高考化學(xué)重慶省2023屆高考備考第一輪復(fù)習(xí)工業(yè)流程題提升練習(xí)（含解析）

【高考化學(xué)】重慶省2023屆高考備考第一輪復(fù)習(xí)

工業(yè)流程題提升練習(xí)

1.(2022?重慶市育才中學(xué)模擬預(yù)測)硫酸銅晶體(CUSO『5H2O)是一種重要的化工原料，廣泛

應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、電鍍、飼料添加劑、催化劑、石油、選礦、油漆等行業(yè)，它易溶于水，難溶于乙

醇。現(xiàn)用銅礦石(主要成分為CuS、CU2S、CuS,雜質(zhì)為FezCh、FeO、SiO2等)制備硫酸銅晶體,

工業(yè)流程如圖所示：

預(yù)處理

粉碎的

銅礦粉MnCh+H2s氨水氨水NH4HCO3

己知：I.“絡(luò)合反應(yīng)”中可形成配合物［CU(NH3)/CC>3.

II.在該工藝條件下，生成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示。

氫氧化物Mn(0H)2Fe(OH)2Fe(OH)3CU(OH)2

開始沉淀的pH7.76.51.14.2

沉淀完全的pH10.48.963.36.7

回答下列問題：

(1)關(guān)于上述流程，下列說法正確的是(填選項(xiàng)字母)A.預(yù)處理時，用破碎機(jī)將銅礦

石破碎成粒子直徑<1nm的銅礦粉，其目的是提高反應(yīng)速率和浸取率

B.“絡(luò)合反應(yīng)”中，高溫可提高反應(yīng)的速率

C.“蒸氨”時，產(chǎn)生的氣體有污染，經(jīng)一定濃度的硫酸吸收所得的溶液可作化肥

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D.“一系列操作”中，固液分離操作可采用常壓過濾，也可采用減壓過濾

⑵“反應(yīng)1”后，過濾所得濾渣中含有S,寫出其中Cu2s參與反應(yīng)的離子方程式:

(3)“中和”時利用加入的氨水調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)控制的pH范圍為。

(4)“絡(luò)合反應(yīng)”過程中，生成[CU(NH3)4]CC>3的化學(xué)方程式為。

(5)“一系列操作”中，使晶體從溶液中析出，可采取的操作有(任寫一條)。

(6)晶體中所含結(jié)晶水通過重量分析法測定。

①主要步驟：a.稱量；b.置于烘箱中脫結(jié)晶水；c.冷卻；d.稱量；c.重復(fù)b?d至恒重;

f.計算。步驟e的目的是。

②CuSO,-5H2O在受熱時質(zhì)量分?jǐn)?shù)?)隨溫度的變化情況如圖所示：

據(jù)此分析可知，若測得結(jié)晶水的含量偏低，則可能是因?yàn)槭軣岷蟮木w中存在(填

化學(xué)式)導(dǎo)致的結(jié)果。

2.(2022?山西運(yùn)城?模擬預(yù)測)銀被廣泛應(yīng)用于石油化工、國防、冶金、電子等多個行業(yè)，為

緩解銀資源的減少、提高資源利用率，一種從廢催化劑(含

Ni、NiO、CuO、FeO、MgO、ZnO、AI2O3等)中提取銀并回收多種有價金屬的工藝流程如圖

所示：

試卷第2頁，共20頁

硫酸溶液Na2sNaF

■，NjrNduri

廢催化劑T￡浸誨方酒幽I，化n警溫第媽-----NiSO,溶液一南麗卜Ni

濾渣1濾渣2濾渣3電解余液

足量o廠康]一混合氣

CuolZnO

3835

已知：①常溫下，Ksp[Fe(OH)3]=4xlO->Ksp[Al(OH)3]=lxlO-\Ksp[Ni(OH)2]=2xlO-',溶液中

離子濃度Rxl(y5moi時認(rèn)為該離子沉淀完全：

②ZnO是兩性氧化物。

回答下列問題：

(1)廢催化劑需預(yù)先球磨，其目的為—。

(2)“酸浸”時，硫酸溶液中所含H2s。4溶質(zhì)的量一定、浸出時間和溫度相同時，液固比(液固比二

硫酸溶液質(zhì)量

廢催化劑質(zhì)量)與銀浸出率的關(guān)系如圖所示。當(dāng)液固比大于4：1時銀浸出率下降的原因?yàn)?/p>

(3)將“焙燒”所得混合氣通入水中可制得“酸浸”液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；用CuO和ZnO

