北京市2022年中考一?；瘜W(xué)試題選編：實(shí)驗(yàn)題工業(yè)流程反應(yīng)原理綜合

北京市2022年中考一?；瘜W(xué)試題選編

實(shí)驗(yàn)題工業(yè)流程反應(yīng)原理綜合

豐臺(tái)16.（10分）煤化學(xué)鏈技術(shù)具有成本低、能耗低的CO2捕集特性。以鐵礦石（主要含

鐵物質(zhì)為FezOQ為載氧體的煤化學(xué)鏈制氫工藝如下圖。測(cè)定反應(yīng)前后不同價(jià)態(tài)鐵的含

量，對(duì)工藝優(yōu)化和運(yùn)行監(jiān)測(cè)具有重要意義。

鐵礦石H?O（g）空氣

（1）進(jìn)入燃燒反應(yīng)器前，鐵礦石需要粉碎，煤需要烘干研磨，其目的是。

（2）分離燃燒反應(yīng)器中產(chǎn)生的HzO（g）和CO2,可進(jìn)行CO2高純捕集和封存，其分離方法

是。

（3）測(cè)定鐵礦石中全部鐵元素含量。

i.配制鐵礦石待測(cè)液：鐵礦石加酸溶解，向其中滴加氯化亞錫（SnC12）溶液。

ii.用重銘酸鉀（KzCnCh）標(biāo)準(zhǔn)液滴定可測(cè)定樣品中全部鐵元素含量。

配制鐵礦石待測(cè)液時(shí)SnCL溶液過(guò)量會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響，分析影響結(jié)果及其原因

（4）測(cè)定燃燒反應(yīng)后產(chǎn)物中單質(zhì)鐵含量：取ag樣品，用FeCb溶液充分浸?。‵eO不溶

于該溶液），向分離出的浸取液中滴加bmol?moriKzCnCh溶標(biāo)準(zhǔn)液，消耗KzCnO

標(biāo)準(zhǔn)液VmL。已知KzCnO被還原為CF+,樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

（5）工藝中不同價(jià)態(tài)鐵元素含量測(cè)定結(jié)果如下。

(

卓

)IIFe(lll)

Fe(II)

還原產(chǎn)物制氫產(chǎn)物氧化產(chǎn)物

①制氫產(chǎn)物主要為Fe3O4,寫(xiě)出蒸汽反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

②工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。

西城16.(12分)鎂基儲(chǔ)氫材料MgW具有儲(chǔ)氫量高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊.

I.MgHz熱分解放出出

MgH2(s)^^Mg(s)+H2(g)AH=+75kJ/mol

該反應(yīng)的能量變化如圖。I

(1)Ei=。

(2)提高出平衡產(chǎn)率的措施有(答2條)。

II.MgW水解制備出‘

與反應(yīng)制備的化學(xué)方程式是。

(3)MgHzH20H2

(4)MgHz與出0反應(yīng)時(shí)，最初生成出的速率很快，但隨后變得很緩慢，原因是o

、等鹽溶液能提升的水解性能。的幾種鹽溶液

(5)MgCbNiCI2>CuCbMgHz1mol/L

對(duì)水解制備的性能曲線如圖。

MgH2H2

%

<、

3

?

S

Z

"H

W

已知：i.

物質(zhì)

Mg(OH)2Ni(OH)2CU(OH)2

5.6X10-125.5X10-162.2x10-2。

KSP

ii.MgH2在MCb(M代表Mg、Ni、Cu)溶液中水解的示意圖如下。

溶液制備的性能優(yōu)于溶液，原因是。

①NiCbH2MgCL

在溶液中制備出的性能不如在溶液中優(yōu)異，但使用

②MgWMgCbNiCLMgCI2

溶液利于發(fā)展“鎂一氫”循環(huán)經(jīng)濟(jì)，原因是。

溶液制備的性能不如溶液，可能的原因是。

③CuCLH2NiCI2

石景山16.（10分）

水體中過(guò)量的抗生素會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大危害，零價(jià)鐵（Fe）及耦合技術(shù)在處理抗生

