高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點特訓(xùn)-工藝流程題含解析

PAGE工藝流程題大題訓(xùn)練（共16題）1.二硫化鎢(WS2，WS2中W的化合價為＋4)可用作潤滑劑及石油化工領(lǐng)域中的催化劑。由鎢鐵礦(其主要成分是FeWO4，還含少量Al2O3)制備二硫化鎢的工藝流程如下：請回答下列問題：（1）“濾渣Ⅰ”的化學(xué)式為__________；（2）提高“熔融”速率的措施有_____________________(寫一條即可)；（3）用離子方程式表示通入過量CO2的主要目的是：________________________；（4）鎢酸與氨水反應(yīng)時控制溫度為58℃，溫度不宜太高，其原因是___________。（5）已知2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O，若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移了8mol電子，則生成的氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______L；（6）常溫下，Ksp(CaWO4)=1×10-10。在鎢酸鈉溶液中滴加澄清石灰水產(chǎn)生鎢酸鈣沉淀，當(dāng)溶液中pCa=-1gc(Ca2+)=4，c(WO42-)=_____mol/L。2.工業(yè)上利用電鍍污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分難溶雜質(zhì)）回收銅和鉻等金屬，回收流程如下圖：已知部分物質(zhì)沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲線如下：（1）在浸出過程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要還有_____。（2）在除鐵操作中，需要除去Fe3+和CaSO4，請完成相關(guān)操作：①加入石灰乳調(diào)節(jié)pH到__；②將濁液加熱到80℃，______。（3）寫出還原步驟中加入NaHSO3生成Cu2O固體的離子反應(yīng)方程式___________，此步驟中加入NaHSO3得到Cu2O的產(chǎn)率為95%，若NaHSO3過量，除了浪費試劑外，還會出現(xiàn)的問題是________。（4）當(dāng)離子濃度≤1×10﹣5mol?L﹣1認(rèn)為沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀則要保持c（OH﹣）≥_______。已知：Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10﹣31，≈4.0）3.電子工業(yè)中，可用FeCl3—HCl溶液作為印刷電路銅板刻蝕液。某探究小組設(shè)計如下線路處理廢液和資源回收：請回答：（1）把FeCl3溶液蒸干、灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是____________。（2）FeCl3蝕刻液中加入鹽酸的目的是______________________________。（3）步驟①中加入H2O2溶液的目的是(用離子方程式表示)_____________________。（4）已知：生成氫氧化物沉淀的pH如下表Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀時4.77.01.9沉淀完全時6.79.03.2根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測調(diào)節(jié)pH的范圍是________________。（5）上述流程路線中，除FeCl3溶液外，還可用于循壞利用的物質(zhì)是__________________。4.硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料，也可用于濕法電解制鋅，如圖為由鋅灰制ZnSO4·7H2O晶體的工藝流程：已知：①鋅灰的主要成分為ZnO，還含有CuO、PbO、MnO和FeO；②“濾渣2”的主要成分為Fe(OH)3和MnO(OH)2。請回答下列問題：（1）MnO(OH)2中Mn元素的化合價為_____________。（2）“濾渣1”的主要成分為_____________。（3）“氧化”時，需控制溶液的pH=5.1，F(xiàn)e2+被氧化的離子方程式為_____________。（4）操作a為_________、過濾、洗滌、干燥。（5）ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測定。準(zhǔn)確稱取一定量的ZnSO4·7H2O晶體加入250mL的錐形瓶中，加水約20mL，再加入2～3滴5%的二甲酚橙作指示劑、約5mL六亞甲基四胺緩沖溶液，搖勻。用已標(biāo)定的0.0160mol/LEDTA溶液滴定，滴定至溶液由紅紫色變成亮黃色，即為終點(ZnSO4·7H2O與EDTA按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng))。實驗數(shù)據(jù)如下表：m(ZnSO4·7H2O)/g起始滴定管讀數(shù)/mL終點滴定管讀數(shù)/mL0.16920.2026.50ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度為_____________(保留2位有效數(shù)字)。（6）工業(yè)上采用惰性電極作陽極電解ZnSO4溶液可實現(xiàn)濕法煉鋅，電解過程中的離子方程式為___________。5.碲是發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)、國防與尖端技術(shù)不可或缺的原料。H2TeO3是一種比草酸酸性弱的二元酸，工業(yè)上常用銅陽極泥[主要成分是碲化亞銅(Cu2Te)，含少量的Ag、Au]回收碲，其工藝流程如下：已知：CuC2O4的Ksp為2.2×10-8；離子濃度小于1×10-5mol/L時，即離子完全沉淀。（1）Cu2Te中Te的化合價是___。（2）濾渣的成分是___，濾液①中含有的氧化酸浸時氧化產(chǎn)物為____。氧化酸浸時溫度過高會使碲的浸出率降低，原因是_______。（3）若要使Cu2+完全沉淀，應(yīng)控制C2O42-的濃度不低于_____。（4）還原反應(yīng)的離子方程式為______________。6.LiCoO2（鈷酸鋰）是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如下：已知如下信息：①該海水中含濃度較大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示：③常溫下，幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)Li2CO3MgCO3CaCO3MnCO3Mg(OH)2Ksp2.5×1026.8×1062.8×1092.3×10116.0×1010請回答下列問題：（1）LiCoO2中鈷的化合價為________。濾渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和__________（填化學(xué)式）。（2）調(diào)節(jié)pH=5的目的是__________。（3）“沉鋰”包括過濾、洗滌等，宜用_________（填“熱水”或“冷水”）洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示：序號沉淀質(zhì)量/g碳酸鋰含量/%鋰回收率/%①0.9∶110.0992.3677.67②1.0∶110.9790.1982.46③1.1∶111.4589.3785.27④1.2∶112.1484.8285.45從生產(chǎn)成本考慮，宜選擇_______（填序號）方案投料。（4）“除雜2”中調(diào)pH=13時c(Mg2+)=_________mol·L-1。（5）“合成”中采用高溫條件，放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫出“合成”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________。（6）在“合成”中制備1molLiCoO2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________。