的混合物制備膽磯的方法為—o

(4)“轉(zhuǎn)化H”所得濾渣2的化學(xué)式為___；若濾液2中c(Ni2+)=0.2moi?1/,則該工序需控制pH

的合理范圍為____=

(5)濾渣3的主要成分的電子式為—。

(6)“電沉積”時，陰極材料最適宜選用_,陽極的電極反應(yīng)式為_。

3.(2022?江蘇揚(yáng)州?模擬預(yù)測)鋅酸鋰(UMn。)是一種鋰離子電池正極材料。以軟鎰礦漿液

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(含Mn02及少量Fe、Al、Ni、Zn、Co、Cu等的氧化物)煙氣脫硫吸收液為原料，制備鎰酸

鋰的流程如下：

含硫煙氣

(SC)2K)2等)NaOHLi2cO3

⑴“浸取”在題圖所示的裝置中進(jìn)行，反應(yīng)生成“小?！梗琒O,將MnO?轉(zhuǎn)化為乂心的離子方程

式為。SO,局部過量會產(chǎn)生MnS/^,保持溫度、流速、反應(yīng)時間、反應(yīng)物和溶劑的量

不變，為減少M(fèi)nS?。'的產(chǎn)生可采取的措施是。

(2)“浸取”液除雜后可獲得較純的MnS°4溶液(重金屬離子質(zhì)量濃度小于Img?匚,)。重金屬離子

質(zhì)量濃度(mg-L')在除雜中的變化如下表所示。

已知：①Ca(°H)的價格：3ooo元/噸；Na2s的價格：57500元/噸。

②大量使用Na2s會造成污染，實(shí)驗(yàn)的濾液中按10mL.LT用量添加Na2s溶液沉淀重金屬。

③中和氧化液的PH在5?6之間。浸取液中Fe?+沉淀完全，需要PH大于夕

離子Fe2++Fe3+A產(chǎn)Ni2+Zn2+Co2+Cu2+

113

浸出液1058.256.8741.2320.5818.69

1

中和氧化液3.516.2354.2637.6718.3217.89

試卷第4頁，共20頁

硫化后液0.430.890.590.130.060.04

請設(shè)計“除雜”的實(shí)驗(yàn)方案：量取浸取液，,得到較純的MnSO』溶液。［須使用的試劑：

Ca（OH，、0.06mol-LTNa2s溶液、空氣］。

⑶為確定“鋰化”需加入的以83的質(zhì)量，需要知道沉鎰所得固體［MnQ4、MnOOH和

^^（。出口中乂門元素的質(zhì)量。若U2c。3與沉鎰所得固體在75（TC恰好完全反應(yīng)，則

〃他8,）與〃（Mna）「（MnOOH）和〃［Mn（0H）2］需要滿足的關(guān)系為.

（4）固相法制備UM%。」的實(shí)驗(yàn)過程如下：將高純MnO?和Li2c0?按一定的比例混合均勻，控

制溫度為750℃使其充分反應(yīng)，兩者恰好完全反應(yīng)生成UM%?！购蜌怏w。

①純凈的口《。3分解為口2。和CO?的溫度為723。（3,而固相法制備LiMhOa的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)溫

度升高至515。（2時，便產(chǎn)生C02氣體，其可能的原因是。

②固相法制備UM%。’的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體有.

③用沉缽所得固體制備“從％。4與固相法制備LiMn2°4的相比，其優(yōu)點(diǎn)為。

4.（2022??三模）我國是最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以鋅精礦（主要成分是ZnS,還有

Fe3O4>CuO、PbC>2等雜質(zhì)）為原料制備鋅的工藝流程如下：

已知：25。（：時相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下表:

Zn(OH)Fe(OH)Fe(OH)Mn(OH)Cu(OH)

物質(zhì)