素廢水中應(yīng)用廣泛。

I.還原法

零價(jià)鐵作為一種還原劑可以提供電子，水中的H*得電子生成H?（氫自由基），H?通

過(guò)雙鍵加成、單電子還原與抗生素發(fā)生反應(yīng)。

（1）氧化反應(yīng)：o

還原反應(yīng)：2H++2e-=2H?（電中性）

（2）H?與阿莫西林（抗生素的一利1）發(fā)生多步反應(yīng)，第一步如下圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)

出阿莫西林?jǐn)嗔训幕瘜W(xué)鍵（參考示例"_卜”），用在中間產(chǎn)物圖出二個(gè)手性

碳原子。

（阿莫西林）（中間產(chǎn)物）

（3）納米零價(jià)鐵5分鐘去除甲硝哇接近100%,相同條件下非納米零價(jià)鐵去除率約為0%,

試解釋原因。

口.氧化法

（4）酸性條件Fe可與溶解氧生成H2O2,H2O2和Fe?*作用生成羥基自由基（?OH）

3+

和Fe,-OH氧化抗生素。H2O2和Fe?+生成?0H的離子方程式是。

（5）下圖為酸性條件零價(jià)鐵-電芬頓耦合法（電化學(xué)氧化法）原理示意圖的一部分，左

側(cè)連接電源,結(jié)合陰極電極反應(yīng)說(shuō)明該法生成?0H的原理。

Fe■HO

I422

朝陽(yáng)16.（11分）從低品位銅銀礦（含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等雜質(zhì)）資源中提取鎮(zhèn)和

銅的一種工藝流程如下：

資料：一些物質(zhì)的（p（25℃）如下。

物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Mg(OH)2Ni(OH)2

4.9x10172.8x10-395.6x10122.1x10-15

（1）上述流程中，加快反應(yīng)速率的措施是。

（2）浸出過(guò)程中通入的目的是。

2++2

（3）萃取時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cu+2HR=CUR2+2H（HR,CuR2在有機(jī)層，Cu\H*在水

層）。

①某種HR的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為該分子中可能與Cu2+形成配位

\/OH

\=N

鍵的原子有。

②解釋反萃取時(shí)的作用：。

（4）黃鈉鐵機(jī)［NaFe3（OH）6（SC）4）2］比Fe（OH）3更易形成沉淀。反應(yīng)終點(diǎn)pH與Fe3\Ni2+

沉淀率的關(guān)系如下表。

沉淀率/%

反應(yīng)終點(diǎn)pH

Fe3+Ni2+

1.594.040.19

2.599.210.56

3.899.913.31

①生成黃鈉鐵機(jī)的離子方程式是。

（2）沉淀Fe3*時(shí)最適宜選用的反應(yīng)終點(diǎn)pH是。

（5）第二次使用MgO調(diào)節(jié)pH使Ni2+沉淀完全，宜將pH調(diào)節(jié)至_____（填序號(hào)）。

a.6-7b.9-10c.11-12

川頁(yè)義16Hz。？是重要的化學(xué)試劑，在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

I.慈醍法是工業(yè)上合成H?。？的主要方法，意醍法的反應(yīng)過(guò)程如下。

(1)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH,=-572kJmor'

1

2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g)\H2=-196kJmoE

新昆法生產(chǎn)H2o2總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式H2(g)+o2(g)=H2O2(1)AH,=

kJ-mol-1

(2)反應(yīng)a的反應(yīng)類型為c

(3)向反應(yīng)b后的溶液可以加入蒸播水為萃取劑，分析蒸儲(chǔ)水能做萃取劑的原因_______,

II.我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)如下圖所示的光電催化體系，該體系利用雙極膜既能將SO2轉(zhuǎn)化為SO：-

所釋放的化學(xué)能用于驅(qū)動(dòng)陰極H2O2的高效生成，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)煙氣脫SC)2。

直流電源

SO1膜b膜a02

H2O|

(4)陽(yáng)極的電極反應(yīng)為o

(5)理論上每生成LSmolH?。？，可以實(shí)現(xiàn)煙氣脫SO2的物質(zhì)的量為mol。

此測(cè)定H2O2含量:

