化學(xué)解答題練習(xí)（三）解析版-2021年高考化學(xué)解答題專練（元素化合物與工藝流程）

化學(xué)解答題練習(xí)(三)解析版

1.二氧化確主要用于制備二氧化磁單晶、紅外器件、聲光器件紅外窗口材料、電子元件材

料及防腐劑等。一種從睇鈿硫合金粉中制取二氧化碗的工藝流程如下：

濃H,SO,HQNaOH溶液稀H?SO,

iJ」Xi

錦鉉嶂合金粉一>|“焙燒一?!焙“水浸|?水浸滋---?誠浸?沉碑---?TeO,

水浸液浸渣

已知:Sb2C>3和Bi2()3不能與堿反應(yīng)，TeO2能與堿反應(yīng)。

回答下列問題：

(1)TeO2中Te的化合價為。

(2)睇鈿硅合金粉在450℃左右加入濃H2so廣焙燒”時，單質(zhì)睇、鈿和神分別轉(zhuǎn)化為Sb2O3>

Bi2O3和TeO2,其中單質(zhì)睇轉(zhuǎn)化為Sb2O3的化學(xué)方程式為。

(3)堿浸時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,浸渣的主要成分為0

(4)沉礎(chǔ)時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為0

(5)沉碑后經(jīng)過過濾洗滌、干燥可得TeO2,其中檢驗TeCh是否洗滌干凈的操作為。

【答案】(1)+4(2)2Sb+3H2SO4=Sb2O3+3SO2T+3H2O(3)TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O

+

SbzCh和西2。3(4)TeO^+2H=TeO2+H2O(5)取少量最后一次過濾的濾液于小試

管中，加入稀鹽酸酸化后，再加入氯化鋼溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則沒有洗滌干凈，反之,

則洗滌干凈

【解析】(1)根據(jù)化學(xué)式的化合價代數(shù)和為0,則TeCh中Te的化合價為+4,故答案為：

+4；

(2)睇鈿稀合金粉在450℃左右加入濃H2so廣焙燒”時，單質(zhì)鍍、鈕和硅分別轉(zhuǎn)化為Sb2O3>

Bi2O3^nTeO2,所以單質(zhì)錦和濃硫酸反應(yīng)生成了SbzCh，SCh和H2O,化學(xué)方程式為

2Sb+3H2SO4=Sb2O3+3SO2T+3H2O,故答案為：2Sb+3H2sO4=Sb2O3+3SC)2T+3H2。；

(3)堿浸時，TeCh能與堿反應(yīng)，生成NazTeCh和H2O,化學(xué)方程式為

TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O,由于SbzCh和田2。3不能與堿反應(yīng)，所以浸渣的主要成分為

Sb2。?和Bi2()3，故答案為：TeC)2+2NaOH=NazTeOs+Hz。；Sb2()3和Bi2C)3；

(4)沉確時NazTeCh和硫酸反應(yīng)生成TeCh，Na2sO4和水，離子方程式為:TeO；

+

+2H=TeO2+H2O,故答案為：TeO；+2H+=TeC>2+H2O；

(5)沉確后經(jīng)過過濾洗滌、干燥可得TeO2,可通過檢驗濾液中是否含有硫酸根離子來判斷

TeC)2是否洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次過濾的濾液于小試管中，加入稀鹽酸酸化

后，再加入氯化/溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則沒有洗滌干凈，反之，則洗滌干凈。

2.亞氯酸鈉(NaClCM是一種高效氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑。一種以氯酸鈉(NaCICh)為原料制備

NaCK)2粗品的工藝流程如圖所示：

已知：

①純C102易分解爆炸，空氣中C1O2的體積分數(shù)在10%以下比較安全；

②NaClCM在堿性溶液中穩(wěn)定存在，在酸性溶液中迅速分解；

③含水NaC102受熱易分解。

(1)試劑A可以選擇(填字母序號)。

a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4

(2)反應(yīng)II的離子方程式為。

(3)下列關(guān)于上述流程的說法中，合理的是(填字母序號)。

a.反應(yīng)I進行過程中應(yīng)持續(xù)鼓入空氣

b.反應(yīng)I后得到的母液中，溶質(zhì)的主要成分是NaCl

c.反應(yīng)II中NaOH應(yīng)過量

(4)已知壓強越大，物質(zhì)的沸點越高。反應(yīng)H結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是