7.碳酸錳是制取其他含錳化合物的原料，也可用作脫硫的催化劑等。一種焙燒氯化銨和菱錳礦粉制備高純度碳酸錳的工藝流程如圖所示已知①菱錳礦粉的主要成分是MnCO3，還有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常溫下，相關(guān)金屬離子在濃度為0.1mol/L時形成M(OH)n沉淀的pH范圍如表金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+開始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6回答下列問題：（1）“混合研磨”的作用為_______________________（2）“焙燒”時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________（3）分析圖1、圖2，焙燒氯化銨、菱錳礦粉的最佳條件是_____________________________（4）凈化除雜流程如下①已知幾種物質(zhì)氧化能力的強弱順序為(NH4)2S2O8＞KMnO4＞MnO2＞Fe3+，則氧化劑X宜選擇__________A．(NH4)2S2O8B．MnO2C．KMnO4②調(diào)節(jié)pH時，pH可取的范圍為_________________（5）“碳化結(jié)晶”過程中不能用碳酸銨代替碳酸氫銨，可能的原因是__________________8.銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)上有許多用途。某工廠以輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備不溶于水的堿式碳酸銅的流程如下：已知：①常溫下幾種物質(zhì)開始形成沉淀與完全沉淀時的pH如下表金屬離子Fe2＋Fe3＋Cu2＋Mn2＋開始沉淀7.52.75.68.3完全沉淀9.03.76.79.8②Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－36③Cu2S遇酸時會生成S（1）加快“浸取”速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有__________(任寫一種)。（2）濾渣I中的主要成分是______________。（3）常溫下“除鐵”時加入的試劑A可用CuO等，調(diào)節(jié)pH調(diào)的范圍為_______，請用離子方程式表示用CuO“除鐵”時所發(fā)生的反應(yīng)__，若加A調(diào)節(jié)溶液pH后溶液中Fe3＋的濃度為2.0×10－9mol/L，則為pH__。（4）寫出“沉錳”(除Mn2＋)過程中反應(yīng)的離子方程式：_________________________。（5）Na2CO3溶液浸泡重晶石(假設(shè)雜質(zhì)不與Na2CO3反應(yīng))，能將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(填寫計算結(jié)果)；若不考慮CO32－的水解，要使46.6gBaSO4恰好完全轉(zhuǎn)化為BaCO3，則至少需要濃度為1mol·L－1Na2CO3溶液____mL。(已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、Ksp(BaCO3)=5.0×10-9)9.硼酸(H3BO3)大量應(yīng)用于玻璃制造行業(yè)，以硼鎂礦(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下：已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃時的溶解度依次為5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4。（1）“浸取”時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。（2）“浸取”后，采用“熱過濾”的目的是___________________________。（3）“浸出液”顯酸性，含H3BO3和Mg2+、SO42-，還含有其他雜質(zhì)?！俺s”時向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO，除去的雜質(zhì)離子是__________。H2O2的作用是______(用離子方程式表示)。（4）“母液”可用于回收硫酸鎂，已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如圖，且溶液的沸點隨壓強增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgSO4?H2O，應(yīng)采取的措施是將“母液”蒸發(fā)濃縮后，最佳結(jié)晶條件是_____________。A．升溫結(jié)晶B．降溫結(jié)晶C．加壓升溫結(jié)晶D．降壓降溫結(jié)晶（5）在實際生產(chǎn)中為了提高原料的綜合利用率，可以利用除雜后濾渣作為提煉鋁的原料，工藝流程為：試劑a可選用________(化學(xué)式)溶液，若試劑b為AlCl3則由濾液得固體A的離子反應(yīng)方程式為___________，在實際工業(yè)生產(chǎn)中，流程中的一定條件指的是________。10.以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工藝流程如圖：查閱資料得知：ⅰ.常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-。ⅱ.金屬離子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+開始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列問題：（1）反應(yīng)之前先將礦石粉碎的目的是___。（2）步驟③加的試劑為___，目的是將溶液pH要調(diào)到5使Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去。（3）寫出反應(yīng)④的離子反應(yīng)方程式___。（4）⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，寫出該反應(yīng)的離子方程___。（5）將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥即得紅礬鈉粗晶體，精制紅礬鈉則對粗晶體需要采用的操作是___(填操作名稱)。11.CoC2O4是制備金屬鈷的原料。利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機物等)制取CoC2O4的工藝流程如圖：（1）“550℃煅燒”的目的是____。（2）“浸出液”的主要成分是___。（3）“鈷浸出”過程中Co3＋轉(zhuǎn)化為Co2＋，反應(yīng)的離子方程式為___。（4）“凈化除雜1”過程中，如何檢驗該雜質(zhì)__(用離子方程式表示)，現(xiàn)象為__：需在40～50℃加入H2O2溶液，其原因是__，目的是__(用離子方程式表示)；再升溫至80～85℃，加入Na2CO3溶液，調(diào)pH至5，“濾渣I”的主要成分是__。（5）“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去，若所得濾液中c(Ca2＋)=1.0×l0－5mol/L，則濾液中c(Mg2＋)為___mol/L。[已知Ksp(MgF2)=7.35×10－11、Ksp(CaF2)=1.05×10－10]12.已知草酸鎳晶體(NiC2O4·2H2O)難溶于水，工業(yè)上從廢鎳催化劑(主要成分為Ni，含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制備草酸鎳晶體的流程如圖所示：已知：①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH見表中數(shù)據(jù)：金屬離子Fe3＋Fe2＋Al3＋Ni2＋開始沉淀的pH1.15.83.06.8完全沉淀的pH3.28.85.09.5②Ksp(CaF2)＝1.46×10-10；③當(dāng)某物質(zhì)濃度小于1.0×10-5mol·L-1時，視為完全沉淀。請回答下列問題：（1）在酸浸過程中會適當(dāng)增大酸的濃度并不斷快速攪拌，目的是______________。