化學(xué)工藝流程?？荚兀恒t -2025年高考化學(xué)工藝流程考點剖析及專項訓(xùn)練（解析版）

精練05化學(xué)工藝流程?？荚兀恒?/p>

1.(24-25高三?黑龍江?模擬預(yù)測)二苯銘［(C6H6)?Cr］可作烯煌聚合或異丙醇脫氫等反應(yīng)的催化劑，工業(yè)上

常用CrzOs為原料按如圖所示流程制備二苯銘。

Cr2O3(C6H6)2Cr

COCI,Na2SO,

己知：①COCU、CC14的沸點分別為8.2℃、77℃；

②二苯銘不溶于水，微溶于乙醛和乙醇，在真空中160℃時升華，在潮濕空氣中易被氧化。

下列說法正確的是

A.為了向“轉(zhuǎn)化”提供穩(wěn)定的CC1,氣流，可用水浴加熱CC1,并用氮氣帶出CC：

B.［A1C1,『中含有配位鍵，中心原子是C1原子

C.“還原”中，還需通入一定量N2,主要目的是防止Na2s2(\被氧化

D.“還原”后，經(jīng)過濾、蒸儲水洗滌可得到純凈的二苯銘

【答案】A

【詳解】A.CCL的沸點分別為77℃,水浴加熱的溫度不能超過100℃,能提供穩(wěn)定的CCL氣流，故A正

確；

B.［AlC：］中含有配位鍵，中心原子是A1原子，故B錯誤；

C.“還原”中，還需通入一定量N。，主要目的是防止(C6H61Cr被氧化，故C錯誤；

D.因為(C6H6)?Cr不溶于水，微溶于乙醛和乙醇，在真空中160℃時升華，在潮濕空氣中易被氧化，過濾

后應(yīng)該用乙醇或乙酸洗滌，干燥得到純凈的(C6H6)20,故D錯誤；

答案選A。

2.(24-25高三?山東?模擬預(yù)測)銘的機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好，從凱銘錦礦渣(主要成分為V2O5、Cr2O3,

MnO)中提取銘的一種工藝流程如圖：

Na2s2O3溶液

Cr2O3

鈕銘鎰

礦渣

己知：在酸性溶液中鋼通常以機(jī)酸根陰離子存在；Mn(II)在酸性環(huán)境中較穩(wěn)定，在堿性環(huán)境中易被氧化為

MnO2。

下列說法錯誤的是

A.“沉鈕”過程利用了Fe(OH)3膠體的吸附性，使含帆微粒沉降

B.實驗室模擬處理“沉銘”后的操作所用的玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒

C.“提純”過程中使用Na2s2O3溶液，原因是Na2s2O3有還原性，將錦元素還原，實現(xiàn)與鋁元素的分離

2++

D.“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)為Mn+H2O2=MnO2+2H

【答案】D

【分析】根據(jù)題圖可知，“沉鈾”步驟中使用氫氧化鐵膠體吸附含有機(jī)的雜質(zhì)，濾液A中含有大量Mn2+和CE+,

加入NaOH溶液“沉餡”后,CN+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀,部分Md+轉(zhuǎn)化為MnO?,濾液B中溶質(zhì)主要有MnSO4,

由于固體A中含有Mn。？，加入Na2s2O3溶液主要是將MnO?還原為Mn?+,同時可以防止pH較大時，Mn2+

被空氣中氧氣氧化，Cr(OH)3煨燒后生成CnCh,“轉(zhuǎn)化”步驟中反應(yīng)的離子方程式為

Mn2++H2O2+2OH-=MnO2J+2H2。。

A.“沉鈕”時，氫氧化鐵膠體的作用是吸附含有鈕的雜質(zhì)，使含鋼微粒沉降，故A項正確；

B.“沉銘”后的操作為過濾，所用的玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒，故B項正確；

C.由上述分析可知，“提純”過程中使用NaMOs溶液，原因是Na2s2O3有還原性，將MnO2還原為Mn?+,

再轉(zhuǎn)移至濾液B中回收，實現(xiàn)與銘元素的分離，故C項正確；

D.Mn(II)在酸性環(huán)境中較穩(wěn)定，在堿性環(huán)境中易被氧化為MnO"因此“轉(zhuǎn)化”步驟中反應(yīng)的離子方程式為

Mn2++H2O2+2OH-=MnO2j+2H2。，故D項錯誤；

綜上所述，錯誤的是D項。

3.(2024?河北滄州?三模)某工廠殘礦渣中主要含有NazCrO’、(VO2)2SO4,另有FeO、Fe0、Al.、SQ、

P?O5等雜質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計以下流程實現(xiàn)鈿和銘的分離。

殘礦渣Cr(OH)3

V

濾渣I濾渣HMgSiOcMgNH4Po4205

已知:

①常溫下，NH4V在水中的溶解度為0.48g/100g。

②五價機(jī)元素的存在形式與pH的關(guān)系如下表所示：

PH<11-44.1?8.5>13

；；：

主要形式VOV2O5VOVO-

下列說法不正確的是

A.“煨燒”、“溶浸”工序中帆元素和銘元素的主要存在形態(tài)并沒有全部發(fā)生變化

B.濾渣1主要為Fes。,和Fe。，濾渣2主要為A1(OH)3

C.“除硅磷”工序中，必須調(diào)節(jié)(NHJSO4適量，以免生成NH4V沉淀，降低V2O5的產(chǎn)量

+3+

D.“還原”工序中，發(fā)生反應(yīng)：4CrO^+3S2O；-+14H=4Cr+6SO^+7H2O,再調(diào)節(jié)pH使cE轉(zhuǎn)化為

SOH%沉淀

【答案】D

【分析】煨燒、溶浸過程中，鋁、硅、鐵等的化合物轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉、Na2SiO3,Fe3O4,因此濾渣

1中主要有Fes。,和FeQ,；稀硫酸除雜過程中，四羥基合鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為A1(OH)3沉淀，因此，濾渣2主要為

A1(OH)3；“還原”工序中，Na2sQs還原并調(diào)節(jié)溶液pH最終生成Cr(OH%。

A.“燃燒”、“溶浸”工序中銘元素仍以NazCrO”存在，(VOz^SO」只能在強(qiáng)酸性環(huán)境中存在，在堿性環(huán)境中

會發(fā)生轉(zhuǎn)化，因此，“煨燒”、“溶浸”工序中鈾元素和銘元素的主要存在形態(tài)并沒有全部發(fā)生變化，A正確；

B.在Na^COs、NaOH作用下高溫焙燒，鋁、硅等的化合物轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉、

Na2SiO3,6FeO+022Fe3O4,加水浸取，過濾，濾渣1中主要有FesO’和Fe?O3,水浸液中含有四羥基

合鋁酸鈉、Na2SiO3,加入稀硫酸調(diào)溶液的pH時，四羥基合鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為A1(OH)3沉淀，因此，濾渣2主

要為Al(0H)3，B正確；

C.由常溫下，NH4V在水中的溶解度為0.48g/100g,可知NH4V微溶于水，因此，“除硅磷”工序中，

必須調(diào)節(jié)(NHJSO,適量，以免生成NH4VO3沉淀，降低V2O5的產(chǎn)量，C正確；

D.“分離釵”工序中，調(diào)節(jié)pH的范圍是1?4,此時，CrO:已轉(zhuǎn)化為Cr?。；，因此在“還原”工序中，發(fā)生

+3+

反應(yīng)：3S2O^+2Cr2Ot+10H^=4Cr+6SO^+5旦0,口錯誤。

答案選D。

4.(23-24高三上?安徽?模擬預(yù)測)用含銘不銹鋼廢渣(含SiCh、Cr2O3,Fe2O3,AI2O3等)制取02。3(銘綠)的

工藝流程如圖所示，下列說法正確的是

含%5。7、HSO

KOH空氣24Na2so3H2s。4NaOH

品:於"fpK浸卜K2SQ3、1含KzCrzO?等JL_L

----------H酸'化H過，濾卜

———Cr(OH)3

-

pH=7-8~IpH=7-8

加熱近沸鑫加熱近沸

浸渣

Cr2O3

己知：

(1)Cr(OH)3屬于兩性氫氧化物:

⑵當(dāng)溶液中離子濃度WlxlO-5moi時，視為沉淀完全。

A.“堿熔”時，Cr2O3被氧化，SiO2,AI2O3轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，F(xiàn)ezCh轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3濾渣

B.“酸化”時，產(chǎn)生的濾渣為H2SiO3、Al(0H)3,加熱近沸有利于形成沉淀

C.“沉銘”時，為了確保CF+完全沉淀，應(yīng)加入過量的NaOH溶液

D.若室溫下，沉銘恰好完全時，溶液的pH=8,則Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp=lxlCf29

【答案】B

【分析】制取Cr2O3(絡(luò)綠)的工藝流程中，含銘不銹鋼廢渣加入氫氧化鉀、通入氧氣反應(yīng)將CrzCh轉(zhuǎn)化為

K2CrO4,水浸過濾后濾液加入硫酸酸化調(diào)節(jié)pH,除去硅、鋁元素，得到含K2Cr2O7濾液，加入亞硫酸鈉

還原得到三價修，加入氫氧化鈉得到三價路沉淀，最終生成CnCh。由流程可知，在堿性條件下，Cr2O3發(fā)

生氧化反應(yīng)生成K2CrCU,反應(yīng)中氧氣為氧化劑，Cr2O3為還原劑；由流程可知，“還原”時KzCrzCh中加入

亞硫酸鈉、稀硫酸后K2Cr2O7發(fā)生還原反應(yīng)生成三價銘，則亞硫酸鈉發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鈉，發(fā)生反應(yīng)的