(5)中間產(chǎn)物二氧化氯(C1O2)在生產(chǎn)生活中也有廣泛應(yīng)用。用C1O2處理泄漏的氧化鈉

(NaCN,其中N化合價為-3價)，得到無毒的NaCl、N2和CO2?請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，

,指出氧化劑被氧化的元素氧化產(chǎn)物

【答案】(1)a(2)2C1O2+H2O2+2OH=2C1O；+2H2O+O2(3)ac(4)

在較低溫度蒸發(fā)濃縮，可防止溫度過高NaClCM分解(5)2C1O2+2NaCN=2NaCl+N21+2

CO2TC1O2C、NN2、co2

【解析】NaClC)3和濃H2s。4在反應(yīng)器I中發(fā)生還原反應(yīng)生成C1O2和Na2so4，所以試劑A

可以用二氧化硫，C1O2在反應(yīng)器II中與雙氧水、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉，再得到其晶

體：

（1）根據(jù)上面的分析可知試劑A為S02,故選a,故答案為：a；

（2）反應(yīng)H中C102被雙氧水還原成CIO?，反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-=2C1O2

+2H2O+O2,故答案為：2clO2+H2O2+2OH-=2C1C）2+2H2O+O2；

（3）根據(jù)信息純CIO2易分解爆炸，空氣中C102的體積分數(shù)在10%以下比較安全，所以要

持續(xù)通過量的空氣，NaCICh在堿性溶液中穩(wěn)定存在，在酸性溶液中迅速分解，所以反應(yīng)II

中堿要過量，因為試劑A為二氧化硫，NaCICh被還原成C1O2,所以反應(yīng)I后得到的母液中，

溶質(zhì)的主要成分是Na2so4，故選ac,故答案為：ac；

（4）含水NaClOz受熱易分解，所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體，溫度不能太高，所以反應(yīng)H

結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作，在較低溫度蒸發(fā)濃縮，可防止溫度過高NaClCh分解，故答案

為：在較低溫度蒸發(fā)濃縮，可防止溫度過高NaClCh分解；

（5）用CIO2處理泄漏的氟化鈉（NaCN,其中N化合價為-3價），則C的化合價為+2價，得

到無毒的NaCl、N2和CO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平原則，得失電子數(shù)相等，采用最小公倍

數(shù)法進行配平，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C1O2+2NaCN=2NaCl+N2T+2CO2f,在反應(yīng)中

C1O2中Cl元素化合價降低，被還原，故氧化劑為C1O2,NaCN中N和C元素化合價升高,

被氧化，故被氧化的元素為N、C,被氧化而成的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，故氧化產(chǎn)物為N2、CO2,

故答案為：2C1O2+2NaCN=2NaCl+N2t+2CO2T；C1O2；N、C；N2,CO2。

3.以輝銅礦（主要成分為CU2S,含少量SiO2）為原料制備硝酸銅的流程如圖示：

（1）“浸取”后過濾得到的礦渣成分是（填化學(xué)式）。

（2）“浸取”反應(yīng)中，每生成1molCuCh，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為o

（3）向濾液M中加入（或通入）（填字母），可使流程中（化學(xué)式）循環(huán)利

用。

a.鐵b.氯氣c.高錦酸鉀d.氯化氫

（4）“保溫除鐵”過程中，加入氧化銅的作用是o

（5）某探究性小組的研究成果如圖所示，可以用廢銅屑和黃銅礦（主要成分為CuFeSz）來富

集Cu?S,當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，生成Cu2smol?

