高考化学工艺流程专题汇编.pdf

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1、工艺流程非选择题：共 10小题1.2 0 2 1 全国甲卷 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 儿 的一种制备方法如图所示：A g N Q Fc 粉 Cl2心I I 华 嚼 尸 一 丽 一 f 悬 浊 液 一 廊 l f 询一 kI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 1 2 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(C1 2)/(Fe L)=1.5 时，氧化产物为；当/2(Cl2)/n(Fe l 2)1.5 后,单质碘的收率会降

2、低，原因是 以 N a l Ch 为原料制备k的方法是：先向N a l Ch 溶液中加入计量的N a HS Ch，生成碘化物；再向混合溶液中加入N a l Ch 溶液，反应得到卜。上述制备L 的总反应的离子方程式为(3)K1 溶液和Cu S CU 溶液混合可生成Cu i 沉淀和L，若生成1 m o l L，消耗的KI至少为m o l。h在 K I 溶液中可发生反应：L+I W；。实验室中使用过量的KI 与 Cu S 0 4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸储可制得高纯碘。反 应 中 加 入 过 量 K I 的原因是2.2 0 2 1 全国乙卷 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有T i Ch、S i

3、 O2 A12O3 M g O、C a O 以及少量的Fe z Ch，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。(N H JS O.热水 氨水高钛炉渣一|埠 烧 卜 印 产|分 步.淀 4 氢氧化物沉淀尾气 g 母液1_酸溶J水解,卜TiO?xMO酸 溶 渣 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pH 见下表：金属离子Fe3+Al3Mg21Ca2+开始沉淀的p H2.23.59.51 2.4沉淀完全(c=1.0 Fe z Ch 转化为相应的硫酸盐。写出A12O3转化为N H4A1(SO4)2 的化学方程式 o(2 )“水浸”后“滤液”的 p H 约为2.0,在

4、“分步沉淀”时用氨水逐步调节p H 至 1 1.6,依次析出的金属离子是“母液”中 M g 2+浓度为 m o l-L o(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，T i O 2+水解析出T i O 2-x H2 O 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。3.2 0 2 0 全国卷I 锐具有广泛用途。黏土钢矿中，钗以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以 及 Si Ch、Fe3O 4 采用以下工艺流程可由黏土钿矿制备N H 4 V o 3。30%敝 NaO

5、H NaOH HCI NH4cl|jpH3X-3.l I pH13 pH=83|机 矿 粉 一 恒 嬴 同闺中利沉淀了9%淀转 产蚂/p H|极 放 沉 锐|-N H4VoiI I 1 1 IMnO;滤渣 滤液 滤淡 8 r 滤液该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的p H 如下表所示：回答下列问题：(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是金属离子Fe3+Fe2+A13+M n2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.71 0.1(2)“酸浸氧化”中，V O+和 V O?+被氧化成V O 2 ,同时还有 离子被氧化。写出 V O+转化为V O；反应的离子方程式(

6、3)“中和沉淀”中，钢水解并沉淀为V 2 O 5/H2 O,随滤液可除去金属离子K+、M g2、N a ,以及部分的。(4)“沉淀转溶”中，丫 2。5 比0转化为机酸盐溶解。滤渣的主要成分是 o(5)“调p H”中 有 沉 淀 生 成，生 成 沉 淀 反 应 的 化 学 方 程 式 是(6)“沉钥/中析出N H4V Ch 晶体时，需要加入过量N FU Cl,其原因是4 2 0 2 1 .湖南卷JCe 2(CCh)3 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铀(Ce)主要以Ce P CU 形式存在，还含有Si Ch、AI2 O 3、Fe2O3,Ca F?等物质。以独居石为原料制备Ce2(

7、CO3)3 氏0的工艺流程如下：M g()调 pH=5 絮凝剂浓HzSOq M O F eC h溶液 NHiH 溶液种 (C(居f 焙 烧|f|水 浸|除 磷|聚沉|f 版 函-Ce2(CO：,)3 氏()酸 性%气 滤/I滤|滤 渣III 滤液回答下列问题：(1)铀的某种核素含有5 8 个质子和8 0 个中子，该 核 素 的 符 号 为；(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有(至少写两条);(3)滤渣III的 主 要 成 分 是(填 化 学 式)；(4)加入絮凝剂的目的是;(5)“沉铺”过 程 中，生 成 C e2(C O 3)3 ttH2O 的 离 子 方 程 式 为,常温下加入的N H