22322

Ksp5x10-185x10-171*10-382x10-132x10-20

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回答下列問題：

⑴濾渣1的主要成分除過量MnC)2外，還有S和(填化學(xué)式)?！敖?時，MnO2

氧化ZnS的離子方程式為。

⑵“沉鐵”時，滴加氨水需要調(diào)節(jié)pH最低為(殘留在溶液中離子濃度W104moi

時,沉淀完全)。

(3)“萃取，反萃取”時發(fā)生的反應(yīng)是M2++2HA(有機(jī)萃取劑)±葉MA2+2H',有機(jī)萃取劑可以分

離ZnSC)4和MnSC>4。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取操作時，用到的玻璃儀器有、

寫出反萃取劑X的化學(xué)式。

(4)“深度凈化”中加Zn的目的是。

(5)“電解沉積”過程中陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，陽極的電極反應(yīng)式為

?！半娊獬练e”后的溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為。

5.(2022??克拉瑪依市教育研究所三模)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬。一種以閃鋅礦(主要成分為

ZnS,還含有Si。2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：

稀硫酸Ch、ZnO鋅粉

浮選精礦-v溶浸悒記闞t還原除用一濾液t電解卜鋅

HH工濾￡

相關(guān)金屬離子［c(Mn+)=0.1mol-L』形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表:

金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+

開始沉淀的pH1.56.36.27.4

沉淀完全的pH2.88.38.29.4

回答下列問題：

(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為—。

(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有一。

(3)氧化除雜工序中通入氧氣的作用是___,ZnO的作用是,

試卷第6頁，共20頁

(4)溶液中的Cd?+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為—。為什么不能省去

“還原除雜”步驟，直接在“氧化除雜”步驟中除去Cd2+_。

(5)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為—；沉積鋅后的電解液可返回—工

序繼續(xù)使用。

(6)改進(jìn)的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,

又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質(zhì),“氧壓酸浸叫口發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為—=

6.(2022?四川成都?三模)工業(yè)上以金焙砂酸浸液(主要成分為Fe2(SC>4)3和FeSC)4，忽略其它

雜質(zhì))與硫鐵礦(主要成分為FeS2，忽略其它雜質(zhì))為原料制備Fe3O4的流程如下：

硫鐵礦

金焙砂

酸浸液

回答下列問題：

(1)硫鐵礦和金焙砂酸浸液反應(yīng)的離子方程式為。還原時間與Fe3+還原率的關(guān)系如圖

甲所示，則最佳還原時間為a=小時，理由是。

甲

(2)操作I為、、過濾、洗滌、干燥。

(3)“溶解”并恢復(fù)室溫后，若溶液中c(Fe2+)=2mol-LL為防止Fe2+沉淀，加CaO調(diào)pH最高為

b=(已知Ksp[Fe(OH)2]=8xio-16,]g5取0.7)。

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n(Fe")

(4)加NaOH調(diào)pH時，pH與懸濁液中n(Fe”)的關(guān)系如圖乙所示，則調(diào)用為?=(填具

體值)，向調(diào)pH后的溶液中通入空氣的目的是o

(

+

%

1

)

~

7

(

+

2

工

X)

乙

(5)磁分離后所得副產(chǎn)物是一種鹽，可用作建筑材料，其化學(xué)式為o

7.(2022?安徽?模擬預(yù)測)廢舊鋰離子電池陰極材料回收再利用，在節(jié)約能源方面具有重要的

意義。一種LiCoCh陰極材料回收再利用的工藝流程如圖所示。

H2c2O4

陰極材料

CoC2O4Li2co3

回答下列問題：

⑴濾渣I的成分為Al、CoO,“酸洗”的主要作用是。

(2)濾渣II的成分為LiCoChCoO,“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(3)當(dāng)金屬陽離子濃度小于l.OxlOJmol.L”時沉淀完全，A伊恰好完全沉淀時，溶液的pH為

；反應(yīng)AI3++3NH3H2O±計A1(OH)31+3NH：的平衡常數(shù)K。[已知:

^/,(NH3H2O)=2.0X10-5,lg5=0.7,25℃時，A；p[Al(OH)3]=5.0x10-33]

試卷第8頁，共20頁

(4)CoC2<)4和Li2c03可在空氣氛圍中焙燒重新得到LiCoO2,發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為