（2）寫出“沉鎳”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________，當(dāng)Ca2＋沉淀完全時，溶液中c(F-)>________mol·L-1(寫出計算式即可)。（3）試劑a是一種綠色氧化劑，寫出“氧化”時反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：_______________________________。（4）操作a的內(nèi)容包括過濾，洗滌，干燥。請用簡潔語言描述洗滌的方法是__________________________。（5）“調(diào)pH”時pH的調(diào)控范圍為______≤PH<6.8。13.某化學(xué)實驗小組以電鍍廢渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)為原料制取銅粉和K2Cr2O7。主要流程如圖：（1）加入適量Na2S溶液后生成的沉淀X為___，若加入的Na2S溶液過量，除生成X外還會發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。（2）請配平[Cu(NH3)4]SO4·H2O加熱發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式。___[Cu(NH3)4]SO4·H2O___Cu+___NH3↑+___SO2↑+___N2↑+___H2O（3）“沉CuNH4SO3”時可用如圖裝置(夾持、加熱儀器略)：①“沉CuNH4SO3”時，反應(yīng)溫度需控制在45℃，合適的加熱方式是___。②NaOH溶液的作用是___。（4）測定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下：稱取產(chǎn)品試樣2.0g配成250mL溶液，取出25.00mL于錐形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入幾滴指示劑，用0.1000mol/L硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液進行滴定，重復(fù)進行三次實驗。(已知Cr2O72-被還原為Cr3+)①若三次實驗消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為20.00mL，則所得產(chǎn)品K2Cr2O7的純度為___%。②上述流程中K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng)后所得溶液中除含有Cr3+，還含有一定濃度的Fe3+，可通過調(diào)pH的方法使兩者轉(zhuǎn)化為沉淀。假設(shè)兩種離子初始濃度均為2×10-3mo/L，當(dāng)溶液中剛開始析出Cr(OH)3沉淀時，c(Fe3+)=___mo/L。{已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}14.以鎳黃鐵礦為原料制備的工藝流程如下：已知：①高鎳锍的主要成分為、、、的低價硫化物及合金；②氧化性：；③，，?；卮鹣铝袉栴}：（1）“酸浸”時，溶液需過量，其目的是________。（2）“氧化”時反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，若用代替溶液，使轉(zhuǎn)化為，則需至少為________。（3）“除鐵”的原理是________。（4）“過濾”時濾渣1的主要成分是________。（5）“沉鎳”后需過濾、洗滌，證明沉淀已洗滌干凈的方法是________________。若“沉鎳”后的濾液中，則濾液的________。（6）“除鈷”時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。15.鈦(22Ti)由于其特殊的性能被譽為“未來世紀(jì)的金屬”。鈦鐵礦主要成分為FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))，Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦來制備，工藝流程如下：⑴鈦鐵礦在預(yù)處理時需要進行粉碎，其原因是__________________________________。⑵過程①中，鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為80%時，所采用的實驗條件是_________________________。⑶過程②中固體TiO2與雙氧水、氨水反應(yīng)轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時，Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度關(guān)系如圖所示，反應(yīng)溫度過高時，Ti元素浸出率下降的原因是_______________________。⑷寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式_____________________________________________⑸由流程圖可知FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式是_________________________。16.毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)），實驗室利用毒重石制備BaCl2?2H2O的流程如下：（1）毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是____________________。實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸，除量筒外還需使用下列儀器中的______________。a．燒杯b．容量瓶c．玻璃棒d．滴定管（2）加入NH3?H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去_____（填離子符號），濾渣Ⅱ中含______（填化學(xué)式）。加入H2C2O4時應(yīng)避免過量，原因是_________________。已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10﹣7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10﹣9Ca2+Mg2+Fe3+開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的pH13.911.13.2（3）利用間接酸堿滴定法可測定Ba2+的含量，實驗分兩步進行。已知：2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H2OBa2++CrO42﹣═BaCrO4↓步驟Ⅰ：移取xml一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用bmol?L﹣1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點，測得滴加的鹽酸體積為V0mL。步驟Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于錐形瓶中，加入xmL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用bmol?L﹣1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL。滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時應(yīng)使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的______________（填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的濃度為______________mol?L-1，若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將______________（填“偏大”或“偏小”）。【參考答案及解析】1.