CuzS

24

【答案】⑴S和SiO2（2）1.204X10（3）bFeCl3（4）調(diào)節(jié)溶液的

pH,使鐵完全轉(zhuǎn)化為Fe（0H）3沉淀（5）0.2

【解析】（1）輝銅礦加入氯化鐵溶液溶解浸取，二氧化硅不反應(yīng)，過濾得到礦渣用苯回收

硫單質(zhì)，說明Cu2s和FeCb發(fā)生反應(yīng)生成S單質(zhì)，故答案為：S和SiCh;

（2）浸取過程中Fe3+將Cu2s氧化，根據(jù)Cu2s的最終產(chǎn)物CuCb及電子守恒和元素守恒可

得該反應(yīng)總的離子反應(yīng)方程式為Cu2s+4FeCb=2CuC12+4FeCb+S,反應(yīng)中2CuCk4e,則

每生成1molCuCb，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA,約為1.204X1024,故答案為：

1.204X1024;

（3）M中主要物質(zhì)為氯化亞鐵，通入氯氣可生成氯化鐵，實現(xiàn)循環(huán)使用，故答案為:b；FeCb;

（4）“保溫除鐵”過程要除去Fe3+,故需要加入氧化銅來調(diào)節(jié)pH值，使Fe3+生成氫氧化鐵

沉淀，故答案為：調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀；

（5）從圖中可知，反應(yīng)前后硫化氫的質(zhì)量和性質(zhì)沒有發(fā)生改變，為催化劑，在該轉(zhuǎn)化中

Cu被氧化成CU2S,化合價升高+1價，CuFeSz被還原成CuzS,化合價降低-1價，根據(jù)電子

守恒，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，生成Cu2so.2mol,故答案為：催化劑；0.2。

24.工業(yè)上常用鋼爐渣（主要含F(xiàn)eOVzCh，還有少量SiO?、P2O5等雜質(zhì)）提取V2O5的流程如

圖：

Na,CO?MgSO4（NH4）JSO*

丁丁i

鈿爐渣----培燒一水浸一除唯.硝一沉鈕--NHAO,V2O,

II

空氣浸出漬濾清

（1）焙燒的目的是將FeOVzCh轉(zhuǎn)化為可溶性NaVCh，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式該

過程中被氧化的元素是;浸出渣的主要成分為（填化學(xué)式）。

(2)用MgSCU溶液除硅、磷時，濾渣的主要成分為o

(3)在焙燒NH4VCh的過程中，固體質(zhì)量的減少值(縱坐標)隨溫度變化的曲線如圖所示,

210℃時，剩余固體物質(zhì)的化學(xué)式為=

母

匹

去

娛

一

(4)由V2O5冶煉金屬專凡采用鋁熱法，引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是o

(5)將V2O5溶于足量稀硫酸得到250mL(VO2)2SC)4溶液。取25.00mL該溶液于錐形瓶中,

用0.1000mol-L"H2c2O4標準溶液進行滴定，達到滴定終點時消耗標準溶液的體積為

20.00mLo已知滴定過程中H2c2O4被氧化為CO2,VO；(黃色)被還原為VC)2+(藍色)。

①該滴定實驗不需要另外加入指示劑，達到滴定終點的現(xiàn)象是O

②(VO2)2SO4溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為O

③達到滴定終點時，俯視滴定管讀數(shù)將使結(jié)果(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

【答案】(l)4FeOV2C)3+4Na2co3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CC)2V、FeFe2O3(2)

MgSiCh、Mg3(PO4)2(3)HVO3(4)在鋁熱劑上面加少量氯酸鉀，并在混合物中

間插一根鎂條，點燃鎂條(5)溶液由黃色變?yōu)樗{色，且半分鐘不恢復(fù)原色O.OSmol-L1

偏低

【解析】(1)FeO-V2O3與氧氣、碳酸鈉焙燒轉(zhuǎn)化為可溶性NaVCh等，該反應(yīng)的化學(xué)方程

式為：4FeO?V2O3+4Na2co3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2；該反應(yīng)中，鐵、鋼元素的化合價

升高，F(xiàn)eSVzCh作還原劑，V、Fe被氧化；氧化鐵不溶于水，故浸出渣為氧化鐵；

故答案為：4FeOV2C)3+4Na2co3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2；V、Fe；Fe2O3；