:一般要求LiCoC)2雜質(zhì)含量極低，檢驗(yàn)LiCoCh中Na2c。3是否洗滌干凈的方法

是。

8.(2022?湖北?模擬預(yù)測)納米氧化鋅作為一種新型功能材料，在橡膠、涂料、陶瓷、防曬化

妝品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.以某煙道灰(主要成分為ZnO,另外含有少量

FjO,、CuOSiO,Mn0等)為原料制備納米ZnO的流程如圖所示。己知常溫時

Ksp(CuS)=6xlO-,Ksp(ZnS)=3xlO-o回答下列問題：

過量

(2)調(diào)PH加入的X可能是,相關(guān)的離子方程式包括：

3++

QFe+3H2OFe(OH)3+3H②

(3)寫出氧化過程中生成Mn°(°H)2的離子方程式：

2

(4)除銅原理為ZnS(s)+Cu-aq)UCuS(s)+Zn'(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

(5)草酸鋅晶體(ZnCzO/H?。)加熱過程中固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如圖所示

質(zhì)量/g

①圖中A轉(zhuǎn)化為B的過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

②實(shí)驗(yàn)室中證明得到的ZnO是納米材料的方法是

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9.(2022?湖南?模擬預(yù)測)鐵、鉆、銀是第四周期第VIII族元素，稱為鐵系元素，其合金及化

合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。以含鉆銀廢料(主要成分為C%°3、NiO,還含少量FeQ、、

BaO和Si。?)為原料制備碳酸鉆(CoCC>3)和硫酸銀(NiSO4)的工藝流程如圖。

含銀廢料

3

已知：常溫下，XJCO(OH)>2X10-

2請回答以下問題:

(1)“濾渣I”的主要成分是.

(2)“酸浸”時發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是,生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際消耗的量大

于理論值，主要原因可能是。

(3)“調(diào)PH”過程中生成黃鈉鐵磯沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為o

7jjv.xr；2+________i.M；V?7IJ+

(4)已知“萃取”和“反萃取”可簡單表示為、反舉取2入2+.。則在萃取過程中加入

適量氨水，其作用是?！胺摧腿　毙枰袡C(jī)層中加入(填試劑名稱)。

⑸若“溶液X，，中C(c°2+)=002molL-，,則“沉鉆”過程的具體操作是。

(6)硫酸鎮(zhèn)可用于制備堿性銀氫電池電極材料，該電池工作原理為

NiO(OH)+MHNi(OH),+M一二,人人口“士、陵癡，匚…

充電2(M為儲氫合金)，與出電池充電時陽極的電極反應(yīng)：

10.(2022?湖北?華中師大一附中模擬預(yù)測)鋅鹽在化工、醫(yī)藥、電鍍等方面都有重要應(yīng)用。

以硫化鋅精礦為原料，選擇在常壓下，采用氧化-酸浸法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)的工藝如圖所示。

試卷第10頁，共2()頁

濾

濾邢

焙砂

液

so體

中和置換5zn晶

濃縮

二r

濾3

液

母

濾

化劑

液M除鐵反應(yīng)

結(jié)晶

氧化劑次

液除

浸浸

H：SO2

濾

渣鐵

4出出

ZnS精礦水

濾渣2

洗

渣

?

回

收

物

已知：①浸出液雜質(zhì)離子主要是Fe2+、Fe-"還含有少量的Cu?+、Ni?+等:

②pH=L5時，除鐵的化學(xué)方程式為3Fe2(SO4)3+K2SO4+12H2O=2KFe3(SO4)2(OH)6；+6H2SO4;

③25℃時，Ksp[Fe(OH)3]=3x10-39。

回答下列問題：

(1)浸出時，選用氧化-酸浸法而不直接選用酸浸法的優(yōu)點(diǎn)是,氧化劑在稀硫酸介質(zhì)中對

硫化鋅精礦進(jìn)行浸取時所涉及的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜，若氧化劑為稀硝酸時氧化產(chǎn)物為單質(zhì)

S,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(2)溫度對硫化鋅精礦的浸出率有重要的影響，從室溫到io(rc范圍內(nèi)，溫度對硫化鋅精礦的

浸出率的影響結(jié)果如圖所示：

20?

o----1----1----1----1---->

20406080100溫度/T

隨浸出溫度的升高，硫化鋅精礦的浸出率顯著提高的原因是；實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)選用的合

