《2022高考理化专题15工艺流程题（解析）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022高考理化专题15工艺流程题（解析）.docx（61页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题15艺流程题1. (2021全国高考真题)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题: (1)的一种制备方法如下图所示:AgNO3 Cl2净化除氯后含I海水一博富一 悬浊液 血 嬴12沉淀加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为,生成的沉淀与硝酸反应,生成 后可循环使用。通入Cl的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为;若反应物用量比 n(a2)/n(FeI2)=1.5Ht,氧化产物为;当n(C12)/n(Fel2)1.5 ,单质碘的收率会降低,原因是(2)以NalOj为原料制备的方法是:先向NalO，溶液中加入计量的NaHSO,生成碘化物;再向混合溶液
2、中加入NalO、溶液,反应得到,上述制备的总反应的离子方程式为。(3)K!溶液和C11SO4溶液混合可生成Cui沉淀和,若生成1 mol,消耗的KJ至少为 mol 0在K!溶液中可发生反应+U。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸储可制得高纯碘。反应中加入过量K!的原因是【参考答案】2AgI+Fe=2Ag+Fe2+21 AgNCh Fek+CL= L+FeCb h、FeCbh被过量的C进步氧化2IO3 +5HSO3 =I2 +5SOt +3H+H2O 4 防止单质碘析出【题目解析】(1)由流程图可知悬浊液中含Agl , Agl可与Fe反应生成Feh和Ag, Feb
3、易溶于水，在离子方程式中能 拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+Fe”+2I-,生成的银能与硝酸反应生成硝酸银 参与循环中,故参考答案为:2AgI+Fe=2Ag+Fe2+21; AgNOj；通入CU的过程中，因1还原性强于Fe2+, C先氧化还原性强的匕 若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是12,故反应的化学方程式为Feh+Ch= 12+FeCh)若反，:物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时即Cl2过 量,先氧化完全部r再氧化Fe恰好将全部I一和Fe2+氧化，故氧化产物为h、FeCb,当n(Cl2)/n(FeI2)1.5 即C过量特别多,多余的氯气会与
4、生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的收率会降低,故 参考答案为:Feh+Ch= h+FeCh； FeCh； l被过量的C进一步氧化: （2）先向NaK溶液中加入计量的NaHSO,牛.成碘化物即含r的物质:再向混合溶液中（含）加入NalO： 溶液,反应得到,上述制备的两个反应中r为中间产物,总反应为1。3 LJHSO3发1.氣化江原反成,生成SO:和，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式即可得:210, +5HSO3 =I2 +5SO： +3H+H,O ,故参考答案为:2IO3 +5HSO, =I2 +5SO： +3H+H.O ； K!溶液和CuSO溶液混合可生成Cui
5、沉淀和,化学方程式为4Kl+2CuSO4=2CulJ +L+2K2so4,若 生成ImolL，则消耗的K!至少为41noh反应中加入过量KI，r浓度增大,可逆反应+U4平衡右移， 增大溶解度,防止升华,有利于蒸储时防止单质碘析出,故参考答案为:4:防止单质碘析出。2. （2021吉林长春市长春外国语学校高二月考）磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TK）2、SiO、AI2O3、 MgO、CaO以及少量的FjO为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表金属离子Fe“AlMg2+Ca2+开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全
6、(c=1.0x 10*5 mol-L_1)的 pH3.24.711.113.8回答下列问题:(1)“焙烧”中,(、SiO2几乎不发生反应,A12O, MgO、CaO、Fe。转化为相应的硫酸盐,写出Al2c)3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式.(2)“水浸后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是0(3)“母液中Mg 2+浓度为 mol-Ec(4)“水浸渣”在160C “酸溶”最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是 。(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO?+水题目解析出TiO-xH。沉淀,该反应的离子方程式是(6)将“母液”和“母液