(2)溶液中加入硫酸鎂除去硅、磷，過濾，濾渣的主要成分為MgSiCh、Mg3(PO4)2；

(3)在焙燒NH4VO3的過程中生成氨氣和HVO3,HVO3進一步分解生成V2O5,在210℃時

若分解生成酸和氨氣，則剩余固體HVO3占起始固體NH4V。3百分含量為

—X100%x85.47%,210℃時，剩余固體物質(zhì)的化學(xué)式為HVCh；

117

（4）鋁熱反應(yīng)需在鋁熱劑上方鋪一層氯酸鉀，作助燃劑，并在上方插入鎂條作引燃劑，即

引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是在鋁熱劑上面加少量氯酸鉀，并在混合物中間插一根鎂條，點燃

鎂條；

（5）①滴定過程中H2c2。4被氧化為CO2,VO；（黃色）被還原為VO2+（藍色），所以該

滴定實驗不需要另加指示劑，達到滴定終點的現(xiàn)象是：溶液由黃色變?yōu)樗{色，且半分鐘不變

色；

②反應(yīng)中V元素的化合價由+5價變?yōu)?4價，得到1個電子，碳元素化合價由+3價變?yōu)?4

價，失去一個電子，則由電子得失守恒可知，參加反應(yīng)的（VO2）2SO4的物質(zhì)的量等于草酸的

物質(zhì)的量，即為0.1mol/Lx0.02L=0.002mol,則（VChHSCU溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

0.002mol

=0.08mol/L；

0.025L

③達到滴定終點時，俯視滴定管讀數(shù)，則讀數(shù)偏小，消耗標準液體積減少，將使結(jié)果偏低;

故答案為：溶液由黃色變?yōu)樗{色，且半分鐘不恢復(fù)原色；O.OSmol-L1；偏低。

5.草酸鉆可用于指示劑和催化劑的制備。用含鉆廢料（主要成分為Co,含有一定量的NiO、

AI2O3、Fe、SiCh等）制備草酸鉆晶體（COC2O4-2H2O）的流程如下:

(NH<)C(),

H.S(),

含鉆一

粉碎---酸浸

廢料

濾渣I

已知:①草酸鉆晶體難溶于水:②RH為有機物（難電離）。

回答下列問題：

（1）酸浸時鉆溶解反應(yīng)的化學(xué)方程式為,浸出液中加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方

程式為o

（2）加入氧化鉆的目的是,濾渣的n主要成分是o

（3）操作①為（填操作名稱）。

--5

（4）已知:NH3-H2。NH/+OHKb=1.8xl0;

+2

H2c2O4H+HC2O4-Kai=5.4xW

-+5

HC2O4H+C2O4-Ka2=5.4xl0-

該流程中所用(NH4)2c2O4溶液的pH(填“>"y或"一”)7.

(5)鉆的含氧酸鹽受熱分解最終產(chǎn)物多為氧化物，己知18.3gCoC2(V2H2O熱分解質(zhì)量變

化過程如圖所示(其中600℃以前是隔絕空氣加熱，6000℃以后是在空氣中加熱)，A、B、

C均為純凈物。

⑻

體

rt

sr

構(gòu)

?

?

/?

1)0300450600750900

m2BW/r

①A點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為

②B-C反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

2++3+

【答案】(1)Co+H2SO4=COSO4+H2T2Fe+2H+H2O2=2Fe+2H2O(2)調(diào)

節(jié)溶液的pH,沉淀Fe3+和AV5+Fe(OH)3、A1(OH)3(3)萃取分液(4)<(5)

A

COC2O46C00+O2-2CO3O4

【解析】⑴酸浸時鉆溶解是鉆和硫酸反應(yīng)生成硫酸鉆和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Co+

H2so4=COSO4+H2T，浸出液中加入H2O2主要是亞鐵離子被H2O2氧化變?yōu)殍F離子，反應(yīng)