8、4HC O 3 溶液呈_(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已 知:N H 3 H 2。的 K b=1.75 X 1 0 域 H2 c。3 的/Cai=4.4X 1 0-7,K a2=4.7X 1 0 U)；(6)滤渣H 的主要成分为F eP C U，在高温条件下，L i 2 c o 3、葡萄糖(C 6 Hl 2。6)和 F eP C)4可制 备 电 极 材 料 L i F eP C U ,同 时 生 成 CO和H2O ,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为5.2 0 2 1 河北卷 绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铭盐的新工艺，该工艺不

9、消耗除铭铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了 C rF eA l Mg的深度利用和N a+内循环。工艺流程如下：O式g)+熔融NaOHI H,O(1)Fe(CrO2)2(含人曲、MgO)T工序卜过.渔T滤渣I介态分稳相离气体ANa2CrO4 J *I一 溶 液 T工孑INa2Cr2O7溶液+物质V(s)-NaO H溶液(循环)过:f i 气体A无色 I AI(OH)j(s)+溶液T工序卜物配的溶液I过量气体A+H2O(g)T 邛 I甲b 黑呼h M g co#)4 固体m混合气体IVMgO(s)回答下列问题：(1)高 温 连 续 氧 化 工 序 中 被 氧 化 的 元 素

10、是(填 元 素 符 号)。(2)工 序 的 名 称 为。(3)滤 渣 I 的 主 要 成 分 是(填 化 学 式)。(4)工序中发生反应的离子方程式为(5)物 质 V可代替高温连续氧化工序中的N a O H,此时发生的主要反应的化学方程式为,可代替N a O H 的 化 学 试 剂 还 有(填 化 学 式)。(6)热 解 工 序 产 生 的 混 合 气 体 最 适 宜 返 回 工 序(填“”“”“”或“”)参与内循环。(7)工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH 为。通常认为溶液中离子浓度小于 1 0-5 m o l L/i 为沉淀完全：A1(OH)3+O H -AI(OH)；/C=1 0

11、-63；KW=10 14,K s p Al(OH)3 =IO，6.2 0 2 1 广东卷对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(A1)、铝(Mo)、银(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：NaOH(s)过 量ex%适 量 氏5溶液废催750 水浸 滤|沉 铝|滤 沉钥 fB aM o O Js)A-Af 液f f 液f 化剂焙烧过滤 I 过 滤|过滤 f 滤 液m含 Ni 固体 X-*AlAs已知:2 5 时，H 2 c 0 3 的 K a i =4.5X1 0 r,2=4.7 X1 0 ；Xs p(Ba Mo O4)=3.5X 1 0-K s p(Ba C

12、O3)=2.6X 1()9；该工艺中，p H 6.0 时，溶液中M o元素以M oO f的形态存在。(1)“焙烧”中，有 Na 2 Mo 0 4 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）“沉钥”中,p H 为 7.0。生成Ba Mo O4的离子方程式为 o若条件控制不当，Ba CCh 也会沉淀。为 避 免 Ba Mo C）4中 混 入 Ba CCh 沉淀，溶液中C（H C O3）：c（Mo Oj ）=（列出算式）时，应停止加入Ba CL溶液。（4）滤液III中，主要存在的钠盐有Na Cl 和 Y,Y为。往滤液III中添加适量Na Cl 固体后，通

13、入足量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（填化学式）气体，再通入足量CO2，可析出Y。（5）高 纯 Al As（神化铝）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H2 O2 刻蚀液与下层Ga As（神化镂）反应。H2O2刻蚀液光刻.膜 I 光刻.膜/I 、/I A _ GaAs/AIAS一I GaAs致密保护膜/口尸穗/匚 GaAs该氧化物为 o已知：G a 和 A 1 同族，A s 和 N 同族。在 H2 O2 与上层G a As 的反应中，A s 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

14、量 之 比 为。7.2 0 2 1 广东适应考综合利用炼锌矿渣住要成分为铁酸保Ga 2（Fe 2 O4）3、铁酸锌Z n Fe2O4等）获得3种金属盐，并进一步利用锈盐制备具有优异光电性能的氮化钱（Ga N）,部分工艺流程如下：稀硫酸炼锌矿渣V浸出渣乩。2 调pH至5.4过滤一 滤饼盐酸 固体X,滤 液1y萃取剂 NaO H溶液 CH3Br W|反萃取|g S|MOCVD|V通GaN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p H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-i)开