7、”混合,吸收尾气,经处理得,循环利用。焙烧【参考答案】A1203+4(MHjSO42NH4Al(SOJ+6NH3T+3H20TFe3 Al、Mg2+1.0x10 硫酸 SiO2 CaSO4 TiO2+(x+l)H2O = TiO2 - xH2O I+2H+(NH4)2SO4【题目考点分析】由题给流程可知,高钛炉渣与硫酸镇混合后焙烧时,二氧化钛和二氧化硅不反应,氧化铝、氧化镁、氧化 钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐,尾气为氨气:将焙烧后物质加入热水水浸,二氧化钛、二氧化硅不溶于 水,微溶的硫酸钙部分溶于水,硫酸铁、硫酸镁和硫酸铝铉溶于水,过滤得到含有二氧化钛、二氧化硅、 硫酸钙的水浸渣和含有硫酸铁、
8、硫酸镁、硫酸铝锭和硫酸钙的滤液:向pH约为2.0的灌液中加入氨水至11.6, 溶液中铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀,过滤得到含有硫酸镂、硫酸钙的母液和氢氧化物沉淀;向水 浸渣中加入浓硫酸加热到160酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应,二氧化钛与稀硫酸反应得到 TiOSO4,过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO)溶液;将TiOSCh溶液加入热水稀释并适当加 热,使TiOSCh完全水解生成TiCh-x H2O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液和TiCh-x H2Oo【题目解析】(1)氧化铝转化为硫酸铝镂发生的反应为氧化铝、硫酸铉在高温条件下反应生成硫酸铝钱、氨气和水,反应 的化学方程
9、式为AhCh+4(NH4)2SO4焙烧NHA1(SO4)2+4NH3T+3H9,故参考答案为:AhO3+4(NH4)2SO4NH4Al(SO4)2+4NH3f+3H2。;(2)由题给开始沉淀和完全沉淀的pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为11.6时,铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子,钙离子没有沉淀,故参考答案为:Fe3+、AP Mg2+；(3)由镁离子完全沉淀时,溶液pH为11.1可知,氢氧化镁的溶度积为1x10-5x(1x1029)2=1X10T。8,当溶1 x I “(18液pH为H.6时,溶液中镁离子的浓度为-=1x10 6mol/L,故参考答案为:1x10(Ixl
10、O(4)增大溶液中硫酸根离子浓度,有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀,为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少 TiOSCh溶液中含有硫酸钙的量,应加入浓硫酸加热到160酸溶;由题目考点分析可知,氧化硅和硫酸 钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故参考答案为:硫酸;SiO2, CaSO4；(5)酸溶后将TiOSCh溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4完全水解生成TiOix H2O沉淀和硫酸，反 应的离子方程式为 TiO2+(x+l) H20 A TiO2 xH2O+2H+,故参考答案为:TiC)2+(x+l汨20 A TiO2 xH2O+2H+： (6)由题目考点分析可知,尾气
11、为氨气,母液为硫酸镂、母液为硫酸,将母液和母液混合后吸收氨 气得到硫酸镀溶液，可以循环使用，故参考答案为:(NK)2so4。3. (2021 广东高考真题)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(A1)、铜(Mo)、 银(Ni)等元素的氧化物，种回收利用工艺的部分流程如下:过量co,适量BaCL溶液NaOH(S)含Ni0体滤液1 沉铝 过滤沉钳 过渡BiMoOJS)流液Ill- AlAs已知:25时，H2c3的Kal =4.5x101=4,7x1 ； Ksp(BaMoO4)=3.5xl0；Ksp(BaCO,) =2.6x10:该艺中，pH 6.0时，溶液中Mo元素以MoOj的
12、形态存在。(1)“焙烧”中，有Na2Mo,生成，其中Mo元素的化合价为。(2)“沉铝”中,生成的沉淀X为 (3)“沉铝”中,pH为7.0。生成BaMoO4的离子方程式为 若条件控制不当，BaCO;也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO,沉淀，溶液中c(HCOJ:c(MoO：) =(列出算式)时,应停止加入BaC1溶液。（4）滤液HI中,主要存在的钠盐有NaCl和Y, 丫为 0往滤液HI中添加适量NaCl固体后,通入足量（填化学式）气体,再通入足量COz,可析出丫。（5）高纯AlAs （碎化铝）可用于芯片制造。芯片制造中的种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种 氧化物,可阻止H。Z刻蚀