的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2。；故答案為：Co+H2SO4=CoSO4+H2t；

2++3+

2Fe+2H+H2O2=2Fe+2H2O=

⑵加入氧化鉆，發(fā)生COO+2H+=C02++H2O,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和A產(chǎn)轉(zhuǎn)化為沉淀,

根據(jù)前后聯(lián)系得出濾渣的n主要成分是Fe(OH)3、A1(OH)3；故答案為：調(diào)節(jié)溶液的pH,沉

淀Fe3+和Ap+；Fe(OH)3、A1(OH)3=

⑶根據(jù)有機層與水層得出操作①為萃取分液；故答案為：萃取分液。

⑷該流程中所用(NH4)2C2O4溶液，鏤根水解顯酸性，草酸根水解顯堿性，誰的水解程度越大

K_lxIQ-14

顯誰的性質(zhì),NR+的K=w=6.25x10-1°,C2O42一的

h^r-i.8xio-5

K_lxIQ-14

w=1.85x1010,則NN+的水解程度大于CzCV一的水解程度，溶液顯

屐-5.4x10-5

酸性，因此pH<7；故答案為：<?

⑸18.3gCoC2Or2H2O物質(zhì)的量為O.lmol,加熱時先失去結(jié)晶水，若全部轉(zhuǎn)化為C0C2CU，

則固體質(zhì)量為14.7g,故A為C0C2CU，繼續(xù)加熱，如果完全反應(yīng)，可得到O.lmolCoO（質(zhì)量

為7.5g）,故B點為CoO,600。（2以后是在空氣中加熱，由固體質(zhì)量增加可知，有空氣中的

成分進入固體，則CoO與空氣中氧氣反應(yīng)，8.03g固體中Co的物質(zhì)的量為（Mmol,質(zhì)量為

5.9g,所以氧的質(zhì)量為2.13g,則氧的物質(zhì)的量為0.133mol,由兩者的物質(zhì)的量之比可得C

A

為CO3O4，B到C的反應(yīng)方程式為6co0+02=2CO3O4；故答案為：CoC2O4；6CoO+O2

A

=2CO3O4O

6.近年來，F(xiàn)ePCU作為制備鋰離子電池正極材料LiFePCU的重要原料而成為研究熱點。一

種以FeCb、H3Po4、氨水為主要原料制備FePCU的流程如圖：

FeCh溶液-I［水…

"?懸濁液幽一*FePO_2H20固體'先.》脫水二無水FcPO

溶液」鼐

已知：H3Po4是弱電解質(zhì)

（1）將FeCb溶液與H3PO4溶液混合，沒有明顯現(xiàn)象，逐漸滴加氨水至pH=L5左右，生成

FePO4-2H2O沉淀。

①操作a為o

②生成FePO4-2H2O的離子方程式是o

③控制氨水用量，避免因pH偏高而產(chǎn)生______雜質(zhì)。

（2）測定產(chǎn)物樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，主要步驟如下：

i.取ag樣品，加入過量鹽酸充分溶解，再滴加SnCb（還原劑）至溶液呈淺黃色；

ii.加入TiCb，恰好將i中殘余的少量Fe'+還原為Fe2+；

iii.用cmoLL-kCrzCh標準溶液滴定Fe2+,消耗vmLLCoCh標準溶液。

①步驟iii的離子方程式是：

②產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為o

3+

【答案】(1)過濾Fe+H3PO4+3NH3-H20=FePO4-2H2O；+3NH*+H20Fe(OH)3

2++3+3+336cV

(2)Cr2O7-+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O0-xlOO%

a

【解析】(1)①由分析可知，固液進行分離，操作a為過濾，故答案為：過濾；

②氯化鐵、磷酸和氨水在熱水浴中反應(yīng)生成FePO#2H2O沉淀、氯化鏤和水，反應(yīng)的離子方

3+

程式為Fe+H3PO4+3NH3-H20=FePO4-2H2O；+3NH+H20,故答案為：

3+

Fe+H3PO4+3NH3-H,0=FePO4-2H2O；+3NH:+H20；

③鐵離子與氨水能反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)時應(yīng)控制氨水用量，防止溶液pH偏高而產(chǎn)