15、始沉淀pHFe2+1.0 X 1 0 38.0Fe3+4.0 X 1 0-21.7Z n2+1.55.5Ga3+3.0 X 1 0-33.0表 2金属离子的萃取率金属离子萃取率/%Fe2+0Fe3+99Zn2+0Ga3+97 98.5(l)Ga2(Fe2O4)3 中 G a 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 A1同主族，化学性质相似。反萃取后，钱 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钱和粗钱精炼两个步骤。精炼时，以粗铉为阳极，以

16、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：以合成的三甲基像为原料,使 其 与 N H?发 生 系 列 反 应 得 到 G a N 和 另 一 种 产 物，该 过 程 的 化 学 方 程 式 为(6)滤 液 1 中残余的Ga?+的浓度为 mol-L o8.(2021重庆适应考 碳酸锢(SrCCh)是一种重要的工业原料，广泛用于生产锢铁氧体磁性材料。一种以菱锢矿(含8090%SrCO3,少量MgCCh、CaCCh、BaCCh等)制备高纯碳酸例的工艺流程如下：热水 稀硫酸CO结晶氢氧化锢晶体水、N H|H C()3高纯碳酸锢母液Sr(0H

17、)2在水中的溶解度温度/e10203040608090100溶解度/(g-100 g-1)1.251.772.643.958.4220.244.591.2(1)元素Sr位于元素周期表第 周期第 族。(2)菱锢矿、焦炭混合粉碎的目的是(3)“立窑燃烧”中 SrCCh与 焦 炭 反 应 的 化 学 方 程 式 为。进行燃烧反应 的 立 窑 衬 里 应 选 择(填“石英砂砖”或“碱性耐火砖”)。(4)“浸 取 中 用 热 水 浸 取 而 不 用 冷 水 的 原 因 是；滤 渣 1 含有焦炭、Ca(OH)2 和(5)“沉银”中反应的化学方程式为。(6)锢铁氧体是由锯和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种

18、锢铁氧体(xSrOyFezCh)中S r与 F e的质量比为0 1 3,贝 1为.(取整数)。92021河北衡水9 月联考 氧化钻(CoO)是一种重要的过渡金属氧化物，在材料科学和化工生产领域有广泛应用。以电镀锌废液(含C03+、Zn2 Fe2 Mn2 SO f)为原料制备CoO的一种工艺流程如图所示：已知相关体系的组成如下表所示:回答下列问题：(1)“转化”过程中进行搅拌的目的为(2)“转化”过程中存在的部分转化为NO；+H +结合上述流程和表中信息分析，加入NaNCh的作用为 调 pH”不能过高或过低的原因为(3)“燃烧”的主要目的是。(4)“氧化”过程中MnSC)4发生反应的离子方程式为

19、(5)“还原”的目的为(6)称量m g COC2O4 2H2O“高 温 分 解”，测 得 固 体 的 失 重 率原固体质量一剩余固体质量、,原固体质量 1 0 0/与温度的关系曲线如图所示:失重率/%19.67150 290 890 温度/您加热到160 时 所 得 固 体 的 化 学 式 为；“高温分解”需控制的最低温度为10 .20 21湖南五市十校模拟 我国科学家潘锦功发明了确化镉薄膜太阳能电池，又称为“发电玻璃”，被 誉 为“挂在墙上的油田”，使得硫元素重新走进了人们的视野。以锡硅渣(主要含NazSnCh和NazTeCh)为原料，制备蹄的流程如图所示：调pH已知：I.锡酸钠(NazSn

20、Ch)和亚硫酸钠(NazTeCh)均易溶于碱;II.TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。(1)在生产过程中，要将锡硅渣粉碎，其目的是(2)“碱浸”过程中，锡和蹄的浸出率与溶液中碱的质量浓度的关系如图所示，最理想的碱的质量浓度为lOOgL，其理由是60 -1-1-：-1-1 _ 1050 70 75 90 100 110 125130游离碱的质量浓度/(gP)(3)“氧化”时，反应的离子方程式为。(4)“沉硫”时加入硫酸控制溶液的p H为4.55.0,生成TeCh沉淀。如果H2s。4过量,将导致确的回收率偏低，其原因是(5)以石墨为电极对浸出液进行电解可获得T e,阴极上的电极反应式为(6