(6)取所得H?。？水溶液amL,用cmol?l/KNlnOa酸性溶液滴定，消耗KMnC)4酸性溶

液vmL。已知：MnO；的還原產(chǎn)物是Mn"。

①KMnO4酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式為

②所得H2O2水溶液中H2O2的物質(zhì)的量濃度為mol-L-'o

東城16.(10分)己二睛［NC(CH)4CN］是合成尼龍-66的中間體，其制備方法如下。

I.己二酸氨化法

OH

CHQ,小硝酸，

H

2己一睛

0￥

(1)下列說(shuō)法正確的是(填字母)。

a.己二月青的分子中含有碳氮三鍵

b.反應(yīng)②和④中均有H2O生成

c.該方法原子利用率低

(2)若反應(yīng)③中硝酸的還原產(chǎn)物為NO2,理論上生產(chǎn)1mol己二酸產(chǎn)生NO2的物

質(zhì)的量

是molo

［【.丙烯睛(CH2=CHCN)電解二聚法(兩極均為惰性電極)

電解原理如圖a,總反應(yīng)為4cH2=CHCN+2H2O——型一一＞2NC(CH2)4CN+O2t，主

要副產(chǎn)物為丙懵(C2H5CN)O

(

-

I

質(zhì)子交換膜P

O

E

S(15；3.4)己二睛

己二月青、0----△-----------------

)一

i./

丙頓睛/爵

蟠(15,0.9)丙睛

丙睛1賀----O-----O-------------(

姍

??H20d5525

102030

稀硫酸丙烯月青、水、季鐵鹽季筱鹽濃度/(10-3mol

圖a圖b

(3)電極X為(填“陰”或“陽(yáng)”)極

(4)Y極區(qū)溶液呈酸性會(huì)加快丙睛的生成，導(dǎo)致己二月青的產(chǎn)率降低。結(jié)合圖a分析原

因是。

(5)寫(xiě)出i的電極反應(yīng)式：。

(6)己二睛、丙月青的生成速率與季錢鹽濃度的關(guān)系如圖b。當(dāng)季鎮(zhèn)鹽濃度為1.5X10-2

mol-L-i時(shí)，每小時(shí)通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+的物質(zhì)的量最少為mol。

房山16.（11分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域

的研究熱點(diǎn)。

I.制取氫氣

（1）甲醉口水蒸氣制取氫氣的過(guò)程中有下列反應(yīng)：

CH3OH（g）.CO（g）+2H,（g）A/7=+91kJmor'

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）A//=-41kJmor'

寫(xiě)出以甲醇為原料制取氫氣的熱化學(xué)方程式_____.

（2）理論上，能提高出平衡產(chǎn)率的措施有_____（寫(xiě)出一條即可）。

II,儲(chǔ)存氫氣

硼氫化鈉（NaBH4）是研究最廣泛的儲(chǔ)氫材料之一。

已知：

i.B的電負(fù)性為2.0,H的電負(fù)性為2.1

ii.25℃下NaBFU在水中的溶解度為55g,NaBCh在水中的溶解度為0.28g

（3）在配制NaBH」溶液時(shí)，為了防止發(fā)生水解反應(yīng)，可以加入少量的（填寫(xiě)化

學(xué)式）。

（4）向NaBH4水溶液中加入催化劑Ru/NGR后，能夠迅速反應(yīng)，生成偏硼酸中硬NaBO2）

和氫氣。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式0

（5）在研究濃度對(duì)催化劑Ru/NGR活性的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)后（見(jiàn)圖1）增加NaBH4

的濃度，制氫速率反而下降，推斷可能的原因是____。

制

氫

速

率

p

.

m

m

-

)

NaBH4濃度/wt%

圖1圖2

（6）用惰性電極電解NaBC）2溶液可制得NaBH」,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)使用，制備裝置如圖

2幅。

@鈦電極的電極反應(yīng)式是__________________________________________________

②電解過(guò)程中，陰極區(qū)溶液pH（填"增大’"減小"或"不變"）

豐臺(tái)16.（10分）（1）增大接觸面積，升高溫度，提高化學(xué)反應(yīng)速率（2分）

（2）冷凝（1分）

（3）過(guò)量的SnCb能與KzCnCh反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果（鐵元素含量）偏高（2分）

（4）0.112bV/a（2分）

高溫高溫

（5）①3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2；3FeO+H2O=Fe3O4+H2（2分）

