高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(新高考專用)專題13工藝流程綜合題(練)(原卷版+解析)

專題13工藝流程綜合題1．稀土金屬鈧(Sc)及其化合物在電子、超導(dǎo)合金和催化劑等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。以工業(yè)鈦白水解廢酸液(含Sc3+、TiO2+、Fe3+、H+、等離子)為原料，制取氧化鈧(Sc2O3)和單質(zhì)鈧的工藝流程如圖：已知：①Ksp[Sc(OH)3]=8×10-31②“沉鈧”所得固體是水合復(fù)鹽沉淀，其化學(xué)式為3NH4Cl·ScF3·6H2O(1)在酸洗時，加入H2O2的作用是___________(填標(biāo)號)。A．作氧化劑B．作還原劑C．作配體(2)反萃取步驟中，加入NaOH溶液后生成Sc(OH)3沉淀。若沉淀后溶液的pH=8(常溫下)，則殘留的Sc3+的質(zhì)量濃度是___________mg/L。(3)“灼燒”得到Sc2O3.若灼燒Sc2(C2O4)3·6H2O也能得到Sc2O3，其在空氣中熱分解溫度區(qū)間和分解得到的固體產(chǎn)物如下表所示：草酸鈧晶體熱分解溫度區(qū)間(K)固體失重百分率(%)生成的含鈧化合物Sc2(C2O4)3·6H2O(M=462g/mol)383～42319.48Sc2(C2O4)3·H2O463～50823.38A583～87370.13Sc2O3由含鈧化合物A轉(zhuǎn)化為Sc2O3時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(4)含鈧元素的微粒與pF[pF=-lgc(F-)]、pH的關(guān)系如圖所示，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH最好小于___________，“沉鈧”所得濾液中c(F-)應(yīng)大于___________mol·L-1。(5)傳統(tǒng)制備ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O，再高溫脫水得到ScF3，但所得ScF3通常含有ScOF雜質(zhì)，原因是___________(用化學(xué)方程式表示)。該流程中，“脫水除銨”可制得高純度ScF3，原因是___________。2．硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O俗稱：摩爾鹽]因其優(yōu)于硫酸亞鐵的穩(wěn)定性而被國標(biāo)(GB/T23513.2-2009)選擇為測定礦產(chǎn)中砷含量的指定還原性試劑。實驗室以廢鐵屑(久置但未生銹)為原料先制取硫酸亞鐵銨晶體，后使用純化后的硫酸亞鐵銨配制溶液，進(jìn)行了銅閃速冶煉煙塵中砷含量的測定。實驗Ⅰ：硫酸亞鐵銨晶體的制備：(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O↓(1)請結(jié)合離子方程式解釋在凈化過程中加入Na2CO3溶液并小火加熱的目的是：_______。(2)步驟②中的過濾采用了如下圖b裝置，相對于圖a裝置而言，其優(yōu)點是：_______(答出至少兩點)。(3)步驟③中，加入(NH4)2SO4固體后，要得到摩爾鹽晶體，需經(jīng)過的系列操作為：_______、_______、過濾、洗滌、干燥；實驗Ⅱ：0.1000mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取3.92g硫酸亞鐵銨晶體按下圖步驟配成100mL溶液。(4)該實驗中使用到的儀器A的名稱為_______；若在上圖①過程中晶體溶于水(吸熱過程)后就立即轉(zhuǎn)移至儀器A中，則上述操作會導(dǎo)致配得溶液濃度_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。實驗Ⅲ：銅閃速冶煉煙塵中砷的測定用硝酸、氟化銨和溴水溶解煙塵樣品2.0g，通過系列反應(yīng)把溶液中的砷離子還原為單質(zhì)砷。用過量的0.1000mol/L酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL溶解并氧化單質(zhì)砷為，用0.1000mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的K2Cr2O7。

(5)請寫出K2Cr2O7氧化單質(zhì)砷為的離子反應(yīng)方程式_______。(6)若終點時消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液30.00mL，則煙塵樣品中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。3．用粗銅精煉工業(yè)中產(chǎn)生的銅陽極泥(主要含Cu2Se、Ag2Se、金和鉑等)為原料，回收并制備硝酸銅和硒的工藝流程如圖：(1)工業(yè)上，高壓氧氣與銅陽極泥采用“逆流”的方式通入，其目的是_______。“燒結(jié)”時會發(fā)生多個反應(yīng)，寫出其中Cu2Se燒結(jié)時生成Cu2O、Na2SeO3反應(yīng)方程式_______。(2)在實驗室，操作Ⅰ的名稱為_______。(3)濾渣Y的成分有Ag2O、_______(填化學(xué)式，下同)；已知萃取與反萃取原理為：2RH+Cu2+R2Cu+2H+，則“反萃取”時反萃取劑最好選用_______溶液。(4)Na2SeO4中的空間構(gòu)型為_______；常溫下，H2SeO3的Ka1=1.0×10-3，Ka2=1.0×10-7；當(dāng)常溫下溶液的pH=4.5時，為_______。(5)“控電位還原”是指在一定電壓下，電位高的氧化劑優(yōu)先被還原，電位低的氧化劑保留在溶液中，以達(dá)到硒與雜質(zhì)金屬的分離；酸性環(huán)境下，一些氧化劑的電位如下表(A/B：A代表氧化劑，B代表還原產(chǎn)物)。名稱Cu2+/CuFe2+/FeFe3+/Fe2+電位/V0.345-0.4400.7700.740則、Fe3+和Cu2+氧化性由強(qiáng)到弱的順序為_______，在控電位還原時還原反應(yīng)(半反應(yīng))式為_______。4．工業(yè)廢渣中的綜合利用。(1)用工業(yè)鋼渣處理酸性廢水工業(yè)鋼渣主要含，還含有、、、等。工業(yè)鋼渣加水后攪拌得鋼渣漿液，向鋼渣漿液中逐漸加入硫酸溶液(模擬酸性廢水)酸化，漿液pH以及浸出液中金屬離子的質(zhì)量濃度隨時間變化情況如圖所示。①pH=4時，浸出液中質(zhì)量濃度最大的金屬離子是_______。②隨硫酸溶液逐漸加入，濃度先增大后減小，原因是_______。(2)以電石渣制備電石渣主要成分為，制備的流程如下：已知：氯化時存在與作用生成的反應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為，少量熱分解為和。①生成的化學(xué)方程式為_______。②“分解比”是衡量氯化程度的標(biāo)準(zhǔn)，氯化后溶液中總質(zhì)量與總質(zhì)量的比值稱為“分解比”，隨氯化溫度升高，分解比的實際值增大的原因可能是_______。③“轉(zhuǎn)化”時向濾液中加入固體將轉(zhuǎn)化為，可能的原因是_______。④該流程制得的樣品中含少量雜質(zhì)，為測定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實驗：準(zhǔn)確稱取5.049g樣品溶于水中，配成250mL溶液，從中取出25.00mL于錐形瓶中，加入適量葡萄糖，加熱使全部轉(zhuǎn)化為，加入少量溶液作指示劑，用溶液進(jìn)行滴定至終點，消耗溶液體積。計算樣品的純度。(請寫出計算過程)_______5．金屬鈧可用作宇航材料、火箭和飛機(jī)的制造材料，氧化鈧可提高計算機(jī)記憶元件性能。赤泥中含有豐富的鈧元素，另含有等氧化物。一種從赤泥中提取氧化鈧的工藝流程如圖所示(是一種磷酸酯萃取劑)。回答下列問題：(1)寫出赤泥經(jīng)鹽酸處理后所得“浸渣”的一種用途：________________________。(2)萃取浸出液，其濃度、料液溫度對萃取率的影響如下所示，萃取時最佳濃度及料液溫度分別為____________、____________。濃度對萃取率的影響試驗編號濃度/%分相情況鈧萃取率/%鐵萃取率/%1-11分相快90.7615.821-22分相容易91.5319.231-33分相容易92.9813.561-44有第三相90.6930.121-55輕微乳化91.7439.79(3)常以分子存在，已知分子中各個原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子的結(jié)構(gòu)式為________________________。(4)常溫下反萃取時，完全沉淀(濃度為)時，反萃液的為____________。(已知：，結(jié)果保留小數(shù)點后2位)(5)草酸鈧灼燒分解反應(yīng)方程式為________________________。(6)在流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有____________、____________(填化學(xué)式)。6．硝酸鈰銨、二氧化鈰()均是常見的強(qiáng)氧化劑，可以以為原料進(jìn)行制取。(1)“沉淀1”時，溶液中轉(zhuǎn)化為沉淀。寫出沉淀1反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(2)“酸溶2”時，控制反應(yīng)溫度為80℃，硝酸與分解產(chǎn)生的反應(yīng)生成，反應(yīng)過程中有少量紅棕色氣體逸出?！八崛?”時需控制硝酸的溫度為80℃，同時將分批加入硝酸中，原因是_______。(3)“沉淀2”時，控制其他條件一定，改變加入固體的量，測得沉淀的收率如圖所示。“沉淀2”時，不是采用反應(yīng)計量數(shù)之比，而是控制加入的目的是_______。(4)實驗小組以為原料制取，請補(bǔ)充完整實驗方案：將完全溶解于鹽酸中，_______，得固體。［已知：(白色沉淀)(黃色沉淀)，受熱分解時失重百分比與溫度的關(guān)系如圖所示。可選用的儀器和試劑：氨水、、、溶液、馬弗爐(可用于固體的高溫加熱)］(5)實驗制得的硝酸鈰銨(摩爾質(zhì)量為)含量可用如下方法測定：準(zhǔn)確稱取16.0g硝酸鈰銨樣品，加水充分溶解，并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容、搖勻，得硝酸鈰銨溶液試樣。準(zhǔn)確量取5mL的硝酸鈰銨溶液試樣，移入250mL錐形瓶中，加入適量硫酸和磷酸，并加入2滴0.25%鄰二氮雜菲指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(滴定過程中被還原為)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL。計算該樣品中硝酸鈰銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______。7．高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，是一種新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如圖1所示：回答下列問題：(1)Fe(NO3)3中的空間結(jié)構(gòu)名稱為_______氮原子的雜化軌道類型為_______(2)反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行，因溫度較高時NaOH與Cl2反應(yīng)生成NaClO3，取某溫度下反應(yīng)液，測得ClO-與的物質(zhì)的量濃度之比是2∶1，則Cl2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，被氧化的氯原子與被還原的氯原子的物質(zhì)的量之比為_______。(3)反應(yīng)③的離子方程式為_______，制備時，兩溶液混合的操作為_______。(4)往溶液II中加入飽和KOH溶液得到濕產(chǎn)品的原因是_______。該工藝流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。(5)高鐵酸鉀還可以通過電解法制備，其原理如圖2所示：陽極的電極反應(yīng)式為_______。8．磷酸鐵()主要用于制造磷酸鐵鋰電池材料。以硫鐵礦燒渣(主要成分是，含少量、和)為原料制備磷酸鐵的工藝流程如下：(1)焙燒。將硫鐵礦燒渣與蔗糖()一起焙燒，可生成FeO與。寫出焙燒時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(2)還原。將焙燒后的固體用稀硫酸浸取，所得溶液主要含，還含少量和。向酸浸后所得溶液中加入固體，充分?jǐn)嚢柚寥芤褐腥勘贿€原并生成。理論上完全反應(yīng)需要消耗的_______。(3)制備。向溶液中加入足量的30%溶液與溶液，控制溶液的pH約為1.5，充分反應(yīng)可得沉淀。①寫出生成反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。②反應(yīng)的平衡常數(shù)_______。［已知：，，，］(4)其他條件一定，制備時測得Fe的有效轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系如圖所示。①pH<1.5時，pH越大，F(xiàn)e的有效轉(zhuǎn)化率越大的原因是_______。②pH>1.5時，pH越大，F(xiàn)e的有效轉(zhuǎn)化率越低的原因是_______。9．高純六水氯化鍶晶體(SrCl2?6H2O)具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，工業(yè)上用碳酸鍶(SrCO3)粉為原料(含少量鋇和鐵的化合物等)制備高純六水氯化鍶晶體的過程如圖：已知：①Ksp(SrSO4)=3.3×10-7、Ksp(BaSO4)=1.1×10-10②經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還含有少量Ba2+、Fe2+、Fe3+雜質(zhì)③SrCl2?6H2O晶體在61℃時開始失去結(jié)晶水，100℃時失去全部結(jié)晶水請回答下列問題：(1)已知Sr為第五周期IIA族元素，則不符合Sr>Ca的是_____。①原子半徑