【答案】（1）Al(OH)3（2）增大氧氣的通入量、攪拌、增大NaOH溶液的濃度等任意一種（3）AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-（4）一水合氨不穩(wěn)定，受熱分解（5）67.2（6）1×10-6【解析】【分析】由流程可知，鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉，Al2O3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，水浸時，可除去不溶于水的氧化鐵，向粗鎢酸鈉溶液中通入過量CO2，經(jīng)過濾后得到的濾液含鎢酸鈉，濾渣I的主要成份是Al(OH)3，濾液再經(jīng)酸化得鎢酸，向鎢酸中加入氨水并控制溫度得鎢酸銨，繼續(xù)通入H2S氣體，生成(NH4)2WS4，最后將(NH4)2WS4在氧氣中高溫加熱即可得到WS2。【詳解】（1）粗鎢酸鈉溶液中含有NaAlO2，向其中通入過量CO2，NaAlO2與CO2、H2O反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3沉淀，所以“濾渣Ⅰ”為Al(OH)3；（2）熔融的鎢鐵礦與NaOH溶液、氧氣會發(fā)生反應(yīng)：FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+Na2WO4+4H2O，能夠提高該反應(yīng)速率的因素有增大氧氣的通入量、攪拌、增大NaOH溶液的濃度等；（3）在含有NaAlO2的溶液中通入過量CO2氣體，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液，反應(yīng)的離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；（4）鎢酸與氨水反應(yīng)時控制溫度為58℃，溫度太高，氨水中的一水合氨分解產(chǎn)生的氨氣逸出，導(dǎo)致反應(yīng)物濃度降低，不利于反應(yīng)的進行；（5）在反應(yīng)2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O中，(NH4)2WS4中+6價W被還原為+4價的WS2，-2價S元素被氧化成0價的S單質(zhì)，-2價S元素被氧化成+4價的SO2，O2得到電子被還原為-2價的O，每反應(yīng)生成2molWS2，同時得到4molNH3、2molSO2氣體，共6mol氣體，反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移16mol電子，若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移了8mol電子，則反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量是3mol，反應(yīng)產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V=3mol×22.4L/mol=67.2L；（6）常溫下，Ksp(CaWO4)=1×10-10。在鎢酸鈉溶液中滴加澄清石灰水產(chǎn)生鎢酸鈣沉淀，當(dāng)溶液中pCa=-1gc(Ca2+)=4，c(Ca2+)=1×10-4mol/L，c(WO42-)=mol/L=1×10-6mol/L。【點睛】本題以鎢礦原料制備WS2的工藝流程為載體，考查了制備方案的設(shè)計，涉及氧化還原反應(yīng)原理、離子方程式的書寫、對工藝流程的理解、及難溶電解質(zhì)溶解平衡的計算等知識，理解工藝流程是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生掌握化學(xué)基本原理，具有扎實的基礎(chǔ)與綜合運用知識分析、解決問題的能力。2.【答案】（1）CuSO4（2）3.2趁熱過濾（3）2H2O+HSO3﹣+2Cu2+=Cu2O↓+SO42﹣+5H+產(chǎn)生SO2污染環(huán)境（4）4.0×10﹣9mol?L﹣1【解析】【分析】（1）根據(jù)氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水進行分析；（2）由圖表可知鐵離子完全沉淀pH為3.2，Cr3+開始沉淀pH為4.3，因此在除鐵的操作中需要除去Fe3+和CaSO4，而CaSO4溶解度隨溫度的升高而減小，易于除去；（3）HSO3-具有較強的還原性，能和Cu2+之間發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和Cu2O，過量的HSO3-和酸反應(yīng)生成SO2和水，；（4）根據(jù)Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)?c3(OH-)進行計算?！驹斀狻浚?）氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以浸出過程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要還有CuSO4；（2）由圖表可知鐵離子完全沉淀pH為3.2，Cr3+開始沉淀pH為4.3，因此在除鐵的操作中需要除去Fe3+和CaSO4，操作過程為：①加入石灰乳調(diào)節(jié)pH=3.2；②將濁液加熱到80℃，趁熱過濾；（3）HSO3-具有較強的還原性，能和Cu2+之間發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和Cu2O，反應(yīng)為：2H2O+HSO3-+2Cu2+=Cu2O↓+SO42-+5H+，在酸性環(huán)境下，HSO3-和H+反應(yīng)成成的SO2有毒，能污染環(huán)境；（4）當(dāng)離子濃度≤1×10﹣5mol?L﹣1認(rèn)為沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀，需要讓c(OH-)≥==4.0×10-9mol/L?！军c睛】解答本題時應(yīng)注意（3）中溶液pH值對溶液中的離子進行分離，除雜的重要原則是除去雜質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)。3.【答案】（1）Fe2O3（2）防止弱堿離子Fe3+的水解，促使水解平衡逆向移動（3）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O（4）3.2≤pH＜4.7或[3.2，4.7)（5）Cu2(OH)2CO3【解析】【分析】FeCl3-HCl溶液蝕刻銅板發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，得到氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵的混合溶液，向廢液中滴入過氧化氫將亞鐵離子氧化成極易除去的鐵離子，然后調(diào)節(jié)溶液的pH過濾得沉淀氫氧化鐵和氯化銅溶液，將沉淀溶解于鹽酸得到氯化鐵，向濾液中加入碳酸氫鈉得到堿式碳酸銅；（1）根據(jù)三氯化鐵在溶液中存在水解平衡，從平衡移動的角度分析并解答該題；（2）氯化鐵是強酸弱堿鹽水解呈酸性，所以加鹽酸防止弱堿離子鐵離子的水解；（3）過氧化氫是氧化劑將亞鐵離子氧化成極易除去的鐵離子；（4）將鐵離子完全沉淀，而銅離子不能沉淀，所以選擇的pH為3.2≤pH＜4.7；（5）堿式碳酸銅來調(diào)節(jié)溶液A的pH?！驹斀狻浚?）在FeCl3溶液中，F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成Fe(OH)3：FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl，由于加熱蒸發(fā)，由于HCl揮發(fā)，破壞平衡，使平衡不斷向右移動，結(jié)果生成Fe(OH)3，又由于灼熱發(fā)生2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，使Fe(OH)3分解生成Fe2O3；（2）氯化鐵是強酸弱堿鹽，F(xiàn)e3+水解使溶液呈酸性，所以加鹽酸防止弱堿離子Fe3+的水解，促使水解平衡逆向移動；（3）加入氧化劑H2O2可以把Fe2+氧化為Fe3+但不能引入新的雜質(zhì)，氧化劑選擇過氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；（4）調(diào)節(jié)溶液的pH目的是使Fe3+全部沉淀，Cu2+不沉淀，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知pH應(yīng)為：3.2≤pH＜4.7或[3.2，4.7)；（5）溶液A中調(diào)節(jié)pH使Fe3+完全沉淀、而Cu2+不沉淀，為了不引入新雜質(zhì)，可用堿式碳酸銅來調(diào)節(jié)溶液A的pH。