13、液与下层GaAs（碑化钱）反应。刻蚀液光刻掩膜|光刻掩膜L 、G一/AlAs!GaAs致电保护膜/GaAs/ZJ- AlAs GaAs该氧化物为 0已知:Ga和A!同族，As和N同族。在H。与上层GaAs的反应中,As元素的化合价变为+5价,则 该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为【参考答案】+6Al（OHl MoO；+Ba2+ = BaMoO.1. 107 mol/Lx 2.bx 734.7x10 x3.5xlO-8NaHCO, NH3Al2034； |【题目考点分析】由题中信息可知，废催化剂与氢氧化钠起焙烧后,铝和铝都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和铝酸钠, 经水浸、过滤，分离出含银的固体滤
14、渣,滤液I中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,过 滤得到的沉淀X为氢氧化铝,滤液II中加入适量的氟化钢溶液沉缶后，过滤得到铝酸釈。【题目解析】（1）“焙烧”屮,有Na2MoO4生成,其中Na和0的化合价为+1和一2,根据化合价的代数和为O可知,Mo元素的化合价为+6。（2）“沉铝”中,偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此,生成的沉淀x为ai（oh）3(3)滤液II中含有铝酸钠,加入氯化钢溶液后生成BaMoC4沉淀,该反应的离广方程式为MoOr + Ba2+ = BaMoO41.若开始生成BaCOj沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:HCO；+BaMoO4 BaC3 + MoOj + H+,该
15、反应的化学平衡常数为长=c(H+)c(MoOj)c(HCO)c(H+ )c(CO：)c(MoO： )c(Ba2+)_ AT2A：t/,(BaMoO4)c(HCO3)c(CO； )c(Ba2+) K.JBaCOJc(H+)c(MoO2-) &2Km (BaM。1为避免BaMoO4中混入BaCO沉淀,必须满足 ,二、4 4 D”,由于“沉钳”中pHc(HCC)3) K (BaCO3)7c(MoO2-) K.,K (BaMoOJ为7.。,c(H+) = lx炉m。心所以溶液中整7寸就工立瓦时时开始生成BaCC)3 沉淀,因此,c(HCO):c(MoO2 )=1x10-7 mo/L x A;。(BaC
16、O、) lx IQ7 mol/L x 2.6 x 10”Ka2Ksp(BaMoO4)4.7x1 (T” x3.5x 1Oy时,应停止加入BaC1溶液。(4)滤液I中加入过量的二氧化碳,偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,同时生成碳酸氢钠,过滤得到的滤 液II中含有儼酸氢钠和钳酸钠。滤液II中加入适量的氯化钢溶液沉铝后,因此,过滤得到的滤液HI中，主 要存在的钠盐有NaCl和NaHCO3,故Y为NaHCO.。根据侯氏制碱法的原理可知,往滤液HI中添加适量NaCl固体后,通入足串;NH,冃通入足e。，可 析出 NaHCO,。(5)由题中信息可知，致密的保护膜为种氧化物,是由H2O2与AlAs反应生成的，联
17、想到金属铝发 面容易形成致密的氧化膜可知,该氧化物为。3。由Ga和A!同族、As和N同族可知,GaAs中显+3价(其最高价)、As显-3价。在H2。2与上层GaAs 的反应中，As 匕素的化合价变为+5价,其化合价升高了 8, As兀素被辄化，则该反应的氧化剂为H。， 还原剂为GaAs H202中的元素为1价,其作为氧化剂时,。元素要被还原到2价，每个H。Z参加 反应会使化合价降低2,根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值可知,该反 应的氧化剂与还原剂物质的量之比为8:2 = 4:1。4. (2021河北高考真题)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队
18、设计了一种熔盐 液相氧化法制备高价辂盐的新艺,该艺不消耗除铭铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了 CrFeAlMg的深度利用和Na+内循环。艺流程如图:02何)+熔融NaOHH2O(1)气体A序Fe(CQ2 而温连续貿化I-I序-I过滤(Al2O3,MgO)I滤渣!介稳态 粗分离Nag溶液匸序有號)液+ NaOH溶液(循环)过敏气体A+HzOfg)无色 溶液+II过滤I 黑”一1Ai(OH)3(s)+物质V的溶液MgCC)3(s) 一瑕烧 1 MgO(s)固体HI混合气体!V回答下列问题:(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是(填元素符号)。序的名称为(3)滤渣的主要成分是
19、(填化学式)。(4)序中发生反应的离子方程式为。(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为_,可代替NaOH的 化学试剂还有一(填化学式)。(6)热解序产生的混合气体最适宜返回序一(填“”或或或”)参与内循环。(7)序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为_。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5moi为沉淀完全;A1(OH)3+OH 脩” Al(OH)； ： K=1063, Kw=1(T% /CspAl(OH)3=10-33)【参考答案】Fe、Cr溶解浸出MgO、Fe2032Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO31高温4Fe
