(1)A12O3+2OH=2A1O2+H,O NiFe2O4+4(NH

36、4),SO4=NiSO4+Fe3(SO4)+8NH3 T+4H2O(3)Fe3+在 95以上的热水中发生强烈水解，生成了 Fe(OH),沉淀(4)0.25 在萃取液中加入稀硫酸，振荡、静置、分液，得到NiSO4溶液(5)92%【详解】(1)将废银渣用NaOH溶液浸取，AI2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水；故答案为：A12O,+2OH=2A1O2+H,O(2)NiFe2O4+4(NH4),SO4=NiSO4+Fe2(SO4)+8NH3?+4H2O(3)Fe在 95以上的热水中发生强烈水解，生成了 Fe(OHb沉淀，过滤，得到滤液和红褐色沉淀；故答案为：Fe 在95以上的热水中发生强烈水解

37、，生成了 Fe(OH)3沉淀。(4)萃取时应控制白的比值为0.2 5,对 Ni?+的萃取率最大，几乎不萃取Fe”；在萃取液中加入稀硫酸，振荡、静置、分液，得到NiSO,溶液故答案为：0.25；在萃取液中加入稀硫酸，振荡、静置、分液，得到NiSO 溶液。(5)根据关系式2NiOOH122Na2s20”可知样品中NiOOH的质量分数为0.1 OOOmol L x 0.01 OOQL x 92g moL*1 001y=9 2(y0.1000g、O-0；故答案为：92%o4.Ar3d54s2 2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O 4.7 F与 H+结合形成弱电解质HF,MgF2(s)

38、WMg2+(aq)+2广(aq)溶解平衡向右移动 Mn2+2HCO3-MnCO31+CO2T+H2O-【分析】硫化锈矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、S i等元素)和MnCh粉加入稀硫酸，二氧化镭粉和硫化镒矿生成MnSCM、S,同时溶液中还有难溶性的SiCh及难溶性的硅酸盐，所以得到的滤渣1 为 SiCh和 S 和难溶性的硅酸盐；然后向滤液中加入MnCh，MnCh氧化还原性离子Fe?+生成Fe3+,再向溶液中通入氨气调节溶液的pH 除铁和铝，所以滤渣2 为 Fe(OH)3.A1(OH)3.“除 杂 1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,加入的Na2s和 Zi?+、Ni?+反应生成硫化物沉淀，

39、所以滤渣3 为 NiS和 ZnS,“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,所以滤渣4 为MgF2,最后向滤液中加入碳酸氢钱得到MnCO3沉淀，用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锦，由此分析。【详解】(1)锦的原子序数为2 7,根据核外电子排布式，基态镉原子核外电子排布式Ar3d54s2；(2)MnCh氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+,“氧化”中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式：2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O；(3)“调 pH”除铁和铝，溶液的pH 应该大于这两种离子完全沉淀所需pH 且小于其它离子生成沉淀的pH值，在 pH=4.7时 Fe3+和AP+沉淀完全，在

40、pH=6.2时 Zn?+开始产生沉淀，溶液的pH 范围为4.7 6 之间；(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,溶液中存在MgF2的溶解平衡，如果溶液酸性较强，生成弱电解质HF而促进氟化镁溶解，即 F 与 H+结合形成弱电解质HF,M g F 2(s)=M g 2+(叫)+2 F(a q)溶解平衡向右移动，所以镁离子沉淀不完全；(5)“沉镭”时锦离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锌沉淀，同时还生成水、二氧化碳，离子方程式为：M n2+2 H C O3-M n C O.4+C O 2 t+H2O；(7)层状银钻镒三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为L i N ixC o v

41、M nzO2,其中N i、C o、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当 x=y=g,根据化合价的代数和为0,z=g。5.(l)a b(2)2 B i2S3+9 02 2 B i 2()3+6 S()2(3)抑制金属离子水解(4)S i O2(5)M n,O,+6 H+2 C r=2 M n2+C l2 T+3 H2O(6)将 F e 转化为F e【分析】联合焙烧：由己知信息和第问题干可知，发生转化：历凡-加2。3 +5。2、FeS-,F e,O3+SO-,MnO-,MnO3+MnSOA 故联合焙烧后得到&。3、F e2O3 Mn2Oi xM S O4 和 S i O?；水浸：M n S O

42、进入滤液,滤渣为B i。？、F e203,M%C)3 和S i。？；酸浸：加入过量浓盐酸后，B i。,和F e 2()3 发生转化：仇 O B 产、F e Q a f F e ，因加%。3有氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：M n2O,+6 H+2 C r =2Mn1+Cl2 T +3 H2O ,气体 A为C 总 滤渣主要为不溶于浓盐酸的S i。?，滤液中金属离子为8 产、尸 e 、M n2+;第(4)(5)问转化：由已知信息知，F e 的金属活动性强于B i,且调p H=2.6 时M,产 和 F*进入滤液，可知加入金属B i 的目的是将F e3+还原为Fe2+.【详解】(1)a.联合焙烧时