適溫度為左右。

(3)若氧化劑為H2O2,用離子方程式解釋除鐵之前需要加入氧化劑的目的：。測定除鐵

后的濾液中c(Fe3+)為0.003H1O1L-1,則此時溶液的pH=。

(4)除鐵后再進(jìn)一步調(diào)節(jié)pH=4左右，使其完全水解形成Fe(()H)3沉淀，即可達(dá)到除鐵要求，不

在除鐵之前調(diào)節(jié)pH=4的原因是。

(5)加入Zn的目的是。

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11.(2022?廣東潮州?二模)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、Si02,并

含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：

KMnO4法測定

回答下列問題：

(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化鏤為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸

的目的是，還可使用代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(3)加氨水過程中加熱的目的是。沉淀B的主要成分為A1(°H)3、(填化學(xué)式)

(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H'S?！固幚砗螅肒MnO』標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣

2MnO+6H，2

的含量，滴定反應(yīng)為：4+5H2C2O4=2Mn+10CO2+8H,Oo實(shí)驗(yàn)中稱取o.4OOg

水泥樣品，滴定時消耗了0.0500mol【T的KMnOq溶液36.00mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分

數(shù)為，(相對原子質(zhì)量Ca：40)

12.(2022?陜西榆林?模擬預(yù)測)一種礦物的李生礦含有Pr2s3、FeS、SiO2等，利用該礦制取

PrCh晶體的工藝流程如下:

FeCb溶液H2O2調(diào)pH

5濾液1—摩圈4F?濾液2—冰水道fPi€h晶體

濾渣1濾渣2

PtC1

已知：PrCl3(aq)+2Cl-(aq)t"t5'(aq)AH>0.

(1)實(shí)驗(yàn)室用氯化鐵固體配制氯化鐵溶液的具體操作為。

(2)“溶浸"時Pr2s3可被FeCb氧化，生成淡黃色的沉淀。寫出Pr2s3被FeCb氧化的離子方程式:

;由于溶液酸性較強(qiáng)，該操作中易產(chǎn)生有毒氣體，其化學(xué)式為,工業(yè)上可用

(填化學(xué)式)來吸收處理。

試卷第12頁，共2()頁

⑶“濾渣1”的主要成分有(填化學(xué)式)。

(4)“調(diào)pH”時，可選用的試劑為(填標(biāo)號)。

A.Fe2O3B.稀鹽酸C.FC(OH)3D.稀硫酸

(5)用化學(xué)平衡移動的原理解釋使用冰水浴的原因：。

13.(2022?湖南?雅禮中學(xué)模擬預(yù)測)金屬鋁(Mo)、銀(Ni)是重要的戰(zhàn)略金屬，廣泛應(yīng)用在鋼鐵、

化工等領(lǐng)域，輝銀礦的主要MoS?,還含有Ni、V、Fe等金屬元素，處理輝鋁礦有火法和濕法

兩種工藝。下圖是用NaClO溶液(pH>9)濕法浸取輝鋁礦制備仲鋁酸錮(NHa>M。：。力的工藝

流程(已知：次氯酸鈉溶液化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，常溫下緩慢分解成NaCLNaClOj和。2)。

濾

輝渣

銅愿NaClO溶液

有

礦有機(jī)

碎浸取①、過濾

濾pH<l,含萃取劑機(jī)X試劑(NHJ,M。?！?/p>

萃取②*層

液MoO；*等反萃?、廴芤?/p>

（含：、等）

pH>7,MoOSOf蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、烘干

仲鋁酸錢

請回答下列問題：

(1)傳統(tǒng)的火法工藝是在空氣中灼燒輝鋁礦得到M003和S02,和上述濕法工藝相比這種方法最

大的缺陷是。

(2)浸取輝銅礦之前要先將輝銅礦磨碎，目的是。

(3)步驟①中MOS2溶于NaClO溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(4)步驟②由于M。。：易溶于有機(jī)萃取劑，可以發(fā)生草取。步驟③反萃取時使用的X試劑為

,步驟②③的作用為。

(5)某科研小組研究溫度對步驟①中浸取率的影響。實(shí)驗(yàn)條件為NaClO)的濃度為130g/L，漢取

液pH=9。反應(yīng)時間1.5h溫度控制為采用冷水浴冷卻和不冷卻兩種，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表：

反應(yīng)條性反應(yīng)現(xiàn)象和結(jié)果

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冷水浴反應(yīng)溫度保持30。(3左右，Mo元素的浸取率為83.3%。