21、)硫产品中硫质量分数的测定，步骤如下：取4.0 g硅产品，加入酸使其转化为亚硫酸(HaTeCh)，将其配制成10 0 m L溶液，取25.0 0 m L于锥形瓶中。往锥形瓶中加入25.0 0 mL 0.1 mol-L 酸性K zC nO溶液，充分反应使亚硫酸转化为碑酸(H6TeC6)。用 0.1 i n o lL-1 硫酸亚铁钩(N H4)2 Fe(SO 4)2 标准溶液滴定剩余的酸性L C n C h 溶液，滴入几滴试亚铁灵指示剂至终点显红色，进行三次平行实验，平均消耗1 8.0 0 mL 硫酸亚铁钱标准溶液。试 计 算 该 需 产 品 中 硅 的 质 量 分 数 为(保 留 小 数 点 后

22、 面 2位数字)。1 .答案：(1)2 A g l+Fe=2 A g+Fe?+2 r A g N O3Fe L+C1 2=Fe C1 2+l2 Fe Cb、L L 被进一步氧化(2)2 1 0.,+5 H S 0；=I2+5SO 5+3 H+H2O(3)4 防止单质碘析出解析：(1)悬浊液为A g l的饱和溶液，加入铁粉，发生置换反应2 A g l+Fe=2 A g+Fe 2+2，生成的沉淀为A g,Ag与硝酸反应生成的A g N Ch 可循环使用。还原性：Fe 2+,通 入 C b的过程中，若氧化产物只有一种，则只有被氧化，反应的化学方程式为Fe l2+Cb=Fe C1 2+l2。若反应物用

23、量比 (C1 2)/(Fe l2)=L5 时，设 (。2)=1.5 m o l,则 n(Fe I2)=l m o l,1 m o l Fe b 中 先被氧化，消 耗 Im o lCb,Fe?+后被氧化，消耗0.5 mol*因此Fe b 和 CL恰好完全反应,氧化产物为Fe Cb、L;当n(Cl2)/n(Fe I2)1.5时，过量的C b能氧化生成的为发生反应5C12+12+6 H2O=2 H I O3+1 0 HC1,因此碘的收率会降低。(2)题述制备L 的总反应为 N a lCh 与 N a HSCh 反应生成E 和 S O7，根据2 IO 3 网 工 h、H SO3至:SO 丁，由得失电子

24、守恒可得2 1。3 +5 H S O；-L+5 S 0：,再根据电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为2。,+5 H S 0；=I2+5 S O r +3 H+H2O K I 溶液和C1 1 SO 4 溶液反应生成Cu i和 L,配平离子方程式为2 Cu 2+4=2 Cu l+l2,若生成1 m o l L,消耗的K 1 至少为4 m o l。L 在水中溶解度不大，反应中加入过量K L 使 反 应 平 衡 右 移，防止单质碘的析出。修 烯2 .答案：(l)A b O 3+4(N H4)2 SO 4=2 N H4 A l(SCh)2+6 N H3 t +3 H2 0 t(2)Fe3+,A P+、M

25、 g2+(3)1.0 X 1 0-6(4)硫酸 Si O2 Ca SO4(5)Ti O2+(x+1)H2O=Ti O2 x H2O I +2 H+(6)(N H4)2 SO4解析：结合题中信息对该流程进行如下梳理：含 Mg”、Fe、A产(NH4)2SO4 热水*氨水高钛，炉渣T 竽 卜T分步，淀 1含 明。2、SiO2.AI2O3 MgO、C a O.少垃F e A尾气 水i 浸母液TiO2*+(x+l)H2O氢氧化物沉淀Fe(0H)3AKOH)3-Mg(OH)2=T iO2-.vH2o|+2H*TiO2-.vH2OTiO2.CaSO4SiO2酸酸溶渣 热水母液；I；H2sO4 SiO2x C

26、aSO4 含 H2sO4I -J酸溶(1)结合图示及题给信息可知焙烧时A LO3 转化为N H4A 1(S O4)2,尾气应为NH 3,则 A h O3焙烧生成 NH 4 A l(S OS 的化学方程式为 A I 2 O3+4(NH4)2S O4=2 NH 4 A l(S CM2+6NH 3 t +3 H2O t o (2)结合相关金属离子开始沉淀以及沉淀完全时的p H可知，加氨水调节p H至 1 1.6的过程中，Fe 3+、A 1 3+、Mg2+依次沉淀。(3)根据Mg2+沉淀完全时的pH=l l.l,可知溶液中c(OH )=1 0-2.9 m o.L 1 时，溶液中 c(Mg2+)=1.0