20、(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2ONa2cCh8.37 【题目考点分析】由题给流程可知,铝铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为,在熔融氢氧化钠作用下, Fe(CrO2)2被氧气髙温氧化生成珞酸钠和氧化铁,氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠,氧化镁不反 应;将氧化后的固体加水溶解，过滤得到含有氧化镁、氧化铁的漉渣1和含有过量氢氧化钠、辂酸钠、偏 铝酸钠的滤液;将滤液在介稳态条件下分离得到锯酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液;向钠酸钠溶 液中通入过量的二氧化碳得到重倍酸钠和碳酸级钠沉淀;向偏铝酸钠溶液中通入过量的二
21、氧化碳气体得到 氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠；向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气,氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳 酸氢镁溶液；碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气，二氧化碳、水蒸气可以在序 循环使用；碳酸镁高温燉烧得到氧化镁。【题目解析】(1)由题目考点分析可知,髙温连续氧化工序中被氧化的元素是铁兀素和铝元素,故参考答案为:Fe、Cr；(2)由题目考点分析可知,序为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质,故参考答案为:溶解浸出;(3)由题目考点分析可知,滤渣I的主要成分是氧化铁和氧化镁,故参考答案为:MgO、Fe203；(4)序中发生的反应为铝酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铝酸钠
22、和碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为 2Na?CrO4+2CO2+H2O=Na2Cr2O7+2NaHCO31，故参考答案为:2Na2CrO4+2CO2+H2O=Na?Cr207+2NaHCCh (5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下,，Fe (C02)2与氧气和碳酸 氢钠反应生成馅酸钠、氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+高温7O2+16NaHCO3= 8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16co2+8H2O;若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应,故参考答案为:4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3 = 8Na2CrO4+2
23、Fe203+ I6CO2+8H2O；(6)热解序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢 镁溶液，则混合气体最适宜返回序为序，故参考答案为:；(7)序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为Al(OHh +H+ UAl(OH)3+H2。,反应的平1c(OH )1,衡常数为c闻(OH)；A(H+)，闻(OH)4A出及(。前：印当C网(。叫I为1 110-5mol/L时、溶液中氢离子浓度为.人(H)K一? mol/L=10TTmo1/L,则溶液的pH为8.37,故参考答案为:8.37。5. (2021湖南高考真题)Ce式CO,可用于催化剂载体及功能材料的制备
24、。天然独居石中,柿(Ce)主要以Cep。,形式存在,还含有Si。、Al203、Fe2O3, CaF等物质。以独居石为原料制备Ce式COe凡 的工艺流程如下: MgO 调 pH=5独居-因朝一 I除磷I 一聚沉酸性废气 滤渣I滤渣H滤渣m+1 沉词一 Ce2（CO3）3-nI-l2O滤液浓H2so4 H2O FeC13溶液紫凝剂NH4HCO3溶液回答下列问题:(1)铀的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为；(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有(至少写两条)；(3)滤渣III的主要成分是(填化学式)；(4)加入絮凝剂的目的是；(5)“沉铺”过程中,生成Ce2(CC)3)3 fH。