②最外層電子數(shù)

③金屬性

④電負(fù)性

⑤最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性(2)寫出碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_____。(3)工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，適宜的溫度是_____。A．50～60℃ B．70～80℃ C．80～100℃ D．100℃以上(4)步驟④的操作是_____、_____、過濾。(5)加入硫酸的目的是_____。(6)濾渣的成分是_____。(7)若濾液中Ba2+的濃度為1×10-5mol?L-1，依據(jù)題給信息計算濾液中Sr2+的物質(zhì)的量濃度為_____mol?L-1。10．Cu3Se2是鈉離子電池的電極材料。某小組設(shè)計以黃銅礦粉(主要成分是CuFeS2，含少量Cu2S、SiO2)為原料制備二硒化三銅的流程如圖1，回答下列問題：(1)“濾渣2”的主要成分是_____(填化學(xué)式)。(2)從綠色化學(xué)角度考慮，純凈物R宜選擇______(填化學(xué)式)。(3)其他條件相同，“液浸”中金屬浸出率與溫度、硫酸鐵溶液濃度的關(guān)系如圖2所示(浸出率指單位時間內(nèi)Cu和Se溶解的質(zhì)量)。已知在此濃度下，硫酸鐵溶液不影響細(xì)菌活性。根據(jù)圖2，c1_____(填“＜”、“＞”或“=”)c2。其他條件相同，溫度高于T0℃時，浸出率隨著溫度升高而降低的主要原因是_____。(任答一條)(4)“液浸”中，CuFeS2參與反應(yīng)的離子方程式為______。(5)已知H2SeSO3是弱酸，Na2SeSO3溶液呈_____(填“酸”、“堿”或“中”)性，0.1mol?L-1Na2SeSO3溶液中：2c()+c()+c(OH-)-c(H+)=_____mol?L-1。(6)“沉鐵”中，存在平衡Cu(OH)2+4NH3?H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____。已知：常溫下，Ksp[Cu(OH)2]≈2.0×10-20；Cu2++4NH3?H2O[Cu(NH3)4]2++4H2OK總=2.0×1013。11．錳酸鋰是一種鋰電池的正極材料。工業(yè)上以方錳礦(主要成分為，還含有少量的)為原料制備錳酸鋰的流程如下：己知：I．時，相關(guān)物質(zhì)的如下表：物質(zhì)II．時，電離常數(shù)III．離子濃度低于時即為沉淀完全回答下列問題：(1)寫出步驟①溶于稀疏酸時雜質(zhì)反應(yīng)的離子方程式___________。(2)濾渣1的成分是_____(填化學(xué)式)；步驟②加入的目的是____。(3)步驟③加入目的是除去雜質(zhì)離子，若溶液中濃度為，要確保雜質(zhì)離子沉淀完全，同時不降低產(chǎn)品產(chǎn)率，步驟③調(diào)控的范圍應(yīng)該為_______。反應(yīng)的平衡常數(shù)________。(4)“離子交換”步驟和“洗脫”過程是利用反應(yīng)：(是氫型交換樹脂)的平衡移動將進(jìn)一步提純，為了提高洗脫效率，又不引入其他雜質(zhì)，淋洗液應(yīng)選用_____。(5)步驟④反應(yīng)未見氣體生成，則該反應(yīng)留存在濾液3中的產(chǎn)物有___________(填化學(xué)式)。(6)步驟⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。12．某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·6H2O)：常溫下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L?1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH8.74.73.29.0回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是_______。(2)為回收金屬，向“濾液①”通入足量CO2，寫出反應(yīng)生成沉淀的離子方程式_______。“濾液②”中含有的金屬離子是_______。(3)若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為_______。(4)如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是_______。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。(6)NiSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況如圖所示，已知當(dāng)pH控制在3.0時，結(jié)晶得到NiSO4·6H2O晶體外觀最符合要求。請補(bǔ)充由濾液③得到NiSO4·6H2O晶體的實驗方案：_______，得到NiSO4·6H2O晶體。(實驗中須使用的試劑：1mol·L?1H2SO4，乙醇)13．工業(yè)上以黃鐵礦(主要成分為FeS2)為原料來制備硫酸，產(chǎn)生的含二氧化硫尾氣和爐渣(主要成分為Fe2O3)經(jīng)過資源化利用可減輕對環(huán)境的污染。(1)工業(yè)制硫酸。沸騰爐中煅燒黃鐵礦發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______，當(dāng)有6molSO2生成時，轉(zhuǎn)移電子_______mol。(2)生產(chǎn)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)。Na2S2O5常用作食品的抗氧化劑，由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得，生產(chǎn)工藝流程如下：已知：H2SO3電離常數(shù)分別為Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7H2CO3電離常數(shù)分別為Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5+H2O①I中生成一種鹽并放出氣體，反應(yīng)的離子方程式為_______。②工藝中加入Na2CO3固體，并再次充入SO2的目的是_______。③因為Na2S2O5具有還原性，導(dǎo)致產(chǎn)品中不可避免地存在Na2SO4，檢驗其中是否含有的方法是_______。(3)由爐渣制備還原鐵粉并分析純度。利用CO與爐渣反應(yīng)得到還原鐵粉，得到的產(chǎn)品可用K2Cr2O7滴定分析法測定純度。實驗步驟如下：稱取0.2240g樣品，加入過量稀硫酸充分溶解，用3.000×10?2mol·L?1K2Cr2O7溶液滴定至終點(滴定過程中與Fe2+反應(yīng)生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液20.00mL，計算該樣品中還原鐵粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計算過程)_______。14．中國航空航天事業(yè)飛速發(fā)展，銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從銀銅合金切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝流程如圖所示：已知：和分解溫度分別為和。(1)在電解精煉銀時，陽極材料為_______。(2)加快渣料(含少量銀)溶于稀的速率的措施為_______(寫出兩種)。(3)濾渣A與稀反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，濾渣A與稀反應(yīng)的離子方程式為_______。(4)過濾操作需要的玻璃儀器除燒杯外還有_______。(5)固體B的組成為_______；在生成固體B的過程中，需控制溶液的加入量，若過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為_______。15．一種從鉍冶煉浸渣(浸渣中的鉛多數(shù)以硫酸鉛的形態(tài)存在，少量以氧化鉛、碳酸鉛的形態(tài)存在)為原料生產(chǎn)三鹽基硫酸鉛()的工藝流程如圖所示。已知常溫下，，，，回答下列問題：(1)常溫下，的電離平衡常數(shù)_______。(2)寫出轉(zhuǎn)化過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______，Pb的轉(zhuǎn)化率隨著用量的增加而增加，醋酸可以促進(jìn)硫酸鉛溶解，但實驗表明：Pb的轉(zhuǎn)化率隨醋酸用量的增加而減少，這是由于_______。(3)測得濾液1中，則該濾液中_______(保留1位小數(shù))；濾液2中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_______；從濾液3可提取出一種含結(jié)晶水的鈉鹽副產(chǎn)品，若測定該晶體中結(jié)晶水的含量，所需的儀器除三腳架、托盤天平、瓷坩堝、干燥器、酒精燈、玻璃棒，還需要的儀器有_______。(4)合成三鹽基硫酸鉛時，影響產(chǎn)品純度的因素很多，其中反應(yīng)終點pH對產(chǎn)品中PbO和含量的影響如下圖(將看作是PbO和，經(jīng)測定三鹽基硫酸鉛中PbO理論含量90.10%，理論含量8.08%)，則反應(yīng)終點控制pH的范圍是_______。(填序號)。A．<8.4 B．8.4~8.8 C．8.8~9.2 D．>9.216．鍶的化合物應(yīng)用廣泛，SrSO4可用于陶瓷工業(yè)，SrF2可作防蛀牙膏的添加劑。