43、，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 2s3在空气中单独焙烧生成B i Q,，根据原子守恒可知还应生成S O?，结合得失电子守恒，反应的化学方程式为2B i 2s3+9 0?二=2叫 O：+6 S O?；(3)加入浓盐酸后，溶液中含有的离子主要为B 产、F e ，M n2+.H+、C l ,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，造成制得的自oa产率偏低;（4）滤渣主

44、要为不溶于浓盐酸的S i O?,答案为S i O?；（5）因 有 氧 化 性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：M n2c 3 +6 H+2CP=2M/产+Cl2?+3H2O ；（6）由已知信息知，调 p H=2.6 时，F e 会水解生成代（。”）3沉淀，但+还 没 开 始 沉淀，故要将F e 3+转化为血2+,在调P”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。6.F e、C u 稀硫酸 F e +2H+=F e +H 2 T 冷却结晶 玻璃棒 CU2O+2H+=CU2+CU+H2O【分析】工业废水中含有大量F e S O 4，较多的Cu,以及部分污泥，首先通过步骤1进

45、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F e +C u =C u +F e 2+,固体混合物 含 F e、C u,过量的F e 用试剂乙为稀硫酸除去，发生反应为F e +H 2s o4 n F e S O 4+H?最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到F e S O 7 H 2。晶体，以此解答该题。【详解】（1）由上述分析可知，固体混合物含F e、C u,试剂乙为稀硫酸，故答案为：F e、C u；稀硫酸：步 骤 3 中发生反应的离子方程式为F e +2H，=F e 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 C V 7

46、 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CU2O+2H+=CU2+CU+H2。，。【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.N a 2 c o3+O 2+V 2 O 3 冬 2 N a V O 3+C C h 0.0 8 促进 M g 2+水解生成 M g（O H）2；促进S i O；水解生成硅酸沉淀 促进S i O；水解生成

47、硅酸沉淀 N H 4 c l受热会分解 2 H V C h-A _ V 2 O 5+H 2 O【分析】根据已知信息，流程第一步焙烧时V 2 O 3、S i O2 P 2 O 5 依次转化为N a V C h、N a zS i C h、N a 3 P O 4,第三步加入M g S O 4 生成M g S i C h、M g 3（P C）4）2 沉淀，N a V C h 进入后续步骤，在第四步生成N H 4 V C h 沉淀，再经过灼烧、还原得到钢单质。【详解】（1）依据V 2 O 3 反应生成N a V C h，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

48、a2C O3+O2-2 N a V O3+C O2o K M M g 3（P O 4）2 =C （碘，渤 2（M g：32+0?1.0?l f mol取 2=2.7 x1 0-2 7,解之得d(M 破叫3?,由 K M M g S i O 3)=c(R 1 软)&3?；=2.4 x1 0 解得 c(S i O；)=0.()8 mol/L。M g 3(P O J(s)U 3 M 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 i O,(a q)M g2+(a q)+S i O (a q),升温促进S i O；水解成H zS

49、i C h,沉淀溶解平衡右移，但 H 2 S i O 3 是沉淀，故除硅率升高。(3)N H4C 1 受热易分解，故温度不能过高。(4)设 N H 4 V 0 3 为 1 mol,即 1 1 7 g,起始到A点失去质量=1 1 7 g x(l-8 5.4 7%)之1 7 g,结合钱盐受热分解一般产生N H 3,故推测A物质为H V O 3,酸分解一般产生氧化物和水，故推测B点为V O*,根据V元素守恒n(V Ox)=lmol,则+如应/!。?*%,解得x=2.5,故 B点为：V C h,5，即 V 2 O5,所以A到 B段方程式为：2 H V O 3 2 V 2 O 5+H 2 O。【点睛】化

50、工流程推断注意结合题目信息；热重分析注意抓住金属元素守恒。8.(l)M g(OH)2 将 C a?+转化成C a C C h沉淀除去，同时不引入新杂质(3)蒸 发 浓 缩 趁 热 过 滤(4)不稳定 Li+HC O,=LiHC O3,2 LiHC C 3=Li2 c O3 J,+C O2 T+H2 O(5)能达到相同效果，因为改为通入过量的C O2，则 LiOH转化为LiHC C h,结合(4)的探究结果，LiHC C h也会很快分解产生Li2 c o 3,所以这一改动能达到相同的效果【分析】浓缩卤水(含有N a Li C 和少量M g 、C a )中加入石灰乳 C a(OH)”后得到含有 N