@Fe2O3（H2O）（1分）

西城16.（12分）

（1）160kJ/mol（1分）

（2）高溫、低壓、及時(shí)移走出（2分）

（3）MgH2+2H2O=Mg（OH）2+2H2t（2分）

（4）產(chǎn)物Mg（OH）2逐漸覆蓋在MgHz表面，減少了MgHz與的接觸面積（2分）

（5）①Ksp[Ni（OH）2]<Ksp[Mg（OH）2）],a+結(jié)合電離的O*的能力強(qiáng)于Mg2+,更有利于

%的產(chǎn)生（2分）

②反應(yīng)后固體生成物僅有Mg（0H）2,便于回收利用；分離除去Mg（0H）2,可以循環(huán)

使用MgCb溶液（2分）

③MgK將Ct?+還原為難溶固體覆蓋在MgW表面，阻止反應(yīng)持續(xù)發(fā)生（1分）

石景山16.（10分）（其它合理答案酌情給分）

(1)

(2)

(3)（1分）納米零價(jià)鐵固體表面積大，化學(xué)反應(yīng)速率更快

2>+

(4)（2分）H2O2+Fe+H=?OH+Fe*+K2O

(5)（1分）正極

（2分）陰極。2+2e\2H+=H2O2，陽(yáng)極Fe放電生成的Fe響陰極移動(dòng)，與出。2作用

生成羥基自由基

朝陽(yáng)16.（11分）

（1）研磨

（2）將Fe2+氧化為Fe3+,便于轉(zhuǎn)化為沉淀除去

（3）①0、N

②加入H2so4，使Cu2++2HR=CUR2+2H+逆向進(jìn)行，Ci?+進(jìn)入水層

+3+2+

(4)①Na+3Fe+2SO4-+6H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2I+6H

3+22+

或Na++3Fe+2SO4'+3MgO+3H2。=NaFe3(OH)6(SO4)21+3Mg

②2.5

(5)b

順義16【答案】(1)-188

(2)還原反應(yīng)(3)TTJ為有機(jī)物和水不互溶，且H2。？易溶于水

(4)4OH-+SO2-2e=SOj+2H2。

5cv

(5)1.5(6)①.2MnC?4+5H2O2+6H+=2Mn2-+5C>2個(gè)+8H2。②.——

2a

東城16.(10分)

(1)abc

(2)8

(3)陽(yáng)

(4)H+和丙烯月青在陰極競(jìng)爭(zhēng)得電子，減慢反應(yīng)i,同時(shí)生成的H加快了反應(yīng)運(yùn)

(5)2cH2=CHCN+2H2O+2e-tNC(CH2)4CN+2OH-

(6)8.6x10-3

房山16.(H分)

1

(1)CH,OH(g)+H2O(g)=C02(g)+3H2(g)△H=+50KJ?mol

(2)增大水蒸氣濃度等合理答案

(3)NaOH

(4)NaBH.1+2H20=NaB02+4H2t(BH.+2H20=B02+4H2t)等合理答案

(5)NaBO?溶解度低，易結(jié)晶析出附著在催化劑的表面，影響催化劑的活性。

(6)①B02+6也0+8屋―BHJ+80H

②增大

石景山18.(11分)

一種利用低品位銅礦(Cu2S、CuS、FeO和Fez。?等)為原料制取CuCI的工藝流程如下:

已知：i.水溶液中不存在碳酸銅，碳酸銅遇水立即水解為堿式碳酸銅和氫氧化銅。

室溫時(shí)，的溶度積常數(shù)39

ii.Fe(OH)3Ksp=2.8xl0-?

(1)銅礦中被MnOz氧化的物質(zhì)有。

(2)濾液D中鐵離子的濃度約為,向?yàn)V液D中先通氨氣的目的。

固體主要是生成的離子方程式是?

(3)EMnCCh，MnCO3

(4)濾液F加熱生成CC>2、NH3和Cu。，反應(yīng)的化學(xué)方程式是o

(5)查閱資料：+1價(jià)Cu和a-可以形成2種配離子［CuCbf-和［CuC］。濾液G加大量

水析出CuCI沉淀，從平衡移動(dòng)角度分析，濾液G中的配離子是哪種更有利于CuCI

的生成。

(6)CuCI質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

稱取mg樣品，溶于25mL過(guò)量的硫酸鐵鍍?nèi)芤?Fe?+將+1價(jià)Cu氧化)，滴加2

滴試亞鐵靈指示劑(與Fe2+發(fā)生特征反應(yīng)，溶液呈紅棕色)，用含Ce*cmol/L的

硫酸鐵錦標(biāo)準(zhǔn)液滴定(Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+),共消耗硫酸鐵鈾標(biāo)準(zhǔn)液UmL,

則CuCI質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式-

西城18.（12分）（NH4）2SzO8電化學(xué)循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解，示意圖如下。

s2or

陰

離

子苯酚

交處理器

換

膜

H,SO

痔液4so?