(1)以天青石精礦(主要含SrSO4)為原料制備高純硫酸鍶的部分工藝流程如下：①“轉(zhuǎn)化”中用碳酸氫銨和過量氨水的混合溶液浸取天青石精礦，可制得SrCO3沉淀。寫出該過程的離子方程式：_____②“轉(zhuǎn)化”中維持反應(yīng)溫度70℃且控制氨水過量，氨水過量的主要原因是_____③該工藝流程中，可循環(huán)利用物質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。(2)工業(yè)上還可用碳還原法制備高純硫酸鍶。將天青石精礦和煤粉按照一定質(zhì)量比在回轉(zhuǎn)窯中煅燒，生成SrS，再處理得高純SrSO4。①煅燒溫度對SrSO4轉(zhuǎn)化率的影響如圖,最佳煅燒溫度為_____②天青石精礦和煤粉質(zhì)量比對SrSO4轉(zhuǎn)化率的影響如圖,天青石精礦和煤粉質(zhì)量比增大至5.5：1后，SrSO4轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是_______。(3)SrF2一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①由圖可知，每個Sr2+周圍緊鄰且等距離的Sr2+個數(shù)為_______。②已知=3.2×10-8，若一次刷牙所用牙膏含的質(zhì)量為2mg，口腔中溶液體積為5mL，刷牙時口腔溶液中氟離子濃度為_______mol·L-1。1.（2022·遼寧卷）某工廠采用輝鉍礦（主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質(zhì)）與軟錳礦（主要成分為MnO2）聯(lián)合焙燒法制備BiOCl和MnSO4，工藝流程如圖：已知：①焙燒時過量的MnO2分解為Mn2O3，F(xiàn)eS2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3；②金屬活動性：Fe＞（H）＞Bi＞Cu；③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的pH范圍如下：開始沉淀pH完全沉淀pHFe2+6.58.3Fe3+1.62.8Mn2+8.110.1回答下列問題：（1）為提高焙燒效率，可采取的措施為。a．進(jìn)一步粉碎礦石b．鼓入適當(dāng)過量的空氣c．降低焙燒溫度（2）Bi2S3在空氣中單獨焙燒生成Bi2O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）“酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：①充分浸出Bi3+和Mn2+；②。（4）濾渣的主要成分為（填化學(xué)式）。（5）生成氣體A的離子方程式為。（6）加入金屬Bi的目的是。2.（2022·山東卷）工業(yè)上以氟磷灰石[，含等雜質(zhì)]為原料生產(chǎn)磷酸和石膏，工藝流程如下：

回答下列問題：（1）酸解時有產(chǎn)生。氫氟酸與反應(yīng)生成二元強(qiáng)酸，離子方程式為_______。（2）部分鹽的溶度積常數(shù)見下表。精制Ⅰ中，按物質(zhì)的量之比加入脫氟，充分反應(yīng)后，_______；再分批加入一定量的，首先轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是_______。（3）濃度(以計)在一定范圍時，石膏存在形式與溫度、濃度(以計)的關(guān)系如圖甲所示。酸解后，在所得、為45的混合體系中，石膏存在形式為_______(填化學(xué)式)；洗滌時使用一定濃度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗滌液X的操作單元是_______；一定溫度下，石膏存在形式與溶液中和的關(guān)系如圖乙所示，下列條件能實現(xiàn)酸解所得石膏結(jié)品轉(zhuǎn)化的是_______(填標(biāo)號)。

A.、、B.、、C.、、D.、、3.（2022·浙江卷）化合物X由4種元素組成。某興趣小組按如圖流程進(jìn)行實驗：請回答：（1）組成X的元素有______，X的化學(xué)式為______。（2）溶液C中溶質(zhì)的成分是______(用化學(xué)式表示)；根據(jù)C→D→E的現(xiàn)象，給出相應(yīng)微粒與陽離子結(jié)合由弱到強(qiáng)的排序______。（3）X與足量Na反應(yīng)生成固體F的化學(xué)方程式是______。（4）設(shè)計實驗確定溶液G中陰離子______。4.（2022·浙江卷）化合物X由三種元素組成，某實驗小組按如下流程進(jìn)行相關(guān)實驗：

化合物X在空氣中加熱到，不發(fā)生反應(yīng)。請回答：（1）組成X的三種元素為_______；X的化學(xué)式為_______。（2）溶液C的溶質(zhì)組成為_______(用化學(xué)式表示)。（3）①寫出由X到A的化學(xué)方程式_______。②X難溶于水，但可溶于氨水中，寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。（4）設(shè)計實驗，檢驗尾氣中相對活潑的2種氣體_______。5.(2022·北京卷)銨浸法由白云石[主要成分為，含，雜質(zhì)]制備高純度碳酸鈣和氧化鎂。其流程如下：已知：物質(zhì)（1）煅燒白云石的化學(xué)方程式為___________。（2）根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析：浸出率/浸出率/理論值/實測值/98.41.199.7-98.81.599.299.598.91.898.899.599.16.095.697.6已知：i．對浸出率給出定義ii．對給出定義①“沉鈣”反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。②浸出率遠(yuǎn)高于浸出率的原因為___________。③不宜選用的“”數(shù)值為___________。④實測值大于理論值的原因為___________。⑤蒸餾時，隨餾出液體積增大，浸出率可出增加至，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理解釋浸出率提高的原因為___________。（3）濾渣C為___________。（4）可循環(huán)利用的物質(zhì)為___________。6.(2022·河北卷)以焙燒黃鐵礦(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)顏料。工藝流程如下：回答下列問題：（1）紅渣的主要成分為_______(填化學(xué)式)，濾渣①的主要成分為_______(填化學(xué)式)。（2）黃鐵礦研細(xì)的目的是_______。（3）還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。（4）工序①的名稱為_______，所得母液循環(huán)使用。（5）沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀中的化合價為_______，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。（6）若用還原工序得到的濾液制備和，所加試劑為_______和_______(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))。7.（2021·北京卷）鐵黃是一種重要的化工產(chǎn)品。由生產(chǎn)鈦白粉廢渣制備鐵黃的過程如下。資料：i.鈦白粉廢渣成分：主要為FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物ii.TiOSO4+(x+1)H2O?TiO2·xH2O↓+H2SO4iii.0.1mol/LFe2+生成Fe(OH)2，開始沉淀時pH=6.3，完全沉淀時pH=8.3；0.1mol/LFe3+生成FeOOH，開始沉淀時pH=1.5，完全沉淀時pH=2.8（1）純化①加入過量鐵粉的目的是_______。②充分反應(yīng)后，分離混合物的方法是_______。（2）制備晶種為制備高品質(zhì)鐵黃產(chǎn)品，需先制備少量鐵黃晶種。過程及現(xiàn)象是：向一定濃度FeSO4溶液中加入氨水，產(chǎn)生白色沉淀，并很快變成灰綠色。滴加氨水至pH為6.0時開始通空氣并記錄pH變化(如圖)。①產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是_______。②產(chǎn)生白色沉淀后的pH低于資料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe2+)_______0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。③0-t1時段，pH幾乎不變；t1-t2時段，pH明顯降低。結(jié)合方程式解釋原因：_______。④pH≈4時制得鐵黃晶種。若繼續(xù)通入空氣，t3后pH幾乎不變，此時溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。結(jié)合總方程式說明原因：_______。（3）產(chǎn)品純度測定鐵黃純度可以通過產(chǎn)品的耗酸量確定。wg鐵黃溶液b溶液c滴定資料：Fe3++3=Fe(C2O4)，F(xiàn)e(C2O4)不與稀堿液反應(yīng)Na2C2O4過量，會使測定結(jié)果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。8.（2021·廣東卷）對廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：