生氫氧化鐵沉淀，使得產(chǎn)品中混有氫氧化鐵，故答案為：Fe(OH)3；

(2)①步驟iii的反應(yīng)為酸性條件下，重銘酸根離子和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銘離

子、鐵離子和水，反應(yīng)的離子方程式為Cr2O：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2。，故答案為：

2++3+3+

Cr2O+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O；

3+2+

②由題意可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：6Fe—6Fe—Cr2O^,50；一的物質(zhì)的量為cmolL

'xvxlO-^lO^cvmol,則產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為10%vmolx6x56g/molxl0()%=空*

aga

xlOO%,故答案為：0-336cVxlOO%o

a

7.2019年諾貝爾化學(xué)獎授予約翰?古迪納夫、斯坦利?威廷漢和吉野彰，表彰他們對鋰離子

電池研究的貢獻。磷酸亞鐵鋰(LiFePCU)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金

工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除LiFePCU外，還含有A1箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電

齊U)中的資源，部分流程如圖：

(1)從“正極片”可以回收的金屬有0

(2)“堿溶”時A1箔溶解的離子方程式

(3)“酸浸”時產(chǎn)生標準狀況下2.24LNO時，則被氧化的LiFePCU為mol(其他雜

質(zhì)不與HNO3反應(yīng))。

(4)磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量可通過如下方法測定：稱取1.00g試樣用鹽酸溶解，在溶

液中加入稍過量的SnCb溶液，再加入HgCb飽和溶液，用二苯胺磺酸鈉作指示劑，用0.030

moLL」重銘酸鉀溶液滴定至溶液由淺綠色變?yōu)樗{紫色，消耗重銘酸鉀溶液20.00mLo

已知：2Fe3++Sn2++6C「=SnCl；+2Fe2+

4CF+Sn2++2HgCb=SnCl+Hg2ch

2++3+3+

6Fe+Cr2O；+14H=6Fe+2Cr+7H2O

①實驗中加入HgCE飽和溶液的目的是o

②磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量為。

-

【答案】(1)Li、Fe、Al(2)2A1+2OH+2H2O=2A1Oj+3H2t(3)0.3(4)

將溶液中過量的Si?+轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的絡(luò)離子SnCl3防止其影響Fe?+的測量20.16%

【解析】(1)從“正極片”可以得到偏鋁酸鹽溶液、磷酸鐵和碳酸鋰，則可以回收的金屬為

鋁、鐵、鋰，故答案為：Li、Fe、Al；

(2)堿溶時，鋁與堿溶液反應(yīng)生成偏鋁酸根和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為2A1+2OH-

+2H2O=2A1O2+3H2T，故答案為：2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2T;

(3)由分析可知磷酸亞鐵鋰與混酸反應(yīng)時，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，硝酸被還原為一

氧化氮，標準狀況下，2.24L一氧化氮的物質(zhì)的量為O.lmol,由得失電子數(shù)目守恒可知，被

氧化的磷酸亞鐵鋰的物質(zhì)的量為0」molx3=0.3mol,故答案為：0.3；

(4)①由題意可知，Si?+離子的還原性強于Fe?+離子，能與重倍酸鉀溶液反應(yīng)，干擾Fe?+

離子定量測定，則實驗中加入氯化汞飽和溶液將溶液中過量的St?+轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的絡(luò)離子SnCl

3防止其影響Fe?+的測量，故答案為：將溶液中過量的S/+轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的絡(luò)離子SnCl:,

防止其影響Fe?+的測量；

2+

②由題給方程式可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：6LiFePO4—6Fe—Cr2O^,CnO；離子的物質(zhì)的量為

0.030molLIx0.02L=6xl0^tmol,則磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量為

6xlO-4molx6x56?/moZ工…

------------------------------------xl00%=20.16%,故答案為：20.16%。

1.0g

8.以某鋰礦石(主要成分為Li2c。3還含有Na+、Ca2\Fe2\Fe3+,Al3\C「及SiO?)為原料

制備高純Li2co3，其工藝流程如圖所示：

N*>CO>

雙H木N1OHiSMKNfcCO的泄idfamxC?