27、 X 1 0-5m ol-L-1,则 K sp Mg(OH)2 =1.0 X 1 05X(1 0-2,9)2=1 0 X 1 0-1%母液的 pH=1 1.6,即溶液中 c(OH-)=1 0-2.4 m ol.Lr,则此时溶液中 c(Mg2+)=譬 党1 =W7 m ol-L=1.0 X 1 0 O m oLL。(4)由于常见的盐酸和硝酸均具有挥发性，且水浸渣需在1 60 酸溶，因此最适宜的酸为硫酸。由于S iCh不溶于硫酸，焙烧过程中得到的CaSCU难溶于水，故酸溶渣的成分为SiO2,CaSO4 (5)酸溶 后 适 当 加 热 能 促 进 TiCP+水 解 生 成 TiC h-H hO,反

28、应 的 离 子 方 程 式 为 TiC2+(x+1)H2O=TiO2xH2O I+2 H,(6)结合图示流程可知，母液中含有氨水、硫酸铁，母液中含有硫酸，二者混合后再吸收尾气N H 3,经处理得到(NH5S04。3.答 案：(1)加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)(2)Fe2+VO+MnO2+2H=V O 2+M n2+H2O(3)Mn2+AF+和 Fe3+(4)Fe(OH)3(5)NaAl(OH)4+HC1=A1(OH)3 I+NaCl+H2O(6)利用同离子效应，促进NH4VCh尽可能析出完全解析：(1)加热的目的是使反应完全，加快酸浸速率。(2)Fe3O4与硫酸反应生成Fe2+和Fe

29、3+,Fe2+能够被氧化为Fe3+；VO+中银元素化合价为+3,V0；中钿元素化合价为+5,VO卡 被 MnCh氧化为VO；,MnCh被还原为M/+,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平：VO+MnC)2+2H+=V O；+M n2+H2O,(3)pH=3.O3.1 时，MM+还未沉淀，所以滤液中有M n 2:另外Fe3、AF+在该pH 范围内没有沉淀完全，部分留在滤液中。(4)滤饼中除了 有 V2O5/H2。,还有少量 Fe(0H)3和 Al(0H)3,加 NaOH 调 pH 13,V2O5/H2O与 NaOH 反应生成 NaVO3,AI(OH)3 与 NaOH 反应生成 NaAl(OH

30、)4,Fe(OH)3 不与 NaOH 反应，所以滤渣是Fe(OH)30(5)“调 pH”的目的是将NaAl(0H)4转化为A1(OH)3沉淀除去，反应的化学方程式为 NaAl(OH)4+HC1=A1(OH)3 I+NaCl+H2O,则滤渣为 A1(OH)3(6)加入过量NH4cl固体，c(NH：)增大，根据同离子效应，可促进NH4VO3晶体尽可能完全析出。4.答案：晓 Ce(2)搅拌、适当升高温度(合理即可)(3)Fe(OH)3、A1(OH)3(4)强化沉降 Fe(0H)3 和 AI(0H)3(5)2Ce3+6HCO3+(n-3)H 2O=C e2(CO3)3 /zH2O I+3CO2 t 碱

31、性6FePCU+3Li2cO3+C6Hl2。6=6LiFePO4+9CO t+6H2O t解析：(1)由质量数=质子数+中子数可知，钝的质量数=58+8 0=1 3 8,因此该核素的符号为啜Ce。(2)为提高“水浸”效率，可采取搅拌、适当升高温度、研碎等措施。(3)“焙烧”后，F 转化为H F而除去,SiO2不溶解，“水浸”后溶液中有AF+、Fe3 Ce?+的磷酸盐或硫酸盐，P O f 在“除磷”过程中被除去，故“聚沉”后所得的滤渣HI的主要成分是Fe(OH)3、A1(OH)3O(4)Fe(OH)3和 A1(OH)3是胶状沉淀，不能完全被过滤掉，故加入絮凝剂强化沉降Fe(0H)3和A1(OH)

32、3。“沉铺”过程中，Ce?+与HCO反应生成CezCCMrnH?。，反应的离子方程式为 2Ce3+6HCO；+(n-3)H2O=C e2(CO3)3nH2O I+3CO2 t 由于NH；水解溶液显酸性，HCO3水解溶液显碱性，根据题中提供的电离平衡常数，可计算出NH：的水解平衡常数 为,=/；wg 5.71X10-。，HCO；的水解平衡常数为普=10-14.4 4 X i。5-2.3X 10飞,所 以 HCO；的水解程度大于NH；的水解程度，所以溶液显碱性。根据题中信息，可知反应物为Li2cO3、C6Hl2。6和 FePCU,生成物为LiFePCU、C O 和 H2O,根据化合价变化，C：+4