已知：25℃時，的，；；；該工藝中，時，溶液中元素以的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中，有生成，其中元素的化合價為_______。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀為_______。(3)“沉鉬”中，為7.0。①生成的離子方程式為_______。②若條件控制不當(dāng)，也會沉淀。為避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)時，應(yīng)停止加入溶液。(4)①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有和，為_______。②往濾液Ⅲ中添加適量固體后，通入足量_______(填化學(xué)式)氣體，再通入足量，可析出。(5)高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。

①該氧化物為_______。②已知：和同族，和同族。在與上層的反應(yīng)中，元素的化合價變?yōu)?5價，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______。專題13工藝流程綜合題1．稀土金屬鈧(Sc)及其化合物在電子、超導(dǎo)合金和催化劑等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。以工業(yè)鈦白水解廢酸液(含Sc3+、TiO2+、Fe3+、H+、等離子)為原料，制取氧化鈧(Sc2O3)和單質(zhì)鈧的工藝流程如圖：已知：①Ksp[Sc(OH)3]=8×10-31②“沉鈧”所得固體是水合復(fù)鹽沉淀，其化學(xué)式為3NH4Cl·ScF3·6H2O(1)在酸洗時，加入H2O2的作用是___________(填標(biāo)號)。A．作氧化劑B．作還原劑C．作配體(2)反萃取步驟中，加入NaOH溶液后生成Sc(OH)3沉淀。若沉淀后溶液的pH=8(常溫下)，則殘留的Sc3+的質(zhì)量濃度是___________mg/L。(3)“灼燒”得到Sc2O3.若灼燒Sc2(C2O4)3·6H2O也能得到Sc2O3，其在空氣中熱分解溫度區(qū)間和分解得到的固體產(chǎn)物如下表所示：草酸鈧晶體熱分解溫度區(qū)間(K)固體失重百分率(%)生成的含鈧化合物Sc2(C2O4)3·6H2O(M=462g/mol)383～42319.48Sc2(C2O4)3·H2O463～50823.38A583～87370.13Sc2O3由含鈧化合物A轉(zhuǎn)化為Sc2O3時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(4)含鈧元素的微粒與pF[pF=-lgc(F-)]、pH的關(guān)系如圖所示，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH最好小于___________，“沉鈧”所得濾液中c(F-)應(yīng)大于___________mol·L-1。(5)傳統(tǒng)制備ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O，再高溫脫水得到ScF3，但所得ScF3通常含有ScOF雜質(zhì)，原因是___________(用化學(xué)方程式表示)。該流程中，“脫水除銨”可制得高純度ScF3，原因是___________?！敬鸢浮?1)C(2)3.6×10-8(3)2Sc2(C2O4)3+3O2eq\o(,\s\up8(△))2Sc2O3+12CO2(4)

4.2

1.0×10-4.2

（5）

ScF3+H2Oeq\o(=,\s\up8(高溫))ScOF+2HF(或ScF3·6H2Oeq\o(=,\s\up8(高溫))ScOF+2HF+5H2O)

“除銨”時NH4Cl分解生成HCl，抑制Sc3+的水解【解析】由題給流程可知，赤泥加入鈦白廢酸酸浸時，金屬氧化物溶于硫酸得到可溶性的金屬硫酸鹽，二氧化硅不溶解，過濾得到含有二氧化硅的濾渣和含TiO2+、Sc3+、Fe3+、Al3+的硫酸鹽溶液，向濾液中加入磷酸酯萃取劑萃取濾液中的TiO2+、Sc3+，分液得到含有Fe3+、Al3+的水相和含有TiO2+、Sc3+的有機(jī)相，有機(jī)相用稀硫酸洗滌后，再加入H2O2，TiO2+與H2O2絡(luò)合進(jìn)入水相，分液后除去，再向有機(jī)相中加入NaOH溶液將Sc3+轉(zhuǎn)化為Sc(OH)3沉淀，過濾后，向Sc(OH)3沉淀加入鹽酸使其轉(zhuǎn)化為ScCl3，加氨水調(diào)溶液pH，加NH4F沉鈧得到ScF3，用Mg熱還原ScF3得到Sc。（1）由圖可知TiO2+加入H2O2后，TiO2+與H2O2結(jié)合形成[TiO(H2O2)]2+，該轉(zhuǎn)化過程元素化合價沒發(fā)生變化，應(yīng)該是H2O2中的氧原子提供孤電子對，TiO2+中Ti原子提供空軌道，形成配合離子，H2O2作配體，故A、B錯誤，C正確，故答案為：C；（2）若沉淀后溶液的pH=8(常溫下)，c(OH-)=10-6mol/L，則殘留的Sc3+的物質(zhì)的量濃度是，質(zhì)量濃度為810-13mol/L45g/mol1000mg/g=3.6×10-8mg/L。（3）在溫度為383~423K時，Sc2(C2O4)3·6H2O的失重百分率為19.48，則失去質(zhì)量為462×0.1948=89，若失重質(zhì)量為水的質(zhì)量，則失去水的數(shù)目為n(H2O)=，故生成的含鈧化合物A化學(xué)式為Sc2(C2O4)3·H2O；在加熱溫度463~508K時，Sc2(C2O4)3·6H2O的失重百分率為23.38，若失重質(zhì)量為水的質(zhì)量，則失去質(zhì)量為462×0.2338=108，則失去水的數(shù)目為n(H2O)=，Sc2(C2O4)3·6H2O恰好完全失去結(jié)晶水，故生成的含鈧化合物B化學(xué)式為Sc2(C2O4)3，則由含鈧化合物B在空氣中煅燒轉(zhuǎn)化為Sc2O3時，反應(yīng)同時產(chǎn)生CO2氣體，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Sc2(C2O4)3+3O2eq\o(,\s\up8(△))2Sc2O3+12CO2。（4）由流程可知，加氨水調(diào)pH維持Sc以Sc3+形式存在，以便后續(xù)與F–結(jié)合生成ScF3，還需防止Sc3+與OH-結(jié)合，故調(diào)節(jié)溶液的pH最好小于4.2；由圖可知，“沉鈧”需要將Sc3+轉(zhuǎn)化為ScF3，pF應(yīng)小于4.2，則c(F–)應(yīng)大于1.0×10–4.2mol·L-1；（5）ScF3·6H2O高溫脫水得到ScF3，但通常含有ScOF雜質(zhì)，原因是高溫脫水時，ScF3會與水反應(yīng)生成ScOF，結(jié)合原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為ScF3+H2Oeq\o(=,\s\up8(高溫))ScOF+2HF(或ScF3·6H2Oeq\o(=,\s\up8(高溫))ScOF+2HF+5H2O)；流程中“沉鈧”后“脫水除銨”可制得高純度ScF3的原因是“除銨”時NH4Cl分解生成HCl，抑制Sc3+的水解。2．硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O俗稱：摩爾鹽]因其優(yōu)于硫酸亞鐵的穩(wěn)定性而被國標(biāo)(GB/T23513.2-2009)選擇為測定礦產(chǎn)中砷含量的指定還原性試劑。實驗室以廢鐵屑(久置但未生銹)為原料先制取硫酸亞鐵銨晶體，后使用純化后的硫酸亞鐵銨配制溶液，進(jìn)行了銅閃速冶煉煙塵中砷含量的測定。實驗Ⅰ：硫酸亞鐵銨晶體的制備：(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O↓(1)請結(jié)合離子方程式解釋在凈化過程中加入Na2CO3溶液并小火加熱的目的是：_______。(2)步驟②中的過濾采用了如下圖b裝置，相對于圖a裝置而言，其優(yōu)點是：_______(答出至少兩點)。(3)步驟③中，加入(NH4)2SO4固體后，要得到摩爾鹽晶體，需經(jīng)過的系列操作為：_______、_______、過濾、洗滌、干燥；實驗Ⅱ：0.1000mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取3.92g硫酸亞鐵銨晶體按下圖步驟配成100mL溶液。(4)該實驗中使用到的儀器A的名稱為_______；若在上圖①過程中晶體溶于水(吸熱過程)后就立即轉(zhuǎn)移至儀器A中，則上述操作會導(dǎo)致配得溶液濃度_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。實驗Ⅲ：銅閃速冶煉煙塵中砷的測定用硝酸、氟化銨和溴水溶解煙塵樣品2.0g，通過系列反應(yīng)把溶液中的砷離子還原為單質(zhì)砷。用過量的0.1000mol/L酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL溶解并氧化單質(zhì)砷為，用0.1000mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的K2Cr2O7。