件礦石TW1-|贏-建也「左一扁可----冠躬-------曲r一國匕?吃1?W?L<X：O.

HA2岸%3J液檎t

已知：相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示：

物質(zhì))

Ca(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Li2CO3CaCC3

-4

Ksp5.5x10—61.3X1O-334義10-388.0x10—168.15X103.36X10-9

(1)“研磨”的目的是_；“濾渣1”的主要成分是_。

(2)“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。

(3)“調(diào)pH”時可將—離子沉淀完全。

(4)“除雜”時加入適量稀Na2cCh溶液的作用為_。

(5)“碳化"、“"加熱分解”是提高Li2c03純度的重要步驟,“碳化”時發(fā)生反應(yīng)的方程式為_。

(6)“碳化”時固液質(zhì)量體積比、反應(yīng)溫度對Li2cCh的純度和轉(zhuǎn)化率都有影響，結(jié)合圖，判

斷合適的反應(yīng)條件為_。

【答案】(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸取率SiO2

2++3+3+

(2)2Fe+2H+H2O2=2Fe+2H2O(3)Fe>A產(chǎn)(4)除去Ca?+,防止Li+沉淀

Li2CO3+H2O+CO2=2LiHCO3(5)固液質(zhì)量體積比1：50,反應(yīng)溫度為20℃

【解析】(1)鋰輝石用鹽酸浸取之前要研磨成細顆粒的目的是擴大鋰輝石與鹽酸的接觸面

積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率；由分析可知，濾渣1的主要成分時二氧化硅，故答案

為：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸取率；SiO2；

（2）氧化時發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下，亞鐵離子與雙氧水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和

水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2。，故答案為：

2++3+

2Fe+2H+H2O2=2Fe+2H2O；

（3）加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH的目的是將溶液中Fe3+、A產(chǎn)轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉

33+

淀除去，故答案為：Fe\Al;

（4）除雜時加入適量稀碳酸鈉溶液的目的是將溶液中Ca?+轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀除去，防止溶

液中Li+轉(zhuǎn)化為碳酸鋰沉淀，故答案為：除去Ca2+,防止Li+沉淀；

（5）碳化時發(fā)生的反應(yīng)為碳酸鋰固體與二氧化碳和水反應(yīng)生成可溶的碳酸氫鋰，反應(yīng)的方

程式為Li2cO3+H2O+CO2=2LiHCO3，故答案為：Li2cO3+H2O+CO2=2LiHCC）3;

（6）由圖可知，碳化時固液質(zhì)量體積比1：50、反應(yīng)溫度為20℃時，碳酸鋰的純度和轉(zhuǎn)化

率都是最高的，則碳化時合適的反應(yīng)條件為固液質(zhì)量體積比1：50、反應(yīng)溫度為20℃,故答

案為：固液質(zhì)量體積比1：50、反應(yīng)溫度為20℃。

9.五氧化二鈕（V2O5）廣泛用于冶金、化工等行業(yè)。一種以含鈾廢料（含V2O3、MnO、SiO2.

AI2O3）為原料制備V2O5的流程如圖。

NaOH溶液HjS。,溶液NILHCO,溶液過址硫磐鉞溶液

J1J---------i—........

含飲■廢料一H最浸|~~烘干灼燒］*|酸河一?!沉產(chǎn)------U濃縮，結(jié)晶

泄液1濾液2

Vjo3一|煨燒NH/OS品體

已知：V2O3難溶于水和堿，可溶于酸，灼燒可生成V2O5。

（1）為提高含帆廢料的浸取率，可采取的措施為。

（2）“濾液1”中除了含有過量的NaOH,還含有的溶質(zhì)為（填化學(xué)式）。

（3）“烘干灼燒”的目的是o

（4）“沉錦”時需將溫度控制在70℃左右，溫度不能過高的原因為；“濾渣2”