+

離子方程式為C^O；+3SOl-+8H=2c產(chǎn)+3SO：-+4H2O。

A.FezCh不反應(yīng)，堿熔水浸得到的濾渣為FezCh,不是Fe（OH）3濾渣，A項錯誤；

B.酸化除硅、鋁，加熱近沸有利于形成較大顆粒的沉淀，沉淀更充分，B項正確；

C.氫氧化銘是兩性氫氧化物，加入過量氫氧化鈉會溶解，C項錯誤；

D.沉銘完全時，若pH=8,則Cr（OH）3的溶度積常數(shù)為1x10-5xQxKT6）:溶,D項錯誤;

故選B。

5.（2024.湖南.模擬預(yù)測）工業(yè)上處理含銘（Crq，）酸性廢水有多種方法，其中兩種方法如下：

I-NaHSOj還原法：含錨酸性廢水—NaHSQ>cF+（含soj等）3（QH）?—Cr（OH）3沉淀（含

CaSO,等沉淀）

II.電解法：含錨酸性廢水」沉淀［含F(xiàn)e（OH）3等沉淀］

下列說法錯誤的是

A.SO；-和sot中的S原子都采用sp3雜化

B.I和II中，等量的Cr?。：發(fā)生還原反應(yīng)時消耗的H+的量不同

n（還原劑I）一？

C.I中參加反應(yīng)的

n（氧化劑）

D.II中處理含101015。；的廢水轉(zhuǎn)移6mol電子

【答案】D

【詳解】A.SO,中S原子的孤電子對數(shù)="2；2X3=］,價層電子對數(shù)=3+1=4,SOj中S原子的孤電

A.|_9_9x4

子對數(shù)=，=0，價層電子對數(shù)=4,二者都采用sp3雜化，A正確；

B.I中Cr?。t發(fā)生反應(yīng)Cr2O；+3HSO；+5H+=2Cr"+3SO：+4H2。，II中CCr?。；發(fā)生反應(yīng)

2++3+3+

Cr2O?-+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,故I和H中，等量的Crq：發(fā)生還原反應(yīng)時消耗的可的量不

同，B正確；

C-由B項解析中的離子方程式可知，I中5。；一為氧化劑，呷為還原劑，則總加=3,C正確;

D.II中電解槽中的陽極發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-=Fe?+,6Fef6Fe",失去12e1再發(fā)生反應(yīng)

2++3+3+2+3+

Cr2O^+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,6Fe^6Fe,失去6e1故H中處理含ImolCr2。］的廢水,

轉(zhuǎn)移18moi電子，D錯誤；

故答案選D。

6.（2024?遼寧撫順?模擬預(yù)測）鋁酸鉛俗稱銘黃，是一種難溶于水的黃色固體，也是一種重要的黃色顏料,

常用作橡膠、油墨、水彩、色紙等的著色劑。工業(yè)上用草酸泥渣（主要含草酸鉛、硫酸鉛）和鋁礦渣（主要成

分為Cr^Os，含有少量的SiC>2、Fe2c）3、加2。3）為原料制備銘酸鉛，實現(xiàn)資源的回收再利用，其流程如下：

-

系

列

操銘酸鉛

2、co2濾渣I濾渣n

作

碳酸鈉硝酸

回答下列問題：

（l）Pb元素位于元素周期表第周期族。

（2）“濾渣n”的主要成分是（填化學(xué)式）。

（3）“氧化焙燒”時，被氧化的反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（4）“一系列操作"包括、粉碎。

（5）為了使產(chǎn)品更純，需將，含NazCrQ,、Na2sO,的溶液，，分離提純，依據(jù)如圖所示的溶解度信息，“含

Na2Cr2O7,Na2s的溶液”分離提純的操作是。分離提純后得到的固體的化學(xué)式為。

0204060溫度/℃

(6)“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛(PbO),流程中加入碳酸鈉的量為理論值的1.5倍，已

知草酸泥渣中硫酸鉛的含量為20.2%,則加入碳酸鈉與草酸泥渣的質(zhì)量之比為。

【答案】

⑴六IVA

(2)H2SiO3,A1(OH)3

(3)5Cr2O3+6NaNO3+2Na2CO3=5Na2Cr2O7+3N2T+2CO2，(或

5Cr2O3+6NaNO3+7Na2CO,二10Na2CrO4+3N2T+7CO2T)

(4)過濾、洗滌、干燥

(5)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾Na2SO4

(6)53：500

【分析】銘礦渣(主要成分為CnCh,含有少量的SiCh、Fe2O3,AI2O3)粉碎后加入Na2co3、NaNCh氧化焙燒

得到NazCnCh、Na2SiO3>NaAlCh等的固體混合物，經(jīng)水浸得到的濾液中通入過量的CO2將Na2SiO3>NaAlO2

轉(zhuǎn)化為HzSiCh、A1(OH)3沉淀而除去，向含NazCnCh、Na2sO4的溶液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH；草酸泥渣(主

要含草酸鉛、硫酸鉛)經(jīng)烘干粉碎后加入Na2c03焙燒將PbSCU轉(zhuǎn)化為PbO,經(jīng)水洗后加入硝酸溶解得到含

Pb2+的溶液；將加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH后的溶液與硝酸酸溶后的溶液混合合成，經(jīng)一系列操作得到銘酸鉛。

(l)Pb元素位于元素周期表中第六周期第IVA族；答案為：六；IVA。

(2)根據(jù)分析，通入過量CO2發(fā)生的反應(yīng)為2cO2+Na2SiO3+2H2O=H2SiO3j+2NaHCO3、

CO2+NaAK)2+2H2O=Al(OH)31+NaHCO3,“濾渣II”的主要成分是H2SiO3>A1(OH)3；答案為：H2SiO3,Al(OH)3o

(3)根據(jù)流程，“氧化焙燒”時503與NaNCh、Na2cO3反應(yīng)生成NazSCh(或NazCrCU)、N2和CO2,Cr元

素的化合價由+3價升至+6價，N元素的化合價由+5價降至0價，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒，反應(yīng)的

化學(xué)方程式為SCrQs+GNaNOs+ZNa2cO3=05Na2Cr2O7+3N2T+2CO2T(或

5Cr2O3+6NaNO3+7Na2CO3=10Na2CrO4+3N2T+7CO2T);答案為:

5Cr2O3+6NaNO3+2Na2CO3=5Na2Cr2O7+3N2T+2CO2個(或

5Cr2O3+6NaNO3+7Na2CO3=10Na2CrO4+3N2T+7CO2T)=

(4)銘酸鉛難溶于水，合成后直接過濾、洗滌、干燥、粉碎可得產(chǎn)品；答案為：過濾、洗滌、干燥。

(5)根據(jù)圖示，溫度高于45℃時，隨溫度升高，Na2s04的溶解度減小，而NazCrzCh的溶解度增大，故“含

Na2Cr2O7>Na2s。4的溶液”分離提純的操作是在高溫下蒸發(fā)結(jié)晶析出Na2SC)4,然后趁熱過濾，分離提純后

得到的固體的化學(xué)式為Na2s04；答案為：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾；Na2s04。

焙燒

(6)設(shè)草酸泥渣的質(zhì)量為a,反應(yīng)為PbSCU+Na2cCh=Na2sCU+PbO+CChT,理論上加入的Na2cCh的質(zhì)量為

鬻當(dāng)xl06g/mol,流程中加入碳酸鈉的量為理論值的1.5倍，則加入碳酸鈉與草酸泥渣的質(zhì)量之比為

303g/mol

ax20.2%”,1,

(―――-xl06g/molxl,5)：a=53：500；答案為：53：500

303g/molo

7.(2024?湖南長沙?三模)某科研團(tuán)隊設(shè)計了一種熔鹽液相氧化法對銘鐵礦(主要成分Fe(CrC)2)2,含Al、Mg

氧化物雜質(zhì))進(jìn)行處理制備高價鋁鹽的工藝流程如圖。

C)2(g)+熔融NaOHH20(l)過量氣體A

鋁鐵礦T高溫矗氧化卜在甑IT過醇1川嬴bI工32H過醇片;7工*

濾渣1濾渣2

已知：①最高價銘酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O；-存在，在堿性介質(zhì)中以CrOr存在;

-

②A10；在水溶液中以[Al(OH)4]的形式存在。

回答下列問題：

(l)Cr的價電子排布式為=

(2)雷鐵礦在高溫反應(yīng)前需要粉碎處理的目的是o

(3)“高溫連續(xù)氧化”工序中Fe(CrC>2)2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)氣體A是(填化學(xué)式)。

(5)工序2中與氣體A發(fā)生反應(yīng)的離子除OH還有o

(6)若工序2中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀，此時溶液中的c(H+)=molU1,(通常認(rèn)為溶液中離子

濃度小于10-5mol-U1為沉淀完全;

63

Al(OH)3+OHU[Al(OH)JK=10°,

⑺該工藝可以利用濾渣1提取MgO,下圖是Mg。晶胞，已知晶胞密度是0g-cm-3,用踵表示阿伏加德羅

常數(shù)的值，則^1=nm(寫出計算表達(dá)式即可)。

【答案】

(l)3d54sl

(2)增加反應(yīng)的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率

/、高溫

(3)4Fe(CrO2)9+7O2+16NaOH^=8Na2CrO4+2Fe2O3+8H,O

(4)CO2

(5)CrOt，[A1(OH)4]

(6)10一837

【分析】在熔融氫氧化鈉作用下，F(xiàn)e(CrO)2被氧氣高溫氧化生成銘酸鈉和氧化鐵，氧化鋁與熔融氫氧化鈉

反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)4],氧化鎂不反應(yīng)；將氧化后的固體加水溶解，過濾得到濾渣1含有氧化鎂、氧化鐵,

含有過量氫氧化鈉、鋁酸鈉、[AI(OH)J-的濾液1；向濾液1中通入過量的氣體A即二氧化碳得到重銘酸

鈉和碳酸氫鈉，Na[Al(OH)J與過量的二氧化碳?xì)怏w得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，濾渣2為A1(OH)3;

(l)Cr為24號元素，價電子排布式為3d54s、

(2)鐵銘礦在反應(yīng)前需要粉碎處理，增加反應(yīng)的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率;

(3)由分析可知，高溫連續(xù)氧化工序中被氧化為銘酸鈉和氧化鐵，反應(yīng)中鐵化合價由+2變?yōu)?3、銘化合價

由+3變?yōu)?6、氧氣中氧化合價由。變?yōu)?2,結(jié)合電子守恒可知，發(fā)生反應(yīng)的方程式為

(\IWJ溫

4Fe(CrO2)2+7O2+16NaOH^8Na2CrO4+2Fe2O3+8H2O；

(4)由分析可知，向濾液1中通入過量的氣體A即二氧化碳得到重銘酸鈉和碳酸氫鈉，Na[Al(OH)1與

過量的二氧化碳?xì)怏w得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，故為二氧化碳CO?；

(5)由分析可知，工序2中與氣體二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的離子除OH-還有CrO：、[A1(OH)41；

(6)工序2溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的反應(yīng)為[秋0用J+^^^^(011)3)+凡0,反應(yīng)的

1c(OH)1

平衡常數(shù)為K1=-^-----------1一\/+\=7-----------}/----------------KK=10.，當(dāng)C([A1(0H)4「)為

++

C([A1(OH)4]]c(H)C([A1(OH)4]]c(H)c(OHjKxKw'L"

10-5mol/L時，溶液中氫離子濃度為。(丁卜K|C([A1：OH)J)=1。"'logmol/L=l。*37moi/L；

(7)根據(jù)“均攤法”，晶胞中含8x1+6x；=4個O>、12x；+l=4個Mg2+,則晶體密度為

4M

⑴14x40

xl

則XT°nm。

氤”g<m-二就xlO*cmf*2N

VPA

8.(2024?江蘇?一模)以電鍍廢水(主要成分為KzCrzO,及少量Fe3+)為原料獲得CrQs的過程如下:

熟石灰熟石灰BaClNa2sO4

iit2i

電鍍廢水—零|——?|咿|_?|轉(zhuǎn)化|~>Na2CrO4->Cr2O3

沉淀濾液

已知：

①常溫下，BaCrq,易溶于水。部分難溶物的溶度積常數(shù)如下表：

Fe(OH)3Cr(OH)3BaCrO4BaSO4

lx"1x10-321.2x10-。

②Cr(VI)在酸性條件下主要以CrQ；一(橙紅色)的形式存在，pH增大轉(zhuǎn)化為CrO>(黃色)。pH=l~4,

Cr(VI)較易還原生成C/+(綠色)。

3+

③pH>5時Cr完全轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3,pH>8時Cr(OH)3開始轉(zhuǎn)化為Cr(OH)；。

(1)“除雜”時調(diào)節(jié)廢水pH將其中Fe3+除去(濃度小于lxl(T5moi.L-),需加入熟石灰控制廢水pH大

于。

(2)“沉銘”時先加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)廢水pH,再加入BaC"使廢水中的Cr(VI)轉(zhuǎn)化為Bad?！闭{(diào)節(jié)后的廢

水pH對Cr(VI)沉淀率的影響如圖所示。

95

90

85

80

75

789101112

調(diào)節(jié)后廢水pH

①沉銘過程中將K2Cr2O7轉(zhuǎn)化為BaCrO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②廢水pH<8時，銘沉淀率隨pH減小而下降的原因是o

③在廢水中加入BaCl?沉淀前后廢水pH(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)“轉(zhuǎn)化”時將BaCrO4轉(zhuǎn)化為NazCrO,。BaCrO4的轉(zhuǎn)化率隨著Na2sO,濃度的變化如圖所示。當(dāng)Na2s濃

度超過0.450mol-L-i時，Cr(VI)的轉(zhuǎn)化率隨Na2sO4濃度增大變化不明顯，其原因是1

0.2250.4500.675

c(Na2soJ/mol

(4)請補(bǔ)充完整由NazCrO,溶液制取(3弓。3的實驗方案：向NaWrO,溶液中，,靜置過濾,

洗滌，灼燒得到er?。,。(可選用的儀器與藥品：Na2SO3-7H2OA稀HA。,、NaOH溶液)

【答案】

(1)3

⑵Ca(OH)2+K2Cr2O7+2BaCl2=2BaCrO4J+2KC1+CaCl2+H2OpH減少，溶液中更多Cr(VI)以

Cr?。，形式存在，BaCr?。？易溶于水減小

(3)BaCrO,與BaSO,的長印相近，隨著Na2sO,濃度增大，促進(jìn)了BaCrO4轉(zhuǎn)化為BaSO,；反應(yīng)生成的BaSO,覆

蓋在BaCrO,表面，難以發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)

⑷加入稀H2s控制溶液的pH在1~4之間，邊攪拌邊加入Na2s〃應(yīng)。，當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色

時，停止加入NazSO/7H2。，加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的5<pH<8

3+3+

【分析】電鍍廢水(主要成分為K2Cr2O7及少量Fe)“除雜”時加入熟石灰調(diào)節(jié)廢水pH將其中Fe除去；“沉

銘”時先加入Ca(OH%調(diào)節(jié)廢水pH,再加入BaC"使廢水中的Cr(VI)轉(zhuǎn)化為易溶于水的BaCrO4；“轉(zhuǎn)化”

時硫酸鈉將BaCr。,轉(zhuǎn)化為NaWrO”，向NaQO,溶液加入稀H2s控制溶液的pH在1~4之間，邊攪拌邊

加入Na2s。3-HQ,當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色時，停止加入Na2sO3-7H。，加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶

液的5<pH<8,靜置過濾，洗滌，灼燒得到Cr??！睋?jù)此分析解答。

(1)Fe升濃度小于IxUT5moi.LT即認(rèn)為完全除去,此時

c(OH-)=產(chǎn)尸/電］=卜10:=1x10-"mol/L,c(H+)=lxlO-3mol/L,PH=3,將Fe3+除去(濃度小于

\c(Fe)V1x10

lxl0-5mobL-1),需加入熟石灰控制廢水pH大于3,故答案為：3；

(2)①沉銘過程中將KzCrQ,轉(zhuǎn)化為BaCrQ,發(fā)生反應(yīng)

Ca(OH)2+K2Cr2O7+2BaCl2=2BaCrO4J+2KC1+CaCl2+H2O,故答案為：

Ca(OH),+K2c與+2BaCl2=2BaCrO4J+2KCl+CaCl2+H2O；

②廢水pH<8時，pH減少，溶液中更多Cr(VI)以CrzO：形式存在，BaCrQ,易溶于水，導(dǎo)致錨沉淀率隨

pH減小，故答案為：pH減少，溶液中更多Cr(VI)以Cr?。，形式存在，BaCrq,易溶于水；

③向廢水中加入Ba.,Ba?+與CrO：生成難溶的BaC0,使CB^+HzOU2CrO：+2H+平衡正向移動，溶

液中氫離子濃度增大，pH減小，故答案為：減小；

(3)當(dāng)Na2s濃度超過0.450mol-L-時，Cr(VI)的轉(zhuǎn)化率隨Na2SO4濃度增大變化不明顯原因是BaCrO4

與BaSO,的長電相近，隨著Na2sO,濃度增大，促進(jìn)了BaCr。,轉(zhuǎn)化為BaSO";反應(yīng)生成的BaSO,覆蓋在

BaCr。,表面，難以發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)，故答案為：BaC0與BaSC>4的/相近，隨著Na2sO,濃度增大，

促進(jìn)了BaCrO4轉(zhuǎn)化為BaSO"；反應(yīng)生成的BaSO’覆蓋在BaCrO4表面，難以發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)；

(4)由NazCrO,溶液制取CrQa應(yīng)向NaqrO4溶液中，加入稀HzSO,控制溶液的pH在1~4之間，邊攪拌邊

加入Na2sCV7HQ,當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色時，停止加入Na2s0/7凡0,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶

液的5<pH<8,靜置過濾，洗滌，灼燒得到ChOj,故答案為：加入稀H2sO,控制溶液的pH在1~4之間，

邊攪拌邊加入Na2sO3-7H2。，當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色時，停止加入Na2sOs〃H?。，加入NaOH溶

液調(diào)節(jié)溶液的5<pH<8。

9.(2024?湖南長沙?二模)銘廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領(lǐng)域。工業(yè)上以碳素銘鐵

(鐵銘合金)為原料，利用電解法制取金屬銘的工藝流程如圖所示：

@0力

已知：鐵錢磯晶體的化學(xué)式為Fe?(NHj(SO4)4-24H2O。

回答下列問題：

(1)“溶解”前，粉碎碳素銘鐵的目的是o

(2)“溶解”步驟中，需加熱到105℃,寫出銘與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：；碳素銘鐵過量時會

產(chǎn)生Fe?+,陽極液(Cr,。；)進(jìn)入到“溶解”步驟中，與Fe?+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)若銘鍍磯晶體為二十四水結(jié)晶水合物，屬于復(fù)鹽，其中銘的化合價為+3價，則銘鏤磯晶體的化學(xué)式

為o

⑷若以惰性電極進(jìn)行“電解”，Cr3+在陽極放電的電極反應(yīng)式為,當(dāng)外電路有0.6mol電子轉(zhuǎn)移，

則在陰極上生成銘的質(zhì)量為go

(5)Cr單質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶體密度為°g-cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則Cr原子的半徑

為nm(用含有P、NA的代數(shù)式表示)。

【答案】

(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分

2++3+3+

⑵2Cr+6H2SO4(i^)=Cr2(SO4)3+3SO2T+6H2O6Fe+Cr2O,-+14H=2Cr+7H2O+6Fe

⑶5(NH4%(SO4)4-24H2O[ng(NH4)2SO4-Cr2(SO4)3.24H?O]

+

⑷-6e-+7H2。=Cr2O^+14H10.4

【分析】碳素銘鐵粉碎后加入濃硫酸溶解，其中的Cr被氧化為Cr2(SCU)3,Fe被濃硫酸氧化為Fe2(SC>4)3,

若鐵過量會有Fe2+生成，所以將含有重銘酸根的陽極液加入溶解后的溶液，將Fe2+氧化為Fe3+,再加入硫酸

錢使Fe3+以沉淀析出進(jìn)行凈化，凈化后的純銘筱磯溶液進(jìn)行結(jié)晶得銘鏤磯晶體，晶體加熱水溶解后電解得

Cro

(1)溶解前將碳素銘鐵粉碎的目的是在溶解過程中增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；

A

(2)加熱時，銘與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為2Cr+6H2so4(濃)=Cr2(SO4)3+3SO2f+6H20；在

酸性條件下，F(xiàn)e?+與C4。；-發(fā)生氧化還原反應(yīng)被氧化為Fe3+,離子方程式為

2++3+3+

6Fe+Cr,0^+14H=2Cr+7H2O+6Fe；

(3)結(jié)合化合物中各元素化合價的代數(shù)和等于零，并參考鐵鐵研晶體的化學(xué)式，分析判斷，得出化學(xué)式

(NH4)2SO4-Cr2(SO4)3-24H20,結(jié)合復(fù)鹽的表示形式，可改寫為Cr2(NH4)2(SO4“24H2O；

(4)C5+在陽極失電子，轉(zhuǎn)化為C&0；,電極反應(yīng)式為2Cr3+-6b+7H2O=C&O>+14H+；陰極電極反應(yīng)式為

Cr3++3e-=Cr,有0.6mol電子轉(zhuǎn)移時,生成0.2molCr,質(zhì)量為10.4g；

(5)由圖可知，晶胞中含Cr原子個數(shù)為2,設(shè)Cr原子的半徑為rnm,處于對角線的三個原子相切，晶胞

mM52x2_

4rp=—=-----------=--------------------z-g?cm3

棱長為國nm,由晶體密度計算公式VNA?晶露/4r.Y,解得

AUX7J

若X；

r=—nm

4o

10.(2024?四川攀枝花?三模)某工廠將制革工業(yè)污泥中的銘元素以難溶物CrOH(H2O)5SC>4的形式回收，工

藝流程如下，其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是CE+,其次是Fe3+、AP+、Ca2+WMg2+?

4.8mol-L-1

H2O硫酸H2O2NaOH溶液

含銘污

泥預(yù)處

理后

回答下列問題：

(1)4.8mol/L的硫酸溶液密度為1.27g/cm3,該溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。

(2)H2O2的作用是將濾液I中的CN+轉(zhuǎn)化為Cr2Ch2一,寫出此反應(yīng)的離子方程式：

(3)常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：

陽離子Fe3+Mg2+Al3+Cr3+

開始沉淀時的pH2.7——————

沉淀完全時的pH3.711.15.4（>8溶解）9(>9溶解)

①Cr(OH)3溶解于NaOH溶液時反應(yīng)的離子方程式是。

②加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2Ch2一轉(zhuǎn)化為CrC^，濾液II中陽離子主要有；但溶液的pH不

能超過8,其理由是0

(4)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為M〃++〃NaR—MR〃+wNa+,利用鈉離子交換樹脂除去濾液H中的金屬陽

離子是?

(5)寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：o

3+2-+-2+

【答案】37%2Cr+3H2O2+H2O=Cr2O7+8HCr(OH)3+OH=CrO2+2H2ONa\Ca>

22+

Mg2+pH超過8會使部分A1(OH)3溶解生成A1O2-Ca\Mg3SO2+2Na2CrO4

+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4；+Na2SO4+2NaOH

【詳解】試題分析：由流程可知，含銘污泥經(jīng)酸浸后過濾，向濾液中加入雙氧水把Cr3+氧化為CnCh?，然

后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到8,5072—轉(zhuǎn)化為CrCFFeS+和AF+完全沉淀，過濾，濾液以鈉離子交換樹

脂進(jìn)行離子交換，除去Ca2+和Mg2+,最后向溶液中通入足量的二氧化硫?qū)rC^一還原為Cr0H(H20)5S04o

(1)4.8mol/L的硫酸溶液密度為1.27g/cm3,該溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

1￡x/￡x98g/mol

x100%=37%。

1000mLx1.27g/mL

2-3+2

(2)H2O2的作用是將濾液I中的CF+轉(zhuǎn)化為Cr2O7,此反應(yīng)的離子方程式是2Cr+3H2O2+H2O=Cr2O7

一+8H+o

(3)①類比A1(OH)3溶于NaOH溶液的反應(yīng)，Cr(OH)3溶解于NaOH溶液時反應(yīng)的離子方程式是Cr(OH)3+

OH-=CrO?+2H2Oo

②加入NaOH溶液使溶液呈堿性，CrzCV-轉(zhuǎn)化為CrCV,濾液II中陽離子主要有Na+、Ca2\Mg2+；但溶

液的pH不能超過8,其理由是pH超過8會使部分A1(OH)3溶解生成A1O2o

(4)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為M〃++wNaR-MR〃+"Na+,利用鈉離子交換樹脂除去濾液H中的金屬陽

離子是Ca2+、Mg2\

(5)上述流程中用SO2進(jìn)行還原時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4；+

Na2so4+2NaOH。

點睛：本題考查了無機(jī)物的制備。主要考查了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律、離子方程式的書寫、物質(zhì)的分離與提純、

有關(guān)溶液組成的計算等等，難度一般。要求我們要掌握常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律，能將所學(xué)知識遷移到陌生的

物質(zhì)，能熟練書寫離子方程式，能根據(jù)化合價升降規(guī)律書寫并配平氧化還原反應(yīng)。

11.(2024.遼寧葫蘆島.一模)重鋁酸鉀(K2Cr2O7)常用作有機(jī)合成的氧化劑和催化劑等。由含銘廢液(主要含

CM、Fe3+、K+、SCU?一等)制備KzCnCh的流程如圖所示。

KOHi.過量H2O2溶液

(廣濾液①ii.KOH調(diào)pH=10

i?加熱訶.冷卻A酸化

含鋁廢液一|任濾液②-＞結(jié)晶一AKzCrzO?晶體

調(diào)pH=7?81濾渣①至pH=l

A氧化一(主要溶質(zhì)為KErCM

人濾渣②

已知：

3+

I.在酸性條件下，H2O2能將Cr2O72-還原為Cr

H.相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍:

金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pH

Cr3+4.96.8

Fe3+1.52.8

回答下列問題：

(1)濾渣②的成分是o

(2)寫出“氧化”步驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式O

(3)“加熱”操作的目的是。

(4)根據(jù)平衡移動原理解釋酸化至pH=l的目的是(用離子方程式和適當(dāng)文字說明)。

(5)通過下列實驗可測定產(chǎn)品中K2Cr2O7(M=294g/mol)的純度：稱取重銘酸鉀試樣1.470g,用100mL容

量瓶配制成溶液。移取25.00mL溶液于碘量瓶中，加入適量稀硫酸和足量碘化鉀(Cr2O72一的還原產(chǎn)物為Cr3

+),放于暗處5min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示劑，用0.1500mol/LNa2s2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，共消

耗標(biāo)準(zhǔn)液36.00mL。滴定時發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為：b+2S2O32-=21+S4O62，則所測定產(chǎn)品中K2Cr2O7

的純度為o

(6)在KzCnCh存在下，可利用微生物電化學(xué)技術(shù)實現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理，其工作原理如圖所示。

------------------0-----------------

微

陽

陰

生

離

離

物

子

了

交

NaCl溶液交

換

換

膜

膜

①負(fù)極的電極反應(yīng)式為；

②一段時間后，中間室NaCl溶液的濃度(填“增大”“減小”或“不變”)。

【答案】Fe(OH)3(或氫氧化鐵)2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH=2K2CrO4+8H2O除去過量的H2O2

2+2-

2CrO4-+2H^Cr2O7+H2O,酸化至pH=l,促進(jìn)該反應(yīng)平衡正向移動，實現(xiàn)CrtV-轉(zhuǎn)化為CrzC^-

72.00%(72%或72.0%也可)C6H5OH+IIH2O-28-=6CO2T+28H+減小

【分析】含鋁廢液(主要含CE+、Fe3\K+、SCU?-等)制備KzCnCh的流程：廢液與足量KOH反應(yīng)生成沉淀