(5)請寫出K2Cr2O7氧化單質(zhì)砷為的離子反應(yīng)方程式_______。(6)若終點時消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液30.00mL，則煙塵樣品中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。【答案】(1)利用碳酸鈉水解除油污：CO32-+H2OHCO3-+OH?，加熱促進(jìn)碳酸根水解，增強(qiáng)溶液堿性，除去油污效果更好(2)①過濾速度更快②得到晶體更加干燥③減少晶體析出(3)

蒸發(fā)濃縮

冷卻(降溫)結(jié)晶(4)

100mL容量瓶

偏低(5)5Cr2O72-+22H++6As=10Cr3++6AsO43-+11H2O(6)9%【解析】本題是一道用廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體的工業(yè)流程題，首先用碳酸鈉溶液出去鐵屑表面的油污，隨后用硫酸溶解鐵屑得到硫酸亞鐵溶液，加入適量硫酸銨后得到硫酸亞鐵銨溶液，處理后得到產(chǎn)品的晶體，以此解題。（1）碳酸鈉溶液中的碳酸根離子可以水解使溶液顯堿性，而且升溫促進(jìn)水解，有利于出去鐵屑表面的油污；（2）由圖可知，圖b采用了熱過濾的方法，從而減少了過濾過程中的晶體析出，并且采用了高速水流的方法來減壓從而加快過濾速度；錐形瓶還放到了熱水浴中，有利于晶體的干燥，故答案為：①過濾速度更快②得到晶體更加干燥③減少晶體析出；（3）由流程圖可知，步驟③為從溶液中得到帶有結(jié)晶水的晶體，這類晶體在加熱的時候容易失去結(jié)晶水；（4）由圖可知，儀器A的名稱為100mL容量瓶；晶體溶解后吸收熱量，溫度降低，體積縮小，此時轉(zhuǎn)移到容量瓶中并且定容，需要加入更多的蒸餾水，則所配溶液濃度會偏低；（5）K2Cr2O7氧化單質(zhì)砷后本身被還原為+3價鉻離子，由題意可知砷被氧化為AsO43-，根據(jù)得失電子守恒可知，方程式為：5Cr2O72-+22H++6As=10Cr3++6AsO43-+11H2O；（6）根據(jù)方程式可知，過量的K2Cr2O7的物質(zhì)的量n(K2Cr2O7)=；則用于氧化單質(zhì)砷的K2Cr2O7的物質(zhì)的量n(K2Cr2O7)=，根據(jù)方程式5Cr2O72-+22H++6As=10Cr3++6AsO43-+11H2O可知，砷的物質(zhì)的量n(As)=，則煙塵樣品中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。3．用粗銅精煉工業(yè)中產(chǎn)生的銅陽極泥(主要含Cu2Se、Ag2Se、金和鉑等)為原料，回收并制備硝酸銅和硒的工藝流程如圖：(1)工業(yè)上，高壓氧氣與銅陽極泥采用“逆流”的方式通入，其目的是_______?！盁Y(jié)”時會發(fā)生多個反應(yīng)，寫出其中Cu2Se燒結(jié)時生成Cu2O、Na2SeO3反應(yīng)方程式_______。(2)在實驗室，操作Ⅰ的名稱為_______。(3)濾渣Y的成分有Ag2O、_______(填化學(xué)式，下同)；已知萃取與反萃取原理為：2RH+Cu2+R2Cu+2H+，則“反萃取”時反萃取劑最好選用_______溶液。(4)Na2SeO4中的空間構(gòu)型為_______；常溫下，H2SeO3的Ka1=1.0×10-3，Ka2=1.0×10-7；當(dāng)常溫下溶液的pH=4.5時，為_______。(5)“控電位還原”是指在一定電壓下，電位高的氧化劑優(yōu)先被還原，電位低的氧化劑保留在溶液中，以達(dá)到硒與雜質(zhì)金屬的分離；酸性環(huán)境下，一些氧化劑的電位如下表(A/B：A代表氧化劑，B代表還原產(chǎn)物)。名稱Cu2+/CuFe2+/FeFe3+/Fe2+電位/V0.345-0.4400.7700.740則、Fe3+和Cu2+氧化性由強(qiáng)到弱的順序為_______，在控電位還原時還原反應(yīng)(半反應(yīng))式為_______?！敬鸢浮?1)

增大反應(yīng)物接觸面積，提高反應(yīng)速率和原料的轉(zhuǎn)化率

232Na2CO3eq\o(=,\s\up7(450℃))222(2)過濾(3)

、Au和Pt

正四面體形

1/10(5)

【解析】銅陽極泥，主要含Cu2Se、Ag2Se、金和鉑等。Cu2Se、Ag2Se中的Se高溫下會被氧化為或；水浸后過濾得到含、Na2SeO4和的濾液和主要含、Au、Pt和Ag2O的濾渣；向濾液中加適量的還原Na2SeO4，然后再控電位還原得到Se單質(zhì)；向濾渣中加適量的硝酸，和Ag2O轉(zhuǎn)化為、Ag+而溶于水，再次過濾得到不溶于硝酸的Au和Pt；向溶液中加萃取劑萃取分液得到含的有機(jī)相和水相，向有機(jī)相中加反萃取劑再次分液得到溶液和有機(jī)相。據(jù)此分析可得：（1）采用通入高壓氧氣使銅陽極泥處于“沸騰”狀態(tài)，可使氧氣與銅陽極泥充分接觸，加快反應(yīng)速率；“燒結(jié)”時中的Se失去6被氧化為，所以根據(jù)得失電子守恒可得2mol失去12mol，需要3mol得到電子，則其方程式為232222；故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積，提高反應(yīng)速率(或提高轉(zhuǎn)化率)；232222；（2）實驗室采用過濾法將難溶性的固體和液體分離；（3）Ag2Se在“燒結(jié)”時可轉(zhuǎn)化為難溶的Ag2O和易溶的、Na2SeO4，由于銅陽極泥除含Cu2Se、Ag2Se外還含不與氧氣反應(yīng)的金和鉑，所以濾渣的主要成分為、Au、Pt和Ag2O；由于向有機(jī)相中加反萃取劑再次分液得到溶液，所以反萃取劑應(yīng)選；（4）Na2SeO4中的雜化方式為sp3雜化，無孤對電子，故空間構(gòu)型為正四面體；常溫下，H2SeO3的Ka1=1.0×10-3，Ka2=1.0×10-7；當(dāng)常溫下溶液的pH=4.5時，。（5）氧化劑的電位越大，則其氧化劑的氧化性越強(qiáng)，為0.770最高，其次為0.740，再者是為0.345，最后是為-0.440，所以氧化性強(qiáng)弱為、、(或)；在控電位還原時還原反應(yīng)(半反應(yīng))式為，故答案為：、、(或)；。4．工業(yè)廢渣中的綜合利用。(1)用工業(yè)鋼渣處理酸性廢水工業(yè)鋼渣主要含，還含有、、、等。工業(yè)鋼渣加水后攪拌得鋼渣漿液，向鋼渣漿液中逐漸加入硫酸溶液(模擬酸性廢水)酸化，漿液pH以及浸出液中金屬離子的質(zhì)量濃度隨時間變化情況如圖所示。①pH=4時，浸出液中質(zhì)量濃度最大的金屬離子是_______。②隨硫酸溶液逐漸加入，濃度先增大后減小，原因是_______。(2)以電石渣制備電石渣主要成分為，制備的流程如下：已知：氯化時存在與作用生成的反應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為，少量熱分解為和。①生成的化學(xué)方程式為_______。②“分解比”是衡量氯化程度的標(biāo)準(zhǔn)，氯化后溶液中總質(zhì)量與總質(zhì)量的比值稱為“分解比”，隨氯化溫度升高，分解比的實際值增大的原因可能是_______。③“轉(zhuǎn)化”時向濾液中加入固體將轉(zhuǎn)化為，可能的原因是_______。④該流程制得的樣品中含少量雜質(zhì)，為測定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實驗：準(zhǔn)確稱取5.049g樣品溶于水中，配成250mL溶液，從中取出25.00mL于錐形瓶中，加入適量葡萄糖，加熱使全部轉(zhuǎn)化為，加入少量溶液作指示劑，用溶液進(jìn)行滴定至終點，消耗溶液體積。計算樣品的純度。(請寫出計算過程)_______【答案】(1)