所以上述流程路線中，除FeCl3溶液外，還可用于循壞利用的物質(zhì)是堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3?！军c睛】本題考查了物質(zhì)制備實驗設(shè)計、物質(zhì)分離的實驗基本操作、物質(zhì)的循環(huán)利用、氧化還原型離子方程式的書寫等知識。掌握物質(zhì)性質(zhì)，理解各步實驗操作是解題關(guān)鍵。4.【答案】（1）+4（2）PbSO4（3）3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+（4）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（5）71%（6）2Zn2++2H2O2Zn+4H+【解析】【分析】鋇白礦(鋅灰的主要成分是ZnO，還含有CuO、PbO、MnO和FeO)，加稀硫酸溶解，得到金屬硫酸鹽，PbSO4不溶，其余硫酸鹽以溶于水，過濾，濾渣1為PbSO4，濾液中含有硫酸鋅、CuSO4、FeSO4、MnSO4，加入鋅粉發(fā)生置換反應(yīng)：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，濾渣為銅與過量的鋅粉，濾液中再加高錳酸鉀溶液，F(xiàn)e2+與MnO4-反應(yīng)生成Fe(OH)3、MnO(OH)2沉淀，濾渣2的主要成分為成Fe(OH)3、MnO(OH)2，過濾，濾液為硫酸鋅，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO4·7H2O晶體?！驹斀狻浚?）

MnO(OH)2中Mn元素的化臺價為+4價；（2）根據(jù)上述分析可知“濾渣1”的主要成分為PbSO4；（3）KMnO4具有強的氧化性，F(xiàn)e2+具有還原性，在pH=5.1時，F(xiàn)e2+被氧化產(chǎn)生Fe3+與溶液中OH-結(jié)合形成Fe(OH)3沉淀，MnO4-被還原產(chǎn)生MnO(OH)2，故根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得Fe2+被氧化的離子方程式為：3Fe2++MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3↓+MnO(OH)2↓+5H+；（4）濾液2主要成分是ZnSO4，由于ZnSO4的溶解度受溫度的影響變化較大，所以從該溶液中得到硫酸鋅晶體的操作a為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；（5）ZnSO4·7H2O與EDTA按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度為：×100%=71%；（6）在工業(yè)上采用惰性電極作陽極電解ZnSO4溶液可實現(xiàn)濕法煉鋅，陰極上Zn2+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)變?yōu)閆n單質(zhì)，電極反應(yīng)式為：Zn2++2e-=Zn，陽極上水電離產(chǎn)生的OH-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生O2，電極反應(yīng)式為：2H2O=O2↑+4H+，故電解過程中的離子方程式：2Zn2++2H2O2Zn+4H+?！军c睛】本題以物質(zhì)的制備為線索，考查了化學(xué)實驗基本操作、氧化還原反應(yīng)、離子方程式的書寫等知識，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運用能力。是對學(xué)生綜合能力的考查。5.【答案】（1）-2（2）Ag、AuH2TeO3、CuSO4溫度過高H2O2分解增多，使氧化酸浸不充分（3）2.2×10-3mol/L（4）H2TeO3+2SO32-=2SO42-+Te↓+H2O【解析】【分析】銅陽極泥的主要成分為Cu2Te，含少量的Ag、Au，在稀硫酸中溶解，并加入過氧化氫，得到H2TeO3、Au、Ag、硫酸銅溶液，然后過濾，濾液①含有硫酸銅和H2TeO3，濾渣中含有Au、Ag，在濾液①中加入草酸鈉，H2TeO3是一種比草酸酸性弱的二元酸，草酸鈉與硫酸銅反應(yīng)生成草酸銅沉淀，過濾，濾渣為草酸銅，加入分解生成銅；濾液②中含有H2TeO3和硫酸鈉，加入亞硫酸鈉溶液，可將溶液中的H2TeO3還原為Te，同時得到硫酸鈉，據(jù)此分析解答?！驹斀狻浚?）Cu2Te的名稱為碲化亞銅，則Cu的化合價為+1價，因此Te的化合價是-2，故答案為-2；（2）根據(jù)上述分析，濾渣的成分是Ag、Au，濾液①中含有的氧化酸浸時氧化產(chǎn)物為H2TeO3、CuSO4。溫度過高H2O2分解增多，使氧化酸浸不充分，導(dǎo)致氧化酸浸時溫度過高會使碲的浸出率降低，故答案為Ag、Au；H2TeO3、CuSO4；溫度過高H2O2分解增多，使氧化酸浸不充分；（3）CuC2O4的Ksp為2.2×10-8，離子濃度小于1×10-5mol/L時，離子即完全沉淀。若要使Cu2+完全沉淀，應(yīng)控制C2O42-的濃度不低于=2.2×10-3mol/L，故答案為2.2×10-3mol/L；（4）加入亞硫酸鈉溶液，可將溶液中的H2TeO3還原為Te，同時得到硫酸鈉，還原反應(yīng)的離子方程式為H2TeO3+2SO32-=2SO42-+Te↓+H2O，故答案為H2TeO3+2SO32-=2SO42-+Te↓+H2O。6.【答案】（1）＋3MnCO3（2）除去過量的Na2CO3，避免蒸發(fā)濃縮時析出Li2CO3（3）熱水（4）③6.0×10-8（5）2Li2CO3＋4CoCO3＋O24LiCoO2＋6CO2（6）1mol【解析】（1）LiCoO2中鋰為＋1價，氧為-2價，則鈷為＋3價。由表中溶度積知，碳酸錳難溶于水，因此濾渣1中主要有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和MnCO3。。答案為：＋3；MnCO3；（2）加入鹽酸除去過量的碳酸鈉，否則碳酸鋰會在濃縮時析出，損失鋰元素。答案為：除去過量的Na2CO3，避免蒸發(fā)濃縮時析出Li2CO3；（3）碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而減小，用熱水洗滌比冷水好，減小鋰元素?fù)p失。從投料比看出，序號③的比例中，投入碳酸鈉量較小，鋰回收率較高，可降低生產(chǎn)成本。答案為：熱水；③；（4）pH=13，c(OH－)=1×10－1mol·L－1，c(Mg2)==6.0×10－8mol·L－1。答案為：6.0×10－8；（5）在合成中鈷的反應(yīng)中鈷的化合價升高，必有O2參與反應(yīng)，副產(chǎn)物是CO2。答案為：2Li2CO3＋4CoCO3＋O24LiCoO2＋6CO2；（6）Co元素化合價從+2升高到+3價，生成1molLiCoO2轉(zhuǎn)移1mol電子。答案為：1mol。7.【答案】（1）加快反應(yīng)速率（2）MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O（3）溫度為500℃，且m(MnCO3)：m(NH4Cl)=1.10（4）B5.2≤pH<8.8（5）CO32-水解程度大于HCO3-，易生成氫氧化物沉淀【解析】【分析】菱錳礦的主要成分為MnCO3，加入氯化銨焙燒發(fā)生MnCO3+2NH4ClMnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑，氣體為二氧化碳和氨氣、水蒸氣，浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等，結(jié)合表中離子的沉淀pH及信息可知，浸取液凈化除雜時加入少量MnO2氧化亞鐵離子為鐵離子，加氨水調(diào)pH，生成沉淀氫氧化鐵和氫氧化鋁，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+，凈化液加入碳酸氫銨碳化結(jié)晶過濾得到碳酸錳，據(jù)此分析解題?！驹斀狻浚?）