33、-+2,0-+2,Fe：+3-+2,则反应的化学方程式为6FePO4+3Li2cO3+C6Hl 2O6上 当 6LiFePO4+9CO t+6H2O t o5.答案：(l)Fe、Cr(2)溶解(3)Fe2()3、MgO(4)2Na+2C rO r+2CO2+H2O=C r2O r+2NaHCO3 I(5)4Fe(CrO2)2+7O2+l6NaHCO3=8 N a2CrO4+2Fe2O3+I6CO2+8H2O Na2cO3(7)8.37解析：格铁矿与熔融N a O H 和 6 反应后经工序得到滤渣I 和介稳态物质；介稳态相分离后得到N a z C r C U溶液、N a O H 溶液和无色溶液，

34、向无色溶液中通入过量气体A 后生成A 1(O H)3 沉淀和物质V的溶液，又 N a z C r C h 溶液经工序后得到N a z C n O 溶液和物质V(s),所以气体A为 C O 2,物质V为 N a H C O3 o(l)F e(C r O2)2 中的F e 为+2价，易被氧化为+3价；F e(C K)2)2 中的C r 为+3价，在后续产物N a z C r Q,中C r 为+6价，因此高温连续氧化工序中被氧化的元素是F e 和 C r。(2)工序之后为过滤操作，因此加水的目的是溶解可溶性物质，工序的名称为溶解。(3)经高温连续氧化工序和工序后貉铁矿转化为C r O 、A I(O

35、H)4、F e z C h 和 MgO,故滤渣I 的主要成分是F e z C h 和 M g O (4)由分析可知，气体A为 C 02,不溶性物质V 为 N a H C C h,故工序中发生反应的离子方程式为2 N a+2 C r O:+2 C O2+H2O=Cr2O r +2 N a H C O3 I。(5)由分析可知，物 质 V 为 N a H C O,可代替高温连续氧化工 序 中 的 N a O H ,此 时 发 生 的 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为 4 F e(C r O2)2 +7 O2+1 6 N a H C O3=8Na2C r O 4+2 F e2O3+1 6 C

36、 O 2+8 H2O；可代替NaOH的化学试剂需满足以下两点要求：一是显碱性，二是能提供N a+,因此可代替N a O H 的化学试剂还有N a 2 c o 3。(6)热解工序中产生的混合气体为C O 2 和水蒸气，最适宜返回工序参与内循环。(7)由题给方程式 A 1(O H)3+O H =A 1(O H)4 K=1 0 0 6 3,可得 A l(0 H)4 W O H +A 1(O H)3 K=1 0 6 3,则 K=1 0 0 6 3=-1，通常认为溶液中离子浓度小于l O P m o l L-I 为沉淀完全，则 1 0F 6 3=c(器5,可得 c(O F T)=1 0-5 6 3 m

37、o l L-i,已知 K w=1 0 F,所以 p O H=5.6 3,p H=1 4-p O H=8.3 7,故工序溶液中的铝元素恰好完全转化为A 1(O H)3 沉淀的pH为 8.3 7。6 .答案：(1)+6 A 1(O H)3 ,2.6 X 1 0-9 1.0 X 1 0-7M o O；+B a2=Ba MoO4 I 3 5X 1 0-8 X4 7 x 7 o(4)N aH CCh N H 3(5)A L Ch 4 ：1解析：(1)根据化合物N a2 M o CU 中Na 为+1 价，O为一2价，由化合物中化合价代数和为 0,可计算出N a2 M o C)4 中Mo元素的化合价为+6。

38、(2)“7 50 焙烧”时，废催化剂中的氧化铝发生反应：A I 2 O 3 +2 N a 0 H=2 N a A 1 02+H2O,“滤 液 I”中主要存在N aA l Ch 和N a2 M o CU,通入过量 CO 2 时，发生反应：N aA I O 2+CO 2+2 H2O=A l(O H)3 I +N a H C O3,生成的沉淀X为A 1(O H)3 0(3)由的分析可知“滤液I I”的主要成分是N aH CCh 和N a2 M o C)4。滤液H 中加入B aCb 溶液生成B aM o CM 的离子方程式为MoO:+Ba2+=Ba MoO4 I o开始生成Ba C S时，溶液中号蛇c