開始時加入的硫酸會促進(jìn)溶解，溶液中濃度增加；隨著硫酸加入量增加，濃度增大，與結(jié)合生成的沉淀逐漸增多，浸出液中濃度逐漸減?。?）

升高溫度分解增多，使的量變多，的量變少

相同溫度下，的溶解度比小

97.05%【解析】（1）①由圖示可知，pH=4時，浸出液中質(zhì)量濃度最大的金屬離子是；②開始時加入的硫酸會促進(jìn)溶解，溶液中濃度增加；隨著硫酸加入量增加，濃度增大，與結(jié)合生成的沉淀逐漸增多，浸出液中濃度逐漸減小，故隨硫酸溶液逐漸加入，濃度先增大后減?。唬?）①氯氣和氫氧化鈣生成生成氯化鈣和，化學(xué)方程式為；②已知，次氯酸鈣受熱會分解生成氯化鈣，隨著升高溫度分解增多，使的量變多，的量變少，故隨氯化溫度升高，分解比的實際值增大的原因；③相同溫度下，的溶解度比小，“轉(zhuǎn)化”時向濾液中加入固體，鉀離子濃度增大，轉(zhuǎn)化為達(dá)到飽和而結(jié)晶析出；④在25.00mL溶液中：，，，，兩式聯(lián)立，解得，，樣品的純度。5．金屬鈧可用作宇航材料、火箭和飛機(jī)的制造材料，氧化鈧可提高計算機(jī)記憶元件性能。赤泥中含有豐富的鈧元素，另含有等氧化物。一種從赤泥中提取氧化鈧的工藝流程如圖所示(是一種磷酸酯萃取劑)?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出赤泥經(jīng)鹽酸處理后所得“浸渣”的一種用途：________________________。(2)萃取浸出液，其濃度、料液溫度對萃取率的影響如下所示，萃取時最佳濃度及料液溫度分別為____________、____________。濃度對萃取率的影響試驗編號濃度/%分相情況鈧萃取率/%鐵萃取率/%1-11分相快90.7615.821-22分相容易91.5319.231-33分相容易92.9813.561-44有第三相90.6930.121-55輕微乳化91.7439.79(3)常以分子存在，已知分子中各個原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子的結(jié)構(gòu)式為________________________。(4)常溫下反萃取時，完全沉淀(濃度為)時，反萃液的為____________。(已知：，結(jié)果保留小數(shù)點后2位)(5)草酸鈧灼燒分解反應(yīng)方程式為________________________。(6)在流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有____________、____________(填化學(xué)式)?！敬鸢浮?1)作光導(dǎo)纖維材料、建筑材料、制玻璃等(2)

3%

或(3)(4)5.63(5)(6)

【解析】由題給流程可知，赤泥用鹽酸酸浸時，金屬氧化物與鹽酸反應(yīng)得到可溶性金屬氯化物，二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，過濾得到含有二氧化硅的濾渣和含有可溶性金屬氯化物的浸出液；用P2O4萃取浸出液，分液得到含有鐵鋁的溶液和含有鈧元素的有機(jī)相；向溶液中加入萃取劑萃取溶液中的鐵元素，分液得到氯化鋁溶液；氯化鋁溶液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、煅燒制得氧化鋁；有機(jī)相用鹽酸洗滌，分液得到水相和有機(jī)相；向有機(jī)相中加入氫氧化鈉溶液反萃取、分液得到反萃液和氫氧化鈧；氫氧化鈧用鹽酸溶解富集得到氯化鈧?cè)芤海蚵然側(cè)芤褐屑尤氩菟崛芤?，將氯化鈧轉(zhuǎn)化為草酸鈧沉淀，過濾得到草酸鈧；草酸鈧經(jīng)灼燒分解得到三氧化二鈧。（1）由分析可知，赤泥經(jīng)鹽酸處理后所得浸渣為常用作光導(dǎo)纖維材料、建筑材料等的二氧化硅；（2）由表格數(shù)據(jù)可知，P2O4萃取浸出液時，P2O4濃度為3%的鈧萃取率最大、鐵的萃取率最低，且分相容易；由圖可知，料液溫度為65℃的分離系數(shù)最大，則萃取時P2O4最佳濃度及料液溫度分別為3%、65℃；（3）由雙聚氯化鋁分子中各個原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，雙聚氯化鋁分子中氯離子提供孤對電子與鋁離子形成配位鍵，分子的結(jié)構(gòu)式為；（4）由氫氧化鈧的溶度積可知，鈧離子完全沉淀時，反萃液中氫氧根離子濃度為c(OH—)==2×10—8.67mol/L，則反萃液的pH為14-8.67+0.3=5.63；（5）由題意可知，草酸鈧灼燒分解生成三氧化二鈧、一氧化碳和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為；（6）氯化鋁溶液在蒸發(fā)結(jié)晶時會生成氯化氫氣體，氯化鈧?cè)芤号c草酸反應(yīng)生成草酸鈧沉淀和鹽酸；反萃取后得到的反萃取液經(jīng)鹽酸酸化后分液可得到P2O4，則在流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有氯化氫、P2O4。6．硝酸鈰銨、二氧化鈰()均是常見的強(qiáng)氧化劑，可以以為原料進(jìn)行制取。(1)“沉淀1”時，溶液中轉(zhuǎn)化為沉淀。寫出沉淀1反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(2)“酸溶2”時，控制反應(yīng)溫度為80℃，硝酸與分解產(chǎn)生的反應(yīng)生成，反應(yīng)過程中有少量紅棕色氣體逸出?！八崛?”時需控制硝酸的溫度為80℃，同時將分批加入硝酸中，原因是_______。(3)“沉淀2”時，控制其他條件一定，改變加入固體的量，測得沉淀的收率如圖所示?！俺恋?”時，不是采用反應(yīng)計量數(shù)之比，而是控制加入的目的是_______。(4)實驗小組以為原料制取，請補(bǔ)充完整實驗方案：將完全溶解于鹽酸中，_______，得固體。［已知：(白色沉淀)(黃色沉淀)，受熱分解時失重百分比與溫度的關(guān)系如圖所示。可選用的儀器和試劑：氨水、、、溶液、馬弗爐(可用于固體的高溫加熱)］(5)實驗制得的硝酸鈰銨(摩爾質(zhì)量為)含量可用如下方法測定：準(zhǔn)確稱取16.0g硝酸鈰銨樣品，加水充分溶解，并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容、搖勻，得硝酸鈰銨溶液試樣。準(zhǔn)確量取5mL的硝酸鈰銨溶液試樣，移入250mL錐形瓶中，加入適量硫酸和磷酸，并加入2滴0.25%鄰二氮雜菲指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(滴定過程中被還原為)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL。計算該樣品中硝酸鈰銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______?！敬鸢浮?1)(2)控制硝酸的溫度為80℃的目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的同時減少硝酸的揮發(fā)和分解；將分批加入硝酸中，可以防止反應(yīng)過于劇烈。(3)增加的濃度，加快反應(yīng)的速率；此時沉淀的收率較高(4)向所得溶液中加入氨水，至靜置后向上層清液中加入氨水不再產(chǎn)生沉淀，向濁液中邊攪拌邊通入至沉淀完全變?yōu)辄S色，洗滌濾渣，至最后一次洗滌濾液加入酸化后再加入溶液不再產(chǎn)生沉淀，向?qū)⒊恋矸湃腭R弗爐中，控制溫度為500℃下焙燒至固體質(zhì)量不再減少(5)82.2%【解析】“酸溶1”與硝酸反應(yīng)生成，根據(jù)小問題知，“沉淀1”時，加入雙氧水，溶液中轉(zhuǎn)化為沉淀，分解產(chǎn)生，“酸溶2”時，控制反應(yīng)溫度為80℃，硝酸與分解產(chǎn)生的反應(yīng)生成，“沉淀2”時，加入固體得到。（1）“沉淀1”時，溶液中轉(zhuǎn)化為沉淀，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平沉淀1反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；（2）控制硝酸的溫度為80℃的目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的同時減少硝酸的揮發(fā)和分解；將分批加入硝酸中，可以防止反應(yīng)過于劇烈；（3）“沉淀2”時，不是采用反應(yīng)計量數(shù)之比，而是控制加入的目的是增加的濃度，加快反應(yīng)的速率；此時沉淀的收率較高；（4）已知：(白色沉淀)(黃色沉淀)，根據(jù)受熱分解時失重百分比與溫度的關(guān)系圖可知，，則加熱到500℃分解得到，故實驗小組以為原料制取，可設(shè)計實驗方案：將完全溶解于鹽酸中，向所得溶液中加入氨水，至靜置后向上層清液中加入氨水不再產(chǎn)生沉淀，向濁液中邊攪拌邊通入至沉淀完全變?yōu)辄S色，洗滌濾渣，至最后一次洗滌濾液加入酸化后再加入溶液不再產(chǎn)生沉淀，向?qū)⒊恋矸湃腭R弗爐中，控制溫度為500℃下焙燒至固體質(zhì)量不再減少，得固體；（5）滴定過程中被還原為，發(fā)生反應(yīng)，故該樣品中硝酸鈰銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)7．高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，是一種新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如圖1所示：回答下列問題：(1)Fe(NO3)3中的空間結(jié)構(gòu)名稱為_______氮原子的雜化軌道類型為_______(2)反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行，因溫度較高時NaOH與Cl2反應(yīng)生成NaClO3，取某溫度下反應(yīng)液，測得ClO-與的物質(zhì)的量濃度之比是2∶1，則Cl2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，被氧化的氯原子與被還原的氯原子的物質(zhì)的量之比為_______。(3)反應(yīng)③的離子方程式為_______，制備時，兩溶液混合的操作為_______。(4)往溶液II中加入飽和KOH溶液得到濕產(chǎn)品的原因是_______。該工藝流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。(5)高鐵酸鉀還可以通過電解法制備，其原理如圖2所示：陽極的電極反應(yīng)式為_______?！敬鸢浮?1)