“混合研磨”可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；（2）根據(jù)流程，菱鎂礦粉與氯化銨混合研磨后焙燒得到氨氣、二氧化碳和Mn2+，主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；（3）由圖可知，錳的浸出率隨著焙燒溫度、氯化銨與菱鎂礦粉的質(zhì)量之比增大而提高，到500℃、1.10達到最高，再增大錳的浸出率變化不明顯，故氯化銨焙燒菱鎂礦的最佳條件是焙燒溫度500℃，氯化銨與菱鎂礦粉的質(zhì)量之比為1.10；（4）凈化過程：加入少量MnO2氧化亞鐵離子為鐵離子，加氨水調(diào)pH，生成沉淀氫氧化鐵和氫氧化鋁，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+；①最合適的試劑為MnO2，氧化亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，且不引入新雜質(zhì)，故答案為B；②調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+，A13+沉淀完全，同時不使Mn2+沉淀，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)溶液pH范圍5.2≤pH＜8.8；（5）碳化結(jié)晶中生成MnCO3的離子方程式為Mn2++HCO3-+NH3═MnCO3↓+NH4+，不用碳酸銨溶液替代NH4HCO3溶液，可能的原因是碳酸銨溶液中的c(OH-)較大，會產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀?！军c睛】考查物質(zhì)制備流程和方案的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，題干信息的分析理解，結(jié)合題目信息對流程的分析是本題的解題關(guān)鍵，需要學(xué)生有扎實的基礎(chǔ)知識的同時，還要有處理信息應(yīng)用的能力，注意對化學(xué)平衡常數(shù)的靈活運用，綜合性強。8.【答案】（1）充分?jǐn)嚢?，將輝銅礦粉碎，加熱等（2）SiO2、S、MnO2（3）3.7～5.6(或3.7≤pH<5.6)3H2O+2Fe3＋＋3CuO＝2Fe(OH)3+3Cu2＋(或Fe3＋+3H2O?Fe(OH)3+3H＋CuO＋2H＋＝Cu2＋+H2O)5（4）Mn2＋＋HCO3－＋NH3＝MnCO3↓＋NH4＋（5）0.0210200【解析】【分析】輝銅礦主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，加入稀硫酸和二氧化錳浸取，過濾得到濾渣為MnO2、SiO2、單質(zhì)S，濾液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+，調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子，加入碳酸氫銨溶液沉淀錳過濾得到濾液趕出氨氣循環(huán)使用，得到堿式碳酸銅；據(jù)此分析解答本題。【詳解】（1）酸浸時，通過充分?jǐn)嚢?、將輝銅礦粉碎、加熱等可以提高浸取速率；（2）“浸取”時：Cu2S遇酸時會生成S，在硫酸酸性條件下MnO2氧化Cu2S得到CuSO4和MnSO4，F(xiàn)e2O3和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，SiO2不溶于硫酸，所以濾渣I中的主要成分是SiO2、S、MnO2；（3）“除鐵”主要是除去溶液中Fe3+，根據(jù)題干表格可知，若要使Fe3+完全沉淀而不沉淀Cu2+，溶液的pH范圍為：3.7～5.6或3.7≤pH<5.6；加入CuO消耗氫離子，促進鐵離子水解為氫氧化鐵沉淀，“除鐵”時所發(fā)生的反應(yīng)3H2O+2Fe3＋＋3CuO＝2Fe(OH)3+3Cu2＋，若加A調(diào)節(jié)溶液pH后溶液中Fe3＋的濃度為2.0×10－9mol/L，2.0×10－36，，pH=5。（4）“沉錳”(除Mn2+)過程中，加入碳酸氫銨和氨氣，生成碳酸錳沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Mn2＋＋HCO3－＋NH3＝MnCO3↓＋NH4＋；（5）Na2CO3和BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3的離子方程式是CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-，平衡常數(shù)K=；要使46.6gBaSO4恰好完全轉(zhuǎn)化為BaCO3，生成0.2molSO42-，則消耗0.2molCO32-，根據(jù)溶液中，則溶液中CO32-的物質(zhì)的量是10mol，設(shè)需要濃度為1mol·L－1Na2CO3溶液的體積是V，V×1-0.2=10，V=10.2L=10200mL?！军c睛】本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和流程分析，屬于綜合知識的考查，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰?、注意把握實驗、操作流程的目的，注意物質(zhì)性質(zhì)的記憶。9.【答案】（1）2MgO?B2O3?H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4（2）防止溫度下降時H3BO3從溶液中析出（3）Fe3+、Fe2+、Al3+H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O（4）C（5）NaOHAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓熔融電解【解析】【分析】由流程可知，加硫酸溶解只有SiO2不溶，CaO轉(zhuǎn)化為微溶于水的CaSO4，趁熱過濾，防止H3BO3從溶液中析出，“除雜”需先加H2O2溶液，將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，再加入MgO調(diào)節(jié)溶液的pH約為5.2，使鐵離子、鋁離子均轉(zhuǎn)化為沉淀，則濾渣為氫氧化鋁、氫氧化鐵，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾分離出H3BO3，（1）根據(jù)元素守恒可寫出2MgO·B2O3·H2O浸取生成H3BO3的化學(xué)方程式；（2）由目信息可知：H3BO3的溶解度隨溫度的升高而增大，所以要采用“熱過濾”，以防溫度下降時H3BO3從溶液中析出，加硫酸溶解只有SiO2不溶，CaO轉(zhuǎn)化為微溶于水的CaSO4；（3）浸出液中有Fe3+、Fe2+、Al3+雜質(zhì)，通過調(diào)節(jié)溶液pH值除去雜質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)，H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；（4）根據(jù)MgSO4．H2O的溶解度隨溫度變化的曲線可知，溫度越高，MgSO4．H2O溶解度越小，據(jù)此判斷操作；（5）濾渣是氫氧化鐵和氫氧化鋁，加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，濾渣是氫氧化鐵，向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳或者氯化鋁溶液生成氫氧化鋁沉淀，過濾得到氫氧化鋁，加熱氫氧化鋁分解得到三氧化鋁和水，電解熔融氧化鋁制得鋁?！驹斀狻浚?）根據(jù)元素守恒可寫知2MgO·B2O3·H2O浸取生成H3BO3的化學(xué)方程式為2MgO?B2O3?H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4，故答案為：2MgO?B2O3?H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4；（2）浸出液中有Fe3+、Fe2+、Al3+雜質(zhì)，需要通過調(diào)節(jié)溶液pH值除去雜質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)，所以加入MgO調(diào)節(jié)溶液pH的目的是除去溶液中的Fe3+、Fe2+、Al3+雜質(zhì)，H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案為：除去溶液中的Fe3+、Fe2+、Al3+雜質(zhì)；H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；（3）由題目信息可知：H3BO3的溶解度隨溫度的升高而增大,所以要采用“熱過濾”，以防溫度下降時H3BO3從溶液中析出，故答案為：防止溫度下降時H3BO3從溶液中析出；（4）根據(jù)MgSO4?H2O的溶解度隨溫度變化的曲線可知，溫度越高，MgSO4?H2O溶解度越小，所以從“母液”中充分回收MgSO4?H2O，應(yīng)采取加壓升溫結(jié)晶的方法，故選：C；（5）濾渣是氫氧化鐵和氫氧化鋁，加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，濾渣是氫氧化鐵，向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳或者氯化鋁溶液生成氫氧化鋁沉淀，加入氯化鋁發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓，過濾得到氫氧化鋁，加熱氫氧化鋁分解得到氧化鋁和水，電解熔融氧化鋁制得鋁，故答案為：NaOH；Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓；熔融電解。