不冷卻溫度上升很快，最高為60。(2左右，有大量的氣泡產(chǎn)生，Mo元素的浸取率為7.8%。

出現(xiàn)上表實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因?yàn)椤?/p>

(6)碳鋼在空氣中容易被腐蝕，加入鋁酸鹽有利于緩蝕，其緩蝕原理是在鋼鐵表面形成

FeMoO4-Fe2O,保護(hù)膜。密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳銅管道緩蝕，除需加入銅酸鹽外還需加

入NaN02,則NaN02的作用是。

14.(2022?湖南?模擬預(yù)測)國內(nèi)某帆制品廠鈣法提鋼工藝每年產(chǎn)生提帆酸性廢水約400kt,其

中硫酸鋅和硫酸鈣的含量較高，且含有少量的鋁離子。在廢水回用的過程中不斷富集，影響工

藝穩(wěn)定性，因此必須對廢水中的雜質(zhì)離子加以脫除。以下是采用化學(xué)沉淀法處理鈣法提帆廢水

并制備高純碳酸鎰的生產(chǎn)工藝流程。

加

CaCO,r?液*杏1

調(diào)pH為5.5

提帆加試劑X和一沐泗n

廢水過濾少量CaC20A加、

4油滿124NH4HCO廣濾液川

步驟

1過濾［濾液U溶液和氨水

步驟2過濾

L濾渣川一條列操作

步驟3—''"式!?MnCO4高品位)

步驟4

根據(jù)題意，回答下列問題：

(1)已知步驟2中加少量CaCQ」是為了提供晶種，有利于濾渣n的析出，則加入的試劑X最合

理的是(填標(biāo)號)。

A(NH4)2C2O4B.NH4HC2O4cH2c2o4

(2)步驟3中得到濾渣ni的離子方程式為：；該過程一般加氨水控制pH在6.8?7.2

之間，其原因是。當(dāng)鎰離子恰好沉淀完全時，溶液的PH=7,則此時濾液山中

HCO,的濃度約為mol-L-'o已知：Ksp(MnCO3)=9xl0H2c0,的二級電離常

數(shù)為5.4x10”,當(dāng)離子濃度小于或等于lOTmoLL,則該離子已沉淀完全。

(3)已知步驟3過程中MNHaHCOjMMa)對廢水鋅去除率、產(chǎn)品錦品位及雜質(zhì)含量的影響

如下圖所示：

試卷第14頁，共20頁

44.3102

44.2

990.9-

44.1

44.0

93

43.97

O.

43.890%

O.0

不%

43.7/6

87品巧

健

43.684依

*道O.65

43.5

逖

81潦

43.44

8

43.37

3

43.275

43.1

43.0720.2

1.61.71.81.92.02.11.51.61.71.81.92.02.1

沉淀劑/Mn沉淀劑/Mn

則工業(yè)上可采用n（NH4HCO3）:n（Mn”）=沉鎰

（4）步驟4中一系列的操作包括過濾、洗滌、110（烘干，則檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作是

___________O

（5）已知該提鈕廢水鋪離子的含量高達(dá)16.5%,該制品廠利用該工藝后高純碳酸錦的年產(chǎn)量為

124.2kt,求該工藝中缽的回收產(chǎn)率為o

15.（2022?山東日照?三模）五氧化二鈿常用于生產(chǎn)硫酸或石油精煉的催化劑。某化工廠從廢

鈕催化劑中（含有K2so。V2O5,V2O4SiO2Fe2O3Al。等）回收VQ和KQ,既能避免

環(huán)境污染，又能節(jié)約資源?；厥展に嚵鞒倘缦拢?/p>

H2so4、FeSO4

NH4CLNH3H2so4、KCK)3

已知：1：①“酸浸”時，丫205和vq,先與稀硫酸反應(yīng)分別生成vo;和vo"；

②有機(jī)萃取劑萃取vo"的能力比萃取vo；的能力強(qiáng)；

③NH,VO,微溶于冷水、易溶于熱水、難溶于乙醇；

④溶液中V°；與VO；可相互轉(zhuǎn)化：VO2+H2°t葉VO；+2H,

回答下列問題:

第15頁/總44頁

(1)濾渣2的成分主要有(填化學(xué)式)。

(2)“酸浸"時，F(xiàn)eSO”參與反應(yīng)的離子方程式為.