（1）（NH4）2S2O8的電解法制備

川生成B所用的電子）

已知：電解效率〃的定義為q（B）=川通過(guò)電極的電子）XI。。％

①電極b是極。

②生成S20f的電極反應(yīng)式是。

③向陽(yáng)極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2?！档耐瑫r(shí)，還在電極b表面

收集到2.5X10-4mol氣體，氣體是。經(jīng)測(cè)定fj（S20；「）為80%,不考慮其

他副反應(yīng)，則制備的（NH4）2SZO8的物質(zhì)的量濃度為mol/L。

（2）苯酚的降解

已知：SOJ具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2+濃度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致SOJ猝滅。

S2O：可將苯酚氧化為C5,但反應(yīng)速率較慢。加入Fe?+可加快反應(yīng)，過(guò)程為:

i.S2O：+Fe2+=S0：-+SO；?+Fe3+ii.SO；?將苯酚氧化

①so1氧化苯酚的離子方程式是。

②將電解得到的含S2or溶液稀釋后加入苯酚處理器，調(diào)節(jié)溶液總體積為1L,

pH=l,測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)，不同條件下苯酚的降解率如圖。

%

<、

?

S趣

宙

糧

用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSCU,可明顯提高苯酚的降解率，主要原因是

（3）苯酚殘留量的測(cè)定

已知：電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫(kù)侖

取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液，通電。電解產(chǎn)生的B2全部與苯

酚反應(yīng)，當(dāng)苯酚完全反應(yīng)時(shí)，消耗的電量為a庫(kù)侖，則樣品中苯酚的含量為

g/L。（苯酚的摩爾質(zhì)量：94g/mol）

朝陽(yáng)18.(12分)工業(yè)煙氣中常含有NO*(NO.N02)O用NaCI。溶液將NO8氧化為NO；,

實(shí)現(xiàn)煙氣中N。*的脫除。

(1)NO*在大氣中會(huì)形成酸雨。形成酸雨的過(guò)程中，NO表現(xiàn)性。

(2)向NaClO溶液中加入硫酸，研究初始pH對(duì)NO.、.脫除率的影響，結(jié)果如下。

°............................ii

3.54.55.5

初始pH

脫除前”(NOJ—脫除后"(NO)

已知：NO、.脫除率=---------:--------------x100%

脫除前"(NO*)

①不用鹽酸調(diào)節(jié)NaClO溶液初始pH的原因是.

②將pH=3.5時(shí)NaClO溶液脫除NO的離子方程式補(bǔ)充完整:

□NO+□___+□______□NCh—ncr+□____________

③pHV5.5時(shí)，分析NO*脫除率隨溶液初始pH升高而增大的可能原因:o

(3)用CrCh分別將脫除前后的NO*全部轉(zhuǎn)化為NO2,并用庫(kù)侖儀測(cè)定NCh的量，可

計(jì)算N。,脫除率。庫(kù)侖儀工作的原理和裝置如下：

檢測(cè)前，電解質(zhì)溶液中的ZD/c。-)保持定值時(shí)，電解池不工作。NO2進(jìn)入電解池

后與I反應(yīng)，庫(kù)侖儀便立即自動(dòng)進(jìn)行電解到第2)依1)又回到原定值，測(cè)定結(jié)束。通過(guò)

測(cè)定電解消耗的電量可以求出NCh的物質(zhì)的量。

①NC)2在電解池中被「還原為NO的離子方程式為

②將脫除前、后等體積的煙氣分別用上述裝置進(jìn)行測(cè)定，電解時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)