10.【答案】（1）增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高鉻鐵礦的浸取率（2）氫氧化鈉溶液(或NaOH溶液)（3）3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+（4）2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O（5）重結(jié)晶【解析】【分析】鉻鐵礦（主要成分為FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)），加入過量稀硫酸，固體A為SiO2，溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+，在B中加入過氧化氫，可生成Fe3+，調(diào)節(jié)溶液pH可除去Fe3+、Al3+，生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，即固體D，溶液E含有Cr3+，在溶液E中加入NaBiO3和NaOH，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，固體G為Bi（OH）3，溶液F含有Na2CrO4，酸化可得Na2Cr2O7，溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得Na2Cr2O7?2H2O，以此解答該題?！驹斀狻浚?）為了增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高鉻鐵礦的浸取率，反應(yīng)之前可先將礦石粉碎；（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，步驟③加的試劑為氫氧化鈉溶液或NaOH溶液；此時溶液pH要調(diào)到5的目的使Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去，而鉻離子不沉淀，故答案為：氫氧化鈉溶液(或NaOH溶液)；（3）在溶液E中加入NaBiO3和NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)，固體G為Bi(OH)3，反應(yīng)的離子方程式為3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+；（4）酸化使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；（5）將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥即得紅礬鈉粗晶體，此操作為重結(jié)晶。11.【答案】（1）除去碳和有機物（2）NaAlO2（3）2Co3＋＋SO＋H2O=2Co2＋＋SO＋2H＋（4）3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－═Fe3[Fe（CN）6]2↓有藍色沉淀產(chǎn)生H2O2作氧化劑的還原產(chǎn)物為H2O無污染，溫度過高會導(dǎo)致H2O2分解3Fe2＋＋2H＋＋H2O2=3Fe3＋＋2H2OFe(OH)3（5）7.0×10－6【解析】【分析】550℃焙燒含鈷廢料（主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機物等）除去碳和有機物，加入氫氧化鈉溶液，其中Al2O3溶解生成NaAlO2，Co2O3、Fe2O3、MgO不溶，過濾，CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，則浸出液的主要為NaAlO2，向過濾得到的固體加入稀硫酸和亞硫酸鈉，Na2SO3將Co3＋、Fe3＋還原為Co2＋、Fe2＋，可得CoCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2，在40～50℃加入H2O2，氧化Fe2＋氧化為Fe3＋，再升溫至80～85℃，加入Na2CO3調(diào)pH至5，可得到Fe（OH）3沉淀，過濾后所得濾液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF溶液除去鈣、鎂，過濾后，濾液中主要含有CoCl2，加入草酸銨溶液得到草酸鈷。【詳解】（1）碳和有機物可通過焙燒除去，含鈷廢料“550℃焙燒”可以除去碳和有機物，故答案為：除去碳和有機物；（2）550℃焙燒含鈷廢料（主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機物等）除去碳和有機物，加入氫氧化鈉溶液，Al2O3溶解，氧化鋁可以和氫氧化鈉溶液之間反應(yīng)生成偏鋁酸鈉：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以浸出液的主要成分為NaAlO2（NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2）；故答案為：NaAlO2；（3）“鈷浸出”過程中Co3＋轉(zhuǎn)化為Co2＋，則Na2SO3將Co3＋還原為Co2＋，自身被氧化為硫酸鈉，發(fā)生的反應(yīng)為：2Co3＋＋SO＋H2O=2Co2＋＋SO＋2H＋；故答案為：2Co3＋＋SO＋H2O=2Co2＋＋SO＋2H＋；（4）“凈化除雜1”過程中，向過濾得到的固體加入稀硫酸和亞硫酸鈉，Na2SO3將Co3＋、Fe3＋還原為Co2＋、Fe2＋，用K3[Fe（CN）6]檢驗Fe2＋：3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－═Fe3[Fe（CN）6]2↓，現(xiàn)象為有藍色沉淀產(chǎn)生：需在40～50℃加入H2O2溶液，其原因是H2O2作氧化劑的還原產(chǎn)物為H2O無污染，溫度過高會導(dǎo)致H2O2分解，目的是氧化Fe2＋氧化為Fe3＋，3Fe2＋＋2H＋＋H2O2=3Fe3＋＋2H2O；再升溫至80～85℃，加入Na2CO3溶液，調(diào)pH至5，鐵離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解生成氫氧化鐵和二氧化碳，水解的離子方程式為：2Fe3＋＋3CO＋3H2O=2Fe（OH）3↓＋3CO2↑，“濾渣I”的主要成分是Fe(OH)3。故答案為：3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－═Fe3[Fe（CN）6]2↓；有藍色沉淀產(chǎn)生；H2O2作氧化劑的還原產(chǎn)物為H2O無污染，溫度過高會導(dǎo)致H2O2分解；3Fe2＋＋2H＋＋H2O2=3Fe3＋＋2H2O；Fe(OH)3；（5）由溶度積可知，濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2＋與Mg2＋轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2沉淀，根據(jù)溶度積計算，c（Mg2＋）：c（Ca2＋）=Ksp(MgF2)：Ksp(CaF2)=7.35×10－11：1.05×10－10=0.7，若所得濾液中c（Ca2＋）=1.0×10－5mol·L－1，則濾液中c（Mg2＋）=7.0×10－6mol·L－1，故答案為：7.0×10－6mol·L－1?！