平面正三角形

sp2(2)3:7(3)

2Fe3+＋3ClO-＋10OH-=2＋3Cl-＋5H2O

在堿性的NaClO濃溶液中緩慢滴加90%的Fe(NO3)3溶液，邊加邊攪拌(4)

高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的小

NaOH(5)Fe-6e-+8OH-=+4H2O【解析】足量氯氣與NaOH溶液反應(yīng)制備NaClO，得到的溶液I中加NaOH固體是與過量的氯氣反應(yīng)生成更多的NaClO，并為后續(xù)提供堿性環(huán)境；向得到的堿性NaClO溶液中加入硝酸鐵溶液得到溶液II：高鐵酸鈉溶液，加入飽和KOH溶液，利用溶解度差異將高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀晶體（濕產(chǎn)品）析出，洗滌干燥后得到純凈的高鐵酸鉀晶體。（1）中N原子為sp2雜化，無孤對電子，故為平面三角形結(jié)構(gòu)；（2）某溫度時NaOH與Cl2反應(yīng)生成的ClO-和的濃度之比為2∶1，根據(jù)得失電子守恒可得，被還原的氯原子生成氯離子，被氧化的氯原子生成ClO-和，故被氧化的氯原子與被還原的氯原子的物質(zhì)的量之比為：3∶7；（3）反應(yīng)③是ClO-將Fe3+氧化為，離子方程式為：2Fe3+＋3ClO-＋10OH-=2＋3Cl-＋5H2O；根據(jù)題中信息：高鐵酸鉀(K2FeO4)在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定，故兩溶液混合時：在堿性的NaClO濃溶液中緩慢滴加90%的Fe(NO3)3溶液，邊加邊攪拌；（4）根據(jù)分析，利用溶解度差異將高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀晶體析出，故往溶液II中加入飽和KOH溶液得到濕產(chǎn)品的原因是：高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的??；由溶液II得到濕產(chǎn)品時加入了飽和KOH溶液，得到產(chǎn)品的同時又有NaOH生成，可循環(huán)利用；（5）利用電解法制備高鐵酸鉀，故陽極鐵被氧化生成高鐵酸根，電極反應(yīng)式為：Fe-6e-+8OH-=+4H2O。8．磷酸鐵()主要用于制造磷酸鐵鋰電池材料。以硫鐵礦燒渣(主要成分是，含少量、和)為原料制備磷酸鐵的工藝流程如下：(1)焙燒。將硫鐵礦燒渣與蔗糖()一起焙燒，可生成FeO與。寫出焙燒時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(2)還原。將焙燒后的固體用稀硫酸浸取，所得溶液主要含，還含少量和。向酸浸后所得溶液中加入固體，充分?jǐn)嚢柚寥芤褐腥勘贿€原并生成。理論上完全反應(yīng)需要消耗的_______。(3)制備。向溶液中加入足量的30%溶液與溶液，控制溶液的pH約為1.5，充分反應(yīng)可得沉淀。①寫出生成反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。②反應(yīng)的平衡常數(shù)_______。［已知：，，，］(4)其他條件一定，制備時測得Fe的有效轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系如圖所示。①pH<1.5時，pH越大，F(xiàn)e的有效轉(zhuǎn)化率越大的原因是_______。②pH>1.5時，pH越大，F(xiàn)e的有效轉(zhuǎn)化率越低的原因是_______?！敬鸢浮?1)(2)1∶14

(4)

pH<1.5時，pH越大，越小，促進(jìn)了的電離，生成了更多的，促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行。(或pH<1.5時，pH越大，越小，促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行)

pH>1.5時，pH越大，越大，部分生成Fe(OH)3【解析】（1）Fe2O3和C12H22O11反應(yīng)，F(xiàn)e的化合價從＋3降低到＋2，C的化合價從0價升高到＋4。1molC12H22O11完全反應(yīng)共失去12×4mol=48mol電子，1molFe2O3轉(zhuǎn)化為FeO，共得到2×1mol電子。根據(jù)得失電子守恒，1molC12H22O11可與24molFe2O3反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，可得方程式：24Fe2O3＋C12H22O11=4FeO＋12CO2↑＋11H2O。（2）FeS2中的S的化合價為－1，升高到＋6，則1molFeS2反應(yīng)共失去2×7mol=14mol電子，而Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，化合價降低1價，1molFe3＋得到1mol電子，根據(jù)得失電子守恒，1molFeS2可與14molFe3＋反應(yīng)，則n(FeS2):n(Fe3＋)=1:14。（3）①FeSO4中的Fe的化合價從＋2升高到＋3，1molFeSO4反應(yīng)共失去1mol電子；H2O2中O的化合價從－1降低到－2，1molH2O2反應(yīng)共得到2×1mol=2mol電子，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，可得方程式：2FeSO4＋H2O2＋2Na2HPO4=2FePO4↓＋2Na2SO4＋2H2O。②該反應(yīng)的平衡常數(shù)，上下同時乘以，得,帶入數(shù)據(jù)，可得。（4）①pH<1.5時，pH越大，c(H+)減小，促進(jìn)了的HPO的電離HPOH++PO，生成了更多的PO，促進(jìn)平衡正向移動，生成更多的FePO4。②pH>1.5時，pH越大，c(OH－)越大，F(xiàn)e3+與會OH-反應(yīng)生成Fe(OH)3，生成的FePO4減少。9．高純六水氯化鍶晶體(SrCl2?6H2O)具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，工業(yè)上用碳酸鍶(SrCO3)粉為原料(含少量鋇和鐵的化合物等)制備高純六水氯化鍶晶體的過程如圖：已知：①Ksp(SrSO4)=3.3×10-7、Ksp(BaSO4)=1.1×10-10②經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還含有少量Ba2+、Fe2+、Fe3+雜質(zhì)③SrCl2?6H2O晶體在61℃時開始失去結(jié)晶水，100℃時失去全部結(jié)晶水請回答下列問題：(1)已知Sr為第五周期IIA族元素，則不符合Sr>Ca的是_____。①原子半徑

②最外層電子數(shù)

③金屬性

④電負(fù)性

⑤最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性(2)寫出碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_____。(3)工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，適宜的溫度是_____。A．50～60℃ B．70～80℃ C．80～100℃ D．100℃以上(4)步驟④的操作是_____、_____、過濾。(5)加入硫酸的目的是_____。(6)濾渣的成分是_____。(7)若濾液中Ba2+的濃度為1×10-5mol?L-1，依據(jù)題給信息計算濾液中Sr2+的物質(zhì)的量濃度為_____mol?L-1?！敬鸢浮?1)②④(2)SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O(3)A(4)