的量分別為amol、bmol。NO,脫除率是。

③測(cè)量結(jié)束后，電解池中還檢測(cè)到少量NCh-和NOT，這將導(dǎo)致NO2測(cè)定結(jié)果

(填“偏高”或“偏低”)，需進(jìn)行校正。

豐臺(tái)18.(11分)赤泥硫酸鏤焙燒浸出液水解制備偏鈦酸[TiO(OH)2]可回收鈦。

已知：i.一定條件下，Ti"水解方程式：m4++3比@=TiO(OH)2+41T

39

ii.一定溫度下：Ksp[Fe(OH)2]=4.9x10-7；xrSplFe(OH)3]=2.6xlO-

I.赤泥與硫酸銹混合制取浸出液。

(1)用化學(xué)用語(yǔ)表示(NH4)2SC)4溶液呈酸性的原因_______。

II.水解制備偏鈦酸：浸出液中含F(xiàn)e3+、Ti，+等，先向其中加入還原鐵粉，然后控制水

解條件實(shí)現(xiàn)Ti4+水解制備偏鈦酸。

(2)浸出液(pH=2)中含有大量Fe3+,若雜質(zhì)離子沉淀會(huì)降低鈦水解率。從定量

角度解釋加入還原鐵粉的目的o

(3)一定條件下，還原鐵粉添1所示。當(dāng)還原鐵粉添加

比大于1時(shí)，鈦水解率急劇下降，解釋其原因

I1

(f00

卓)90

)180

^70

B860

w50

^40

30

46S82

媯

0.溫(

還原鐵粉添加比

圖￡

圖12

備注：還原鐵粉添加比="佚粉/nJiift；〃鐵粉為還原鐵粉添加量，”理論為浸出液中Fe3

全部還原為Fe?+所需的還原鐵粉理論量。

(4)一定條件下，溫度對(duì)鈦水解率的影響如圖2所示。結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋

鈦水解率隨溫度升高而增大的原因_____。

III.電解制備鈦：偏鈦酸煨燒得到二氧化鈦(TiCh)，運(yùn)用電化學(xué)原理在無(wú)水Crc-熔

鹽電解質(zhì)中電解TiCh得到海綿鈦，裝置如圖3所示。

圖3

(5)電極X連接電源(填“正”或“負(fù)")極。

(6)寫(xiě)出電極Y上發(fā)生的電極反應(yīng)式

順義18.以硫酸廠礦渣(含F(xiàn)jO、，a-Al2O3,Si。？等)為原料制備鐵黃(FeOOH)的一種工

藝流程如圖所示:

空氣

資料：i.a-AL。?化學(xué)性質(zhì)極不活潑，不溶于水也不溶于酸或堿。

ii.K、p(CaCC)3)=2.8x10"；勺(FeCOJ=2x1。

回答下列問(wèn)題：

(1)為了提高"酸浸”的效率可以采用的措施有。

(2)"還原”過(guò)程中的離子方程式為。

(3)"濾渣"中主要成分為(填化學(xué)式)o

(4)①"沉鐵"過(guò)程中有CO2氣體產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為

②"沉鐵"過(guò)程中往往有副產(chǎn)物Fe(OH)2生成，分析原因是

③若用CaCOs"沉鐵"，則無(wú)副產(chǎn)物Fe(OH)2產(chǎn)生，當(dāng)反應(yīng)完成時(shí)，溶液中

(5)寫(xiě)出氧化過(guò)程生成鐵黃的化學(xué)方程式為

n(C)

(6)工業(yè)上為了充分利用鐵資源，硫酸廠礦渣也可以用來(lái)煉鐵，在1225℃,4V=1.2時(shí),

n(7°)

焙燒時(shí)間與金屬產(chǎn)率的關(guān)系如下圖:

100

401----1-----1-----1-------1----1------1----1

036912151821

焙燒時(shí)間/min

請(qǐng)分析焙燒時(shí)間超過(guò)15min時(shí);金屬產(chǎn)率下降的原因可能是

18.(14分)電解鐳渣的主要成分是MnS。一種由電解錦渣制取高純MnSC)4的流程如下。

(1)MnS與H2s04發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子方程式為o

(2)浸出過(guò)程中，加入MnCh可減少有毒氣體的生成，同時(shí)產(chǎn)生更多MnSCh。利用的MnO?

的化學(xué)性質(zhì)是?

(3)結(jié)合離子方程式解釋從浸出液中除去Fe3+的操作的原理：

(4)過(guò)程I除去Ca2+并富集Mn?+的流程如下。

已知：a.萃取劑E是溶解了P204(記為HA)的磺化煤油(一種有機(jī)溶劑)；

o

b.HA為一元弱酸，難溶于水，結(jié)構(gòu)為Ro)1?！?R=-CH2CHCH;CH2CH2CH3).