军c睛】本題考查物質(zhì)分離和提純，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰陀嬎隳芰Γ}目涉及溶度積常數(shù)計算、沉淀與pH的關(guān)系、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)等知識點，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，知道涉及的操作方法及發(fā)生的反應(yīng)，難點是（5）溶度積常數(shù)計算，根據(jù)MgF2和CaF2轉(zhuǎn)化的離子方程式，寫出沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)，c（Mg2＋）：c（Ca2＋）=Ksp(MgF2)：Ksp(CaF2)，利用兩種物質(zhì)的溶度積常數(shù)進行計算。12.【答案】（1）提高“酸浸”速率（2）Ni2++C2O42-+2H2O=（3）2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O（4）過濾結(jié)束后，沿玻璃棒往漏斗中注水至淹沒沉淀待水自然流下，重復(fù)操作2-3次（5）5.0【解析】【分析】廢鎳催化劑（成分主要為Ni，含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等），用硫酸溶解，SiO2不與硫酸反應(yīng)，過濾得到濾液中含有NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、CaSO4及過量的硫酸；試劑a是一種綠色氧化劑，a是H2O2，H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，加入Ni(OH)2調(diào)節(jié)pH，使pH大于5.0小于6.8，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀、Al3+轉(zhuǎn)化為Al)OH)3沉淀，過濾除去，濾液中含有NiSO4、CaSO4，向濾液中加入NH4F，除去Ca

2+，過濾，再向濾液中加入(NH4)2C2O4，得到草酸鎳沉淀，再過濾、洗滌、干燥得草酸鎳晶體，據(jù)此答題。【詳解】（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可知，適當(dāng)增大酸的濃度并不斷快速攪拌，可提高浸出率；（2）向NiSO4溶液中加入(NH4)2C2O4，得到草酸鎳沉淀，“沉鎳”時反應(yīng)的離子方程式為：Ni2++C2O42-+2H2O=，當(dāng)Ca2＋沉淀完全時，Ca2＋的濃度小于1.0×10-5mol·L-1，根據(jù)氟化鈣的溶度積常數(shù)，溶液中c(F-)>；（3）試劑a是一種綠色氧化劑，所以加入的a是H2O2，亞鐵離子被氧化成鐵離子，所以“氧化”時反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O；（4）操作a的內(nèi)容包括過濾，洗滌，干燥。洗滌沉淀的方法是過濾結(jié)束后，沿玻璃棒往漏斗中注水至淹沒沉淀待水自然流下，重復(fù)操作2-3次；（5）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，pH為5.0時，F(xiàn)e3+、Al3+沉淀完全，pH為6.8時Ni2+開始沉淀，所以pH的調(diào)控范圍為5.0≤PH<6.8。13.【答案】（1）CuS2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓或2Fe3++S2-=2Fe2++S↓（2）338329（3）水浴加熱吸收SO2防止污染空氣（4）491.3×10-10【解析】【分析】將電鍍廢渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)中加入稀硫酸溶解發(fā)生反應(yīng)得到Cr2(SO4)3、CuSO4、Fe2(SO4)3及CaSO4，然后水浸、過濾除去濾渣CaSO4。在浸出液中加入Na2S調(diào)節(jié)溶液的pH，只使CuSO4發(fā)生沉淀反應(yīng)，沉淀是CuS，在充分?jǐn)嚢柘录尤氚彼?，適量H2O2，并通入O2,反應(yīng)生成了[Cu(NH3)4]SO4，利用SO2的還原性將其還原，生成CuNH4SO3。濾液調(diào)節(jié)溶液pH使離子沉淀，最后氧化為重鉻酸鉀?！驹斀狻浚?）加入適量Na2S溶液后生成的沉淀X為CuS，若加入的Na2S溶液過量，除生成X外還會發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓或2Fe3++S2-=2Fe2++S↓。（2）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及原子守恒可知，[Cu(NH3)4]SO4·H2O加熱發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式3[Cu(NH3)4]SO4·H2O3Cu+8NH3↑+3SO2↑+2N2↑+9H2O。（3）①“沉CuNH4SO3”時，反應(yīng)溫度需控制在45℃，且受熱均勻，合適的加熱方式是水浴加熱。②二氧化硫有毒，NaOH溶液位于裝置尾部，目的是尾氣處理，作用是吸收SO2防止污染空氣。（4）①Cr2O72-為氧化劑，把Fe2+氧化為Fe3+，+6價鉻被還原為+3，反應(yīng)的離子方程為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，若三次實驗消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為20.00mL，則所得產(chǎn)品K2Cr2O7的純度為=49%。②假設(shè)離子初始濃度為2×10-3mo/L，當(dāng)溶液中剛開始析出Cr(OH)3沉淀時，，則c(Fe3+)=1.3×10-10mo/L。14.【答案】（1）提高鎳元素的浸取率（2）0.1（3）與反應(yīng)使溶液升高，解生成沉淀而除去（4）、（5）取最后一次洗滌液少量，向其中滴加鹽酸酸化的溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀已洗滌干凈9（6）【解析】【分析】用硫酸溶液溶解高鎳銃并過濾，除去不溶于酸和水的雜質(zhì)Cu和CuS，同時得到含有Ni2+、Fe2+及Co2+的濾液，向濾液加入H2O2主要是氧化溶液中的Fe2+得Fe3+，后用CaCO3調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，通過過濾除去，達到除鐵的目的，過濾后的濾液中繼續(xù)加入NiOOH，可生成Co(OH)3，再過濾除去，達到除鈷的目的，最后濾液中加入NaOH溶液，并過濾即可得到Ni(OH)2?！驹斀狻浚?）“酸浸”時，加入過濾的硫酸溶液，可使高鎳銃完全溶解，提高鎳元素的浸取率；（2）H2O2氧化溶液中的Fe2+得Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O；若用NaClO代替H2O2溶液，使0.2molFe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，共轉(zhuǎn)移0.2mole-，NaClO的還原產(chǎn)物為NaCl，則需NaClO至少為=0.1mol；（3）Fe3+在溶液中存在水解平衡為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CaCO3能與H+反應(yīng)使溶液pH升高，F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3沉淀而除去；（4）由分析知，“過濾”時濾渣1的主要成分是不溶液于稀硫酸的Cu為CuS；（5）Ni(OH)2的表面附著液中含有SO42-，則取最后一次洗滌液少量，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀已洗滌干凈；已知Ksp[Ni(OH)2]=1×10-15=c(Ni2+)×c2(OH-)，則c(OH-)=mol/L=10-5mol/L，此時溶液pH=9；（6）“除鈷”時NiOOH可生成Co(OH)3，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NiOOH+Co2++H2O=Ni2++Co(OH)3。【點睛】考查物質(zhì)的制備實驗探究，涉及反應(yīng)原理和混合物的分離提純，準(zhǔn)確的流程分析是解題關(guān)鍵，其中除鐵和除鈷的反應(yīng)原理及離子方程式的書寫是解題難點。15.【答案】（1）增大反應(yīng)物接觸面積，加快反