(3)“萃取”和“反萃取”時,將發(fā)生

R2(SO4)n(水層細(xì)幄有機(jī)層密科t2RA()+nH2SO4()(其中R表示VO2^RA表

示有機(jī)萃取劑)。

①“反萃取”操作加入的試劑是(填化學(xué)式)。

②假設(shè)“濾液2”中?！啊！绷鵡卜匚丁萃取響反萃取啷進(jìn)行一次，VCP萃取率為90%,5

罌xl。。％

次操作后,“濾液2”中殘留的c”。"、

mol-L'1［萃取率=原量

(4)“氧化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為.

⑸①“沉鈕”時生成NH.VOj,通入N4的作用是。

②實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度超過8?！嬉院蟪翙C(jī)率下降，可能的原因是。

16.(2022?江西?模擬預(yù)測)銅陽極泥含有Cu、Ag、Pt、Au、Ag?Se和Cu2s等，下圖是從中

回收Se和貴重金屬的工藝：

萃?。?RH)反「取劑

5氣標(biāo)HN5Nad產(chǎn)睡曹叫豆叫…^卜溶液

陽極泥與卜寫回邈畫_N血SQ溶液N喏腎0，

Se—|洗氣「S6、SeQjAl濾渣中熹■［漉液DI＞住,丁

g

漉液IV

己知：

①該工藝中萃取與反萃取原理為2RH+Cu2+wR2Cu+2W；

+S3

②S?。；在堿性條件下很穩(wěn)定，易與Ag+絡(luò)合：Ag+22°3\±［Ag(S2O3)2］-,常溫下該反應(yīng)的平

衡常數(shù)K=2.80x1013。

回答下列問題：

(1)寫出“焙燒”時Ag2Se生成Ag2O的化學(xué)方程式，“洗氣”時n(氧化劑)：n(還原劑)

試卷第16頁，共20頁

(2)寫出“濾渣1”的一種用途:“酸浸氧化''中通入氣體X可防止污染，寫出X的名稱

(3)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取操作所需的玻璃儀器?！胺摧腿弊詈眠x用(填化學(xué)式)溶

液。

(4)“溶浸”中發(fā)生的反應(yīng)為AgCl(s)+2S2O*(aq)w[Ag(S2O3)2]3-(aq)+Cl-gq),通過計算說明該反應(yīng)

能否進(jìn)行完全：。[已知Ksp(AgCl)=1.80xl0-i。]。

⑸“濾液IV”中含有Na2so3,則“還原”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為?！盀V液IV”可返回

“溶浸”工序循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會降低，原因是(試用平衡原理解釋)。

17.(2022?內(nèi)蒙古赤峰?模擬預(yù)測)高鐵酸鉀(K2FCO4)是一種多功能的新型水處理劑。一種濕法

制備高鐵酸鉀的新工藝流程如圖所示:

Ca(C10)2Fe(NO3)3?9Hq3mol/LKOH

精品KzFeO,

K2CO3

已知：①高鐵酸鉀熱穩(wěn)定性差

②在堿性環(huán)境中比酸性環(huán)境中相對穩(wěn)定。

回答以下問題:

⑴高鐵酸鉀(LFeCM中鐵元素的化合價為。

(2)濾渣1的主要成分為(寫化學(xué)式)。

(3)寫出“常溫氧化”過程的離子方程式。

(4)氧化時控溫20~25℃,溫度不能高于25°C原因是。

(5)實(shí)驗(yàn)測得氧化時間、氧化劑濃度與KzFeO4產(chǎn)率、純度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如圖1、圖2所示,

為了獲取更高純度的高鐵酸鉀，反應(yīng)時間應(yīng)控制在min,氧化劑濃度應(yīng)控制在

________molL-,o

第17頁/總44頁

(6)可用滴定分析法測定粗K2FeO4的純度，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為

①FeO-+CrO,+2H2O=CrO--+Fe(0H)^+0H-

Cr0+Cr

(2)2^+2H=207+H20

2

+3+3+

③—07+6Fe2++14H=2Cr+6Fe+7H2O

現(xiàn)稱取1.980g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中，加入稍過量的KCrOz，充分反應(yīng)后