39、(H+)-c(C O,)c(H CO；)=4.7 X l()riK,v(B aCO3)2.6 X 1 0 9 _ m=仁(B aM o O4)=3.5 X 1 0 F，又因为 飞“沉箱”中，p H为 7.0,则，上、=c(H CC)3)由于K a2 4.7 X 1 0-1 1 m c(H CO；)2.6 X 1 0-9 1 0 X 1 0-7c(H+)=1.0 X 1 0-7 因此可付。(M o O;)=3.5义1 0-8 X4.7 x 1 0 (对 口，由于 滤液 H”的主要成分是N aH CCh 和 N az M o CU,加入适量B aCb 溶 液“沉铝”后，“滤液I I I”中主要存在

40、的钠盐有N aCl 和 N a H C C h,则 Y为 N aH CO jo 由“滤液H I”制备N aH CO3,原理类似侯氏制碱法，加入N aCl 固体后，通入足量碱性气体N H 3,再通入足量C O 2,发生反应：N H3+H2O+C O2=NH4H CO 3,N H4H C O3+N a C l=N a H C O 3 I +NH4C 1,析出溶解度较小的N aH CCh 固体。(5)由题给芯片制造的刻蚀过程示意图可知，加入H 2 O 2 刻蚀液,G aA s逐渐溶解，当 H 2 O 2 刻蚀液接触A l A s时，反应生成一种致密的氧化膜，由此可知，G a、A s均可溶于H 2 O

41、 2 刻蚀液中，形成的致密氧化膜是A l A s 中的铝被氧化为致密的A I 2 O 3 膜。G a A s 与 H 2 O 2 反应时，As 由-3价变为+5 价，O 由一1 价变为一2价，由氧化还原反应中得失电子守恒规律可知，氧化剂(H 2 O 2)与还原剂(G aA s)的物质的量之比为4：1。7 .答案：(1)+3 F e 2 0 r+8 H+=2 F e3+4 H2O(2)硫酸锌 F e (O H)3、Ca(O H)3 F e(3)NaCaO2(4)GaO2+3e+2H2O=G a+4O H(5)Ga(CH3)3+NH3=3 C H4+GaN(6)3.0X10 102解析:炼 锌 矿

42、 渣 稀 甲 酸 ,*GaFeab、嬴血*。，1闻H L浸出液(M、F e Zn、Ga)甲 C H (N a G a O j)|MOCMD)电.|+至 5.4|Fe(OH)3.滤液 1 Ga(OH)3(Zn24)NaO,溶 液 水 层T 反京取I-G a 层(1)Ga2(Fe2O4)3中F e是+3 价，O 是一2 价，根据化合价代数和为0 可知G a的化合价为+3；“浸出”时其发生反应的离子方程式为Fe20r+8Hh=2 F e3+4H2Oo(2)根据以上分析可知滤液1 中为硫酸锌，则可回收利用的物质是硫酸锌；调节p H=5.4,沉淀Fe3+和 Ga3+,滤饼的主要成分是Fe(OH)3、Ga

43、(OH)3;萃取前加入固体X 的目的是还原 Fe3+为 Fe2+,从而利用萃取剂萃取G a?*,则 X 为 Fe。(3)G a与 A l同主族，化学性质相似，加入氢氧化钠溶液反萃取后使Ga?+转化为NaGaO?,即钱的存在形式为NaGaCh。(4)精炼时，以粗锐为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极得到电子转化为G a,电极反应式为GaO2+3e+2H2O=G a+4O H o(5)以合成的三甲基线为原料，使其与NH3发生系列反应 得 到 G aN 和另一种产物，根据原子守恒可知还有甲烷生成，该过程的化学方程式为Ga(CH3)3+NH3=3CH4+GaN0(6)根据题表中数据可知Ga(OH)3的

44、溶度积常数为3.0X10-3义(10一”)3=3.0X10-36,溶液的p H=5.4,即氢氧根离子浓度是10 8.6mol.L，所以滤3 0X 10-36液 1 中残余的G a?的 浓 度 为 飞 6、3 molL,=3.0X 10,0-2 mol-L I(10 0 0;08.答案：(1)五 IIA(2)增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率(3)SrCO3+2 C=Sr+3C0 t 碱性耐火砖(4)为了增大氢氧化锢的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解MgO(5)Sr(OH)2+NH4HCO3=S rC O3+H2O+NH3H2O(6)6解析：菱 锯 矿(含 8090%SrCCh,少 量