0R

+2+

c.萃取時(shí)發(fā)生反應(yīng)M2++2HAMA2+2H(M?+表示Ca?+或Mn)?

①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析MA2可溶于磺化煤油的原因：。

2+

②反應(yīng)M+2A--MA2的平衡常數(shù)用B表示。已知“(CaA?)>夕(MnA2)。判斷調(diào)pH

時(shí)ab(填“〈”或“>”)，結(jié)合平衡常數(shù)解釋原因：。

③試劑Y是-

(5)不同溫度下，MnS04的溶解度如表。

溫度/℃010203040608090100

溶解度/g52.959.762.962.960.053.645.640.935.3

過(guò)程II的操作為,洗滌，干燥。

房山18.(12分)高純氯化鎬(MnC")在電子技術(shù)和精細(xì)化工領(lǐng)域有重要應(yīng)用.一種由粗鎬粉

(含磷酸鹽、硅酸鹽、鐵、鉛等)制備高純氯化鐳的工藝流程如下(部分操作和條件略)。

I,將粗鎰粉加入鹽酸中充分反應(yīng)，再加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=6,過(guò)濾；

H.向1所得濾液中加入HzO?酸性溶液，充分反應(yīng)后加入MnCO；調(diào)節(jié)pH=3,過(guò)濾；

in.向n所得濾液中通入H2s氣體，待充分反應(yīng)后加熱一段時(shí)間，冷卻后過(guò)濾；

iv.濃縮、結(jié)晶、分離、干燥，得到產(chǎn)品

(1)氯化鎰中銃元素的化合價(jià)是________

(2)步驟I中去除了磷酸鹽和硅酸鹽，且對(duì)磷酸鹽的去除效果比硅酸鹽好，這與酸性

HFO,>1150,有關(guān)。從原子結(jié)構(gòu)角度解釋酸性H3PO4>H?SiO3原因：0

(3)步驟I所得濾液中的金屬離子主要含有Mi?，、Fe2+和Pb?+等，且Pb?+不被H?。?氧

已知：生成氫氧化物沉淀的pH

)

Fe(OH)2Fe(OH3Mn(OH)2Pb(OH),

開(kāi)始沉淀時(shí)6.31.58.16.5

完全沉淀時(shí)8.32.810.18.5

注：金屬離子的起始濃度為0.1moHJ

①結(jié)合表中數(shù)據(jù)，解釋步驟II中加入HQ?酸性溶液的目的：

②配平加入MnCO：后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

3+2t

3MnCO3+2Fe+□=3Mn+2Fe(OH)3+□

(4)步驟III的目的是去除Pb2+：Pb2++H?S=PbSJ+2H\推測(cè)溶解度：PbS

MnS(填或X

(5)已知：氯化鎰的溶解度隨溫度的變化如

右圖。

步驟III所得濾液中仍含有少量易溶雜質(zhì)，補(bǔ)

充步驟IV濃縮、結(jié)晶的操作：將濾液—,析出

晶體后過(guò)濾。重復(fù)操作2~3次，收集晶體。

石景山18.（11分）（其它合理答案酌情給分）

（1）（1分）CU2S、CuS、FeO

（2）（1分）2.8xW6mol/L

（1分）生成［Cu（NH3）4產(chǎn)，防止加入NH4HCO3時(shí)Cu哪淀;中和溶液中的H+

（3）（2分）Mn?+2HCO；=C02t+H2O+MnCO3I或

Mn*+NH3+HCO；=NH4+MnCO3I

力口執(zhí)

（4）（2分）［CU（NH3）4］CO3=C'O2t+4NH3t+CuO或

力口執(zhí)

［CU（NH3）4］（HCO3）2=2CO2t+H2O+4NH3t+CuO

（5）（2分）［CuCI產(chǎn)0CUCI+2CI-,［CuCI2］-0CuCI+C|-,從平衡移動(dòng)角度分析，前者平

衡正移析出CuCI,后者平衡不移動(dòng)，［CuCbf-更合理

（6）（2分）99cl//（1000m）xl00%

西城18.（12分）

（1）①陽(yáng)（1分）