蒸發(fā)濃縮

冷卻結(jié)晶(5)除去Ba2+雜質(zhì)(6)Fe(OH)3、BaSO4(7)0.03【解析】SrCO3類似CaCO3，經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl-外，還含有少量Ba2+、Fe2+、Fe3+雜質(zhì)，與硫酸反應(yīng)經(jīng)過H2O2反應(yīng)將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，經(jīng)過調(diào)節(jié)pH，濾渣為BaSO4、Fe(OH)3；（1）Ca為第四周期ⅡA元素，則Ca與Sr的最外層電子數(shù)相同，Sr有五層電子，Ca有四層電子，半徑：Sr>Ca；金屬性Sr>Ca；電負(fù)性Ca>Sr；最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性Sr>Ca；（2）SrCO3類似CaCO3，經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中生成Sr2+；（3）根據(jù)題目信息知SrCl2?6H2O晶體在61℃時開始失去結(jié)晶水，100℃時失去全部結(jié)晶水。工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化腮但又不能脫去結(jié)晶水；故答案為A；（4）第3步過濾后濾液的溶質(zhì)為SrCl2，從溶液中獲得SrCl2?6H2O晶體，還須進(jìn)行的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；（5）由于BaSO4是難溶于水的物質(zhì)，所以在操作過程中加入硫酸是使溶液中的Ba2+形成BaSO4沉淀而除去Ba2+雜質(zhì)；（6）根據(jù)分析，濾渣成分為Fe(OH)3、BaSO4；（7）Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，由于溶液中Ba2+濃度為1×10-5mol·L-1，則，根據(jù)Ksp(SrSO4)=3.3×10-7，可知。10．Cu3Se2是鈉離子電池的電極材料。某小組設(shè)計以黃銅礦粉(主要成分是CuFeS2，含少量Cu2S、SiO2)為原料制備二硒化三銅的流程如圖1，回答下列問題：(1)“濾渣2”的主要成分是_____(填化學(xué)式)。(2)從綠色化學(xué)角度考慮，純凈物R宜選擇______(填化學(xué)式)。(3)其他條件相同，“液浸”中金屬浸出率與溫度、硫酸鐵溶液濃度的關(guān)系如圖2所示(浸出率指單位時間內(nèi)Cu和Se溶解的質(zhì)量)。已知在此濃度下，硫酸鐵溶液不影響細(xì)菌活性。根據(jù)圖2，c1_____(填“＜”、“＞”或“=”)c2。其他條件相同，溫度高于T0℃時，浸出率隨著溫度升高而降低的主要原因是_____。(任答一條)(4)“液浸”中，CuFeS2參與反應(yīng)的離子方程式為______。(5)已知H2SeSO3是弱酸，Na2SeSO3溶液呈_____(填“酸”、“堿”或“中”)性，0.1mol?L-1Na2SeSO3溶液中：2c()+c()+c(OH-)-c(H+)=_____mol?L-1。(6)“沉鐵”中，存在平衡Cu(OH)2+4NH3?H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____。已知：常溫下，Ksp[Cu(OH)2]≈2.0×10-20；Cu2++4NH3?H2O[Cu(NH3)4]2++4H2OK總=2.0×1013。【答案】(1)Fe(OH)3(2)H2O2(3)

＞

溫度高于T0℃時，細(xì)菌活性降低，F(xiàn)e3+水解程度增大，浸出率降低(4)CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S(5)

堿

0.2(6)4.0×10-7【解析】黃銅礦粉(主要成分是CuFeS2，含少量Cu2S、SiO2)中加入細(xì)菌、硫酸鐵溶液進(jìn)行液浸，CuFeS2、Cu2S中-2價S、+1價Cu被氧化，SiO2不溶；加入稀硫酸和強(qiáng)氧化劑R將Fe2+氧化為Fe3+；加入過量氨水后，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀、Cu2+轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]2+；過濾后分離出濾液，加入稀硫酸，將[Cu(NH3)4]2+轉(zhuǎn)化為Cu2+；加入(C2H5O)3N、Na2SeSO3等，經(jīng)過一系列操作，將Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu3Se2。（1）由分析可知，“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3。（2）從綠色化學(xué)角度考慮，純凈物R既能將Fe2+氧化為Fe3+，又不引入新的雜質(zhì)，所以宜選擇H2O2。（3）“液浸”中，硫酸鐵作氧化劑，濃度越大，氧化能力越強(qiáng)，金屬浸出率越高，所以根據(jù)圖2，c1＞c2。在溫度較高時，細(xì)菌易發(fā)生變性，從而降低或失去催化活性，則其他條件相同，溫度高于T0℃時，浸出率隨著溫度升高而降低的主要原因是：溫度高于T0℃時，細(xì)菌活性降低，F(xiàn)e3+水解程度增大，浸出率降低。（4）“液浸”中，CuFeS2中的-2價S被Fe3+氧化為S單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。（5）H2SeSO3是弱酸，則Na2SeSO3是強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，依據(jù)電荷守恒，0.1mol?L-1Na2SeSO3溶液中：2c()+c()+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)=0.2mol?L-1。（6）常溫下，Ksp[Cu(OH)2]≈2.0×10-20；Cu2++4NH3?H2O[Cu(NH3)4]2++4H2OK總=2.0×1013。則“沉鐵”中，存在平衡Cu(OH)2+4NH3?H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===2.0×10-20×2.0×1013=4.0×10-7。11．錳酸鋰是一種鋰電池的正極材料。工業(yè)上以方錳礦(主要成分為，還含有少量的)為原料制備錳酸鋰的流程如下：己知：I．時，相關(guān)物質(zhì)的如下表：物質(zhì)II．時，電離常數(shù)III．離子濃度低于時即為沉淀完全回答下列問題：(1)寫出步驟①溶于稀疏酸時雜質(zhì)反應(yīng)的離子方程式___________。(2)濾渣1的成分是_____(填化學(xué)式)；步驟②加入的目的是____。(3)步驟③加入目的是除去雜質(zhì)離子，若溶液中濃度為，要確保雜質(zhì)離子沉淀完全，同時不降低產(chǎn)品產(chǎn)率，步驟③調(diào)控的范圍應(yīng)該為_______。反應(yīng)的平衡常數(shù)________。(4)“離子交換”步驟和“洗脫”過程是利用反應(yīng)：(是氫型交換樹脂)的平衡移動將進(jìn)一步提純，為了提高洗脫效率，又不引入其他雜質(zhì)，淋洗液應(yīng)選用_____。(5)步驟④反應(yīng)未見氣體生成，則該反應(yīng)留存在濾液3中的產(chǎn)物有___________(填化學(xué)式)。(6)步驟⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________?！敬鸢浮?1)(2)

將氧化為

5～8

(4)(5)【解析】由題給流程可知，方錳礦用稀硫酸酸溶時，金屬氧化物與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，二氧化硅不與稀硫酸反應(yīng)，過濾得到含有硫酸鈣、二氧化硅的濾渣1和含有可溶性硫酸鹽的濾液1；向濾液1中加入二氧化錳將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子后，加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，將溶液中鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣2和含有硫酸錳的濾液2；濾液2經(jīng)離子交換、淋洗滌液洗脫后，加入碳酸銨溶液將溶液中的錳離子轉(zhuǎn)化為堿式碳酸錳沉淀，過濾得到堿式碳酸錳和濾液3；堿式碳酸錳和碳酸鋰在高溫條件下在空氣中煅燒制得錳酸鋰。（1）步驟①中四氧化三鐵溶于稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)為四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為；（2）由分析可知，濾渣1的成分為硫酸鈣、二氧化硅；加入二氧化錳的目的是將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子；（3）由分析可知，加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH的目的是將溶液中鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，而錳離子不轉(zhuǎn)化為氫氧化錳沉淀，由氫氧化鋁的溶度積可知，溶液中氫氧根離子不小于=1×10—9mol/L，由氫氧化錳的溶度積可知溶液中氫氧根離子濃度不大于=1×10—6mol/L，則溶液的pH范圍為5～8；由方程式可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=====；（4）由方程式可知，為了提高洗脫效率，又不引入其他雜質(zhì)，淋洗液應(yīng)選用稀硫酸可以增大溶液中的氫離子濃度，使平衡向逆反應(yīng)方向移動，有利于將錳離子進(jìn)一步提純；（5）步驟④反應(yīng)未見氣體生成說明反應(yīng)留存在濾液3中的產(chǎn)物為硫酸銨和碳酸氫銨；（6）由分析可知，步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)為堿式碳酸錳和碳酸鋰在高溫條件下在空氣中煅燒生成錳酸鋰、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。12．某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·6H2O)：常溫下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L?1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH8.74.73.29.0回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是_______。(2)為回收金屬，向“濾液①”通入足量CO2，寫出反應(yīng)生成沉淀的離子方程式_______?！盀V液②”中含有的金屬離子是_______。(3)若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為_______。(4)如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是_______。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作