25、的离子方程式为,常温下加入的NHjHCO溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:NH, H2O 的=1.75x 10-5, H2CO3 的 Kal= 4.4x 10-7, (2=4.7x10-)；(6)滤渣II的主要成分为FePO”在高温条件下，Li2co、葡萄糖(C6Hl6)和FePC可制备电极材料LiFePO4,同时生成CO和H。，该反应的化学方程式为【参考答案】囁Ce适当升高温度，将独居石粉碎等A1(OH)3 促使铝离子沉淀6HCO3 +2Ce +(n-3)H2O=Ce2(CO3)3 nH,CH3CO, T 碱性6. Li2CO3 + C6Hl206+12 FePO4 = 12
26、LiFePO4 +6C0f+6H2O+6CO2T 【题目考点分析】焙烧浓硫酸和独居石的混合物、水浸,CePO化为Celsos和H3P。4, SiO2与硫酸不反应,A12O3H 化为A12(SO4)3, Fe。、转化为Fe：(SO4)3, CaF2转化为CaSO和HF,酸性废气含HF;后过滤，滤渣1为SiO2 和磷酸钙、FePO4,灌液主要含H3PCh, Ce2(SO4)3, Ah(SO4)3, Fe2(SO4)3,加氯化铁溶液除磷,滤渣H为FePO4； 聚沉将铁离子、铝离子转化为沉淀,过滤除去，滤渣山主要为氢氧化铝,还含氢氧化铁；加碳酸氢钱沉铀 得 Ce2(CO3)3 nH:O【题目解析】怖的
27、某种核素含有58个质子和80个中子,则质量数为58+80=138,该核素的符号为鳴Ce ；(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有适当升高温度,将独居石粉碎等；(3)结合流程可知,滤渣山的主要成分是A1(OH)3；(4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀;(5)用碳酸氢钱“沉铺”，则结合原厂守恒、电荷守恒I知生成Ce式CO3fH。的离子方程式为6HCO3+2Ce3+(n-3)H,O=Ce1(CO,)3 nH.MCOj!钱根离子的水解常数1014K 10-14KM NH： )= -一-=5.7xlO o,碳酸氢根的水解常数 Kh( HCO；)= = _尸2.3x10*,则1.75 x IO5Ka,
28、 4.4 x 107KM NH； )3转化成Na3Ass,不发生化合价变化,离子方程式为:As2O3 + 6S2- + 3H2c)=2 AsS；- + 6OFT ；(3)若用NaNO3和NaOH浸取,在氣化时公产上污染性I体NO、NCh等;(4)氧化中H2O2做氧化剂,若反应温度过高，H2O2会受热分解,影响氧化效果:(5)“中和”时，酸性的HSbCh和碱性的NaOH发生中和反应生成NaSMOH%,化学方程式为:HSbO3+NaOH+2H2O=NaSb(OH)6 J ,在1酸浸步中加入稀盐酸,则NaOH与HC1反应生成NaCL 故中和液的主要溶质为NaCl；(6)从Na3AsO4溶液中得到晶体
29、，操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥; 阴极发生还原反应,是Sb元素的化合价从+3价降至。价，电极反应式为;SbS： + 3e-=Sb+3S2。2. (2021四川德阳市髙三三模)以磷酸钙为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾(KH2Po，其工艺流程如图所 示:浓硫酸VKC1有机萃取剂溶液M一，操作II有机相系列操作f副产品N磷酸钙也控 酸浸一作I混合f 萃取操作IICaS42H2O操作Ij ZMSKH2Po4 晶体T乙轉已知:Ca(H2Po/能溶于水,CaHPCh和Ca3(PO4)2均难溶于水。萃取原理:KC1+H3Po4=KH2PCh+HCL HC!易溶于有机萃取剂。回答下列问题：将磷酸
30、钙粉碎的目的是，“操作II”的名称是.(2)“酸浸发生反应的化学方程式为。“酸浸”利用了浓硫酸的下列性质(填标号)。A.氧化性b.还原性 c,强酸性(3)水相中加入乙醇的作用是 0(4)副产品N作肥料可使作物枝繁叶茂，提高产量,则溶液M是(填名称)。(5)用电渗析法从含KH2P废水中提取KOH和H3Po4,装置如图所示。光伏电池膜1膜2b物质为 0阳极反应式为 【参考答案】增大磷酸钙与浓硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率分液 Ca3(PO4)2 +3H2SO4+6H2O= 2H3PO4 +3CaSO4 -2H2O c促进磷酸二氢钾的析出氨水 浓氢氧化钾溶液2H2O-4e-O2t +4H+【题
31、目考点分析】磷酸钙粉碎后用浓硫酸酸浸,发生反应:Caj(PO4)2 +3H2SO4 +6H2O= 2H3PO4 +3CaSO4 2H2O,硫酸钙微溶于 水,可以过滤出CaSO4-2H2O,滤液中含有磷酸,加入KC1进行萃取:KC1+H3PChwKH2PCh+HCl, HC1易 溶于有机萃取剂,则HC1在有机相中，KH2P04在水相中,水相中加入乙醇可以析出KH2P04晶体。有机相 中加入氨水，和盐酸反应生成氯化钱，可以用作氮肥。【题目解析】(1)将磷酸钙粉碎的目的是增大磷酸钙与浓硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率;加入有机溶剂萃取后 液体分层，所以“操作n”的名称是分液。由以上题0考点分析可