的主要成分是MnCCh，寫出生成MnCCh的離子方程式：o

（5）證明NH4VO3已洗滌干凈的實驗操作及現(xiàn)象為o

（6）在燃燒NH4VCh生成V2O5的過程中無元素化合價變化，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

【答案】（1）延長浸取時間（2）Na2SiO3>NaAlO2（3）將V2O3氧化為V2O5（4）

2+

溫度過高，NH4HCO3分解Mn+2HCO；=MnCO3+H2O+CO21(5)取少量

最后一次洗滌液于潔凈的試管中，滴加BaCk溶液，無明顯現(xiàn)象，證明NH4VCh已洗滌干凈

(6)2NH4VO3ggV2O5+H2O+2NH3T

【解析】(1)適當(dāng)延長浸取時間可提高含鈾廢料的浸取率，故答案為：延長浸取時間；

(2)由分析可知，加入氫氧化鈉溶液的目的是將氧化鋁和二氧化硅轉(zhuǎn)化為可溶的偏鋁酸鈉

和硅酸鈉除去，則濾液1中除了含有過量的NaOH,還含有Na2SiC)3、NaA102,故答案為:

Na2SiO3>NaAlO2；

(3)焙燒是在空氣中加熱，由題意可知，烘干灼燒濾渣的目的是三氧化二鈾被空氣中氧氣

氧化生成五氧化二鋼，故答案為：將V2O3氧化為V2O5;

(4)如果溫度過高，碳酸氫錢受熱會分解，會導(dǎo)致原料利用率低，則沉鑄時需將溫度控制

在70℃左右；向溶解后的溶液中加入碳酸氫鍍?nèi)芤?，硫酸鎰與碳酸氫鍍?nèi)芤悍磻?yīng)生成碳酸

鎰沉淀、硫酸鏤、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為

2+

Mn+2HCO；=MnCO3+H2O+CO21,故答案為：溫度過高，NH4HCO3分解；

2+

Mn+2HCO；=MnCO3J+H2O+CO2T；

(5)由題意可知NH4VO3晶體表面會附有可溶的硫酸鏤，則證明NH4VO3已洗滌干凈的實

驗操作就是檢驗洗滌液中是否存在硫酸根離子，實驗操作為取少量最后一次洗滌液于潔凈的

試管中，滴加BaCh溶液，無明顯現(xiàn)象，證明NH4V03已洗滌干凈，故答案為：取少量最后

一次洗滌液于潔凈的試管中，滴加BaCb溶液，無明顯現(xiàn)象，證明NH4VCh已洗滌干凈；

(6)由題可知，煨燒NH4VCh生成時，NH4Vo3受熱分解生成五氧化二帆、氨氣和水，反

應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3ggV2O5+H2O+2NH3T,故答案為：

2NH4V煨燒VQs+HQ+2NH3T。

10.以廢舊鋅鋪電池初步處理分選出的含錦廢料(Mn02、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)

為原料制備高純MnCbxH?。，實現(xiàn)鎰的再生利用。其工作流程如下：

資料a.Mn的金屬活動性強于Fe；M/在酸性條件下比較穩(wěn)定，pH高于5.5時易被O2氧

化。

資料b.生成氫氧化物沉淀的pH

Mn(OH)2Pb(OH)2Fe(OH)3

開始沉淀時8.16.51.9

完全沉淀時10.18.53.2

注：金屬離子的起始濃度為CUmoLL”

(1)過程I的目的是浸出鎰。經(jīng)檢驗濾液1中含有的陽離子為Mr?*、Fe3\Pb2+ffH+?

①MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式是o

②檢驗濾液1中含F(xiàn)e3+的試劑o

③Fe3+由Fe?+轉(zhuǎn)化而成，可能發(fā)生的反應(yīng)有：

2+3+2++3+

a.2Fe+Cl2=2Fe+2Crb.4Fe+O2+4H=2Fe+2H2Oc.。

(2)過程II的目的是除鐵。有如下兩種方法，

i.氨水法：將