過濾,將濾液加水配制成250mL溶液。每次取25.00mL,加入稀硫酸酸化，ffl0.1000mol-L-1

的(NH4)2Fe(SC>4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為18.93mL。則上述樣品

中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

⑺某工業(yè)廢水含MM+(濃度為O.lmolLD，可用高鐵酸鉀氧化混凝去除。為避免形成Mn(OH)2

|

降低去除率，控制體系pH<(常溫下Ksp[Mn(0H)2]=lxl()3)o

18.(2022?北京市十一學(xué)校三模)銅礦石(主要成分3C%S-As2sCu3Ass4)的熔煉過程排放的

煙氣含有As?。，、SO?等有害成分，水洗煙氣形成污酸。工業(yè)上可以利用鐵碳床處理污酸，將

其中的S(IV)還原為H?S,進(jìn)而生成難溶于水的As￡*除去污酸中s、As及重金屬元素。

(1)用化學(xué)用語表示煙氣溶于水顯酸性的原因o

(2)采用鐵碳床而非純鐵床的原因是。

(3)①鐵碳床中鐵碳比為1：1條件下處理污酸，As的去除率及質(zhì)量濃度隨反應(yīng)時間變化如圖所

示。3h內(nèi)，神去除平均速率是glLh,

試卷第18頁，共20頁

451.80

40-?

”■(3,0.33)

____

304o0)0

、

25褪

2o雯

20卿

(3,1.20)眼

15o桂

10一?一去除率.0

?碑質(zhì)量濃度.8O

5

0J------------1------------1------------1------------10.60

3691215

反應(yīng)時間/h

②污酸經(jīng)過鐵碳床處理后，再加入Na2s或通入SO?繼續(xù)除碑，As的去除率變化如圖所示。

80r100

40l____1____?____?____?____?____)201--------1--------1--------1--------1--------1--------1

0.300.600.901.201.501.802.1000.40.81.21.62.02.4

通入SO2時間/h

亞硫酸鈉/g

反應(yīng)2h,神去除率隨Na2s0；質(zhì)量的變化通入0.64gSO?,碑去除率隨反應(yīng)時間的變

化

甲同學(xué)認(rèn)為，加入相同物質(zhì)的量的NazSO、和S°*加入SO?時As的去除效率更好，相應(yīng)的證

據(jù)是。

(4)處理后污酸中碎的殘留量的測定：取處理后的污酸100mL,將其中的As全部轉(zhuǎn)化為As。；,

加入過量KI溶液和兒滴淀粉，用口電極進(jìn)行電解，陽極附近溶液變藍(lán)時，停止電解。電解過

程中，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極產(chǎn)物與As。；反應(yīng)，將其氧化為As。：。

①電解時，陽極反應(yīng)式為。

第19頁/總44頁

②電解結(jié)束時，通過導(dǎo)線的電量為Q（單位C）,處理后污酸中As的殘留量為

g,L，（法拉第常數(shù)為F,表示每摩爾電子所帶電量，單位C-mo「）

試卷第20頁，共20頁

答案：

1.(1)AD

42+2+

(2)Cu2S+2MnO2+8H=2Mn+2Cu+S+4H2O

(3)3.3<pH<4.2

(4)CUSO4+5NH3-H2O+NH4HCO3=CU(NH3)4CO3+(NH4)2SO4+6H2O

(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥

(6)確保結(jié)晶水完全失去CUSO4H2O

【分析】銅礦石中主要成分為CuS、Cu2S,CuS,雜質(zhì)為Fe2()3、FeO、SiC>2等，將礦石粉

碎，可以增大反應(yīng)物接觸面積，然后與MnCh、H2SO4混合發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生

32

CM+、Fe\Mn\S,酸性氧化物SiCh不溶，經(jīng)過濾除去S、SiO2,然后向?yàn)V液中加入氨

水，發(fā)生中和反應(yīng)，調(diào)整溶液pH,使Fe3+形成Fe(OHh沉淀除去，而不能使CF+形成沉淀,

Fe(OH)3沉淀經(jīng)過濾進(jìn)入濾渣中，向?yàn)V液中加入氨水及NH4HCO3,發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成

CU(NH3)4CO3,M/+形成MnC03沉淀，經(jīng)過濾除去；然后加熱蒸氨，