45、MgCO3,CaCCh、BaCCh等)与焦炭经过粉碎，立窑煨烧后，转化为Sr、氧化钙等物质；加入热水，将不溶于热水的氧化镁等杂质除去，再加入稀硫酸后，除去领离子，结晶后析出了氢氧化锂晶体，氢氧化锂和碳酸氢锭反应最终转化为碳酸铝。(1)元素S r的原子序数为3 8,位于元素周期表第五周期第H A 族。(2)菱锯矿、焦炭混合粉碎，可增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率。(3)“立窑燃烧”中SKX)3与焦炭反应生成S r和 C O,化学方程式为S rC C h+2C=Sr+3C0 t;石英砂砖中含有二氧化硅，会与碳酸钙等物质反应，所以进行燃烧反应的立窑衬里应选择碱性耐火砖。(4)由于氢氧化锂

46、的溶解度随温度升高而增大，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，为了增大氢氧化锯的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解，“浸取”中用热水浸取；“立窑燃烧”后 得 到 Sr、氧化钙、氧化镁、氧化钢等，加入热水后，氧化钙转化成氢氧化钙析出，氧化镁不与水反应，所以滤渣1 中含有焦炭、Ca(OH)2和 MgO。(5)“沉勰”中，氢氧化镭和水、碳酸氢筱反应生成了碳酸锯，化学方程式为Sr(O H)2+NH4HCO3=SrCO3+H2O+NH3H2O。(6)xSrO-.yFe2O3 中 Sr 与 Fe 的质量比为 徐；=0.1 3,则：=6。9.答案：(1)加 快“转化”反应速率，使反应更充分NOOH(2)将 B-蔡

47、酚转化为，使其与(2。3+反应，并 将 Fe2+氧化为Fe3NO 调 pH”过高，生 成 的产率低，导致C。的回收率低OH的量少；“调 pH”过低，Co1NO(3)(4)(5)(6)将原料中的金属离子转化为难溶于水的金属氧化物Mn2+S2O r+2H2O=M nO2 I+2SO f+4H+将 C03+全部转化为Co?+CoC2O4 890 解析：(1)“转化”过程中搅拌可以使反应物充分接触，加 快“转化”反应速率，使反应更充分。(2)由题中信息，对比原料和浆液组成知，加入NaNO2的作用是将小蔡酚转NO化为，使其与C03+反应，并将Fe2+氧化为Fe3 调 pH”过高，NO2NO3 的产率低，

48、导致C。的回收率低。(3)由题表中信息知，“煨烧”的主要目的是将原料中的金属离子转化为难溶于水的金属氧化物。(4)由题给流程图知,“氧化”过程中MnSCU被(NH。2s2。8氧化为MnO2,反应的离子方程式为Mn2+S2Of+2H2O=M nO2 I+2 S 0 f+4H 。(5)由题给流程信息知，“还原”的目的是将Co3+全部转化为C02+。(6)COC2O42H2O的相对分子质量为1 8 3,设失重质量为x,由失重率的含X义和关系式：CoC2O4-2H2O-CoC2O4-2H2O,可知而 ；X 100%=19.67%,解得 x 3 6 g,故加热到160 c 时失去了全部结晶水，所得固体的

49、化学式为COC2O4;“高温分解”需生成CoO,失重率为(183 7 5)。义100%Q 59.02%,由题图可知，需控制的最低温度为890 o1 0.答案：(1)增大接触面积，加快浸出速率，提高浸出率(2)当碱的浓度大于100 g r 时，锡的浸出率几乎不变，碎的浸出率提高不大(3)2Na+TeO f+H2O2=Na2TeO4 I+H2O(4)TeCh可溶于硫酸，导致硫的回收率偏低(5)TeOf+3H2O+4e-=T e+6 O H-(6)84.48%解析：(1)在生产过程中，将锡硫渣粉碎，可以增大固体的表面积，增加锡降渣与氢氧化钠溶液的接触面积，从而加快浸出速率，提高浸出率。(2)由题图可

50、知，碱的质量浓度小于 lO O g L r时，锡和襦的浸出率随着溶液中碱的质量浓度增大而增大；碱的质量浓度大于100 g.L 1时，锡的浸出率几乎不变，谛的浸出率提高不大，则最理想的碱的质量浓度为100gL-o(3)“氧化”时，过氧化氢与亚谛酸钠在碱性条件下发生氧化还原反应生成谛酸钠沉淀，反应的离子方程式为2N a+T eO:+H2O 2=N a2TeO4 I+H2OO(4)由题给信息H可知，二氧化硫微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱，若硫酸过量，二氧化硫溶于过量硫酸，则导致硫的回收率偏低。(5)以石墨为电极对浸出液电解时，亚襦酸根离子在阴极上得到电子发生还原反应生成单质稀，电极反应式为TeO；