32、知,“酸浸发生反应的化学方程式为:Ca3(PO4)2 +3H2so4 +6H2O 2H3PO4 +3CaSO4 2H2OO硫酸是强酸,磷酸是弱酸，酸浸利用了浓硫酸的强酸性。(3)水相中含有易溶于水的KH2P。4,加入有机溶剂乙醉,可以降低KH2P04的溶解度,促进磷酸二氢钾的析 出。(4)氮肥可以使作物枝繁叶茂，在有机相中有HCL所以加入的溶液M是氨水,和盐酸反应生成氯化钺，可 以做氮肥。(5)用电渗析法从含KH2PCh废水中提取KOH和H3Po4,装置如图所示。x为阴极,溶液中水电离出来的H+ 得到电子生成氢气,同时促进水电离产生更多的。出,为了增强溶液的导电性,同时不引入新杂质，加入的 a
33、为稀KOH溶液，从b 口流出的是浓KOH溶液。y为阳极，溶液中的水电离出来的OH一失去电子生成氧气, 电极反应式为:2H2。4=21 +4H+。3. (202云南昆明市高三三模)钻在硬质高温合金、催化剂等髙新技术领域有广泛应用。从某炼锌厂的废 渣(含Zn、C。、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钻的种艺流程如图:相关金属离子Co(Mn+)=0.1molLi形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:金属离子Co2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+开始沉淀的pH7.156.31.56.2沉淀完全的pH9.158.32.88.2回答下列问题:滤渣1是, “加热酸浸”时为确保安全应注意。(2)若无氧化步骤,对实验的
34、影响是。试剂X可以为下列物质中的 0A. KOHB. Zn(OH)2 C. ZnO D. Na2cO3操作1的名称是,从流程信息题目考点分析,在有机溶剂M中(填“ZnSCU”或CoSOL) 溶解度更大。操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、(4)业上也可利用次氯酸钠氧化C02+生成Co(OH)3沉淀,实现钻的回收。该反应的离子方程式是,若将次氯酸钠改为Na2s28(还原产物为SO；),则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 (5)常温下，已知Co(OH)3的溶度积常数为Ksp,则G?+完全沉淀时c(C03+)l(y5moiL，溶液的pH至少为 (用含Ksp的式子表示)。【参考答案】SiO2避免明火无法有效除铁
35、BC 萃取、分液 ZnSO4 过滤、洗涤、干燥2co2+4OH-+H2O+C1O=2Co(OH)M+C1-1： 214+lg J-JSeV1x105【题目考点分析】废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)其中二氧化硅不溶于酸,滤渣1为SiO2,溶液中含有锌离子,亚铁离 子，钻离子,经双氧水氧化后,亚铁离子转化为三价铁离子，调节pH值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀, 加入有机溶剂经过萃取分液,水相中为钻离子，有机相为锌离子，操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、 洗涤、干燥，据此题目考点分析解题。【题目解析】(1)经题目考点分析可知漉渣I是SiO2，“加热酸浸”时为确保安全应注意避免明火,因为
36、酸浸时会产生氢气。 (2)若无氧化步骤，亚铁离子不能转化为三价铁离子，对实验的影响是无法有效除铁。试剂X可以为下列物 质中的KOH和Zn(OH)2,需要氢氧根结合三价铁离子。(3)经题目考点分析可知操作1的名称是萃取、分液，从流程信息题目考点分析,在有机溶剂M中ZnSO4o 操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)业上也可利用次氯酸钠氧化C02+生成Co(OH)3沉淀，实现钻的回收。该反应的离子方程式是:2co2+4OH +H2O+ClO =2Co(OH)31+Ch 若将次氯酸钠改为 Na2s20M还原产物为 SO;)，Na2s20 与 Co?+得失电子比为2： 1,氧化剂为Na2
37、s208、还原剂为Co?+,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为I： 20(5)常温下,已知Co(OH)3的溶度积常数为Ksp,则C03+完全沉淀时c(Co3+)105molL,溶液的 c(OH )=J 、卬,pH 至少为 14+lg力JVlxlO-5VlxlO-54. (2021河北沧州市高三三模)钉(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。钉的矿产 资源很少，故从含钉废料中回收钉的研究很有意义。某科研小组设计了一种从含钉废料中分离提纯钉的含钉_研磨预 废料处理NaOH溶液操作X浸渣浸取液NaClO溶液氧气系列操蜷原炉一高纯钉艺,其流程如下:盐酸调pH! L滤渣沉淀t清液草酸 (
38、1)加碱浸取时,为提高钉的浸出率可采取的措施有(任写两点)。(2)操作X的名称为 (3)“研磨预处理是将研磨后的含钉废料在氢气还原炉中还原为单质钉,再进行“碱浸获得NaRuO,写出 “碱浸时生成NazRuO的离子方程式:(4)“滤渣的主要成分为RuO2,加入草酸的作用是,金属钉与草酸的质量比x和反应温度T对钉的 回收率的影响如图所示,则回收钉较为适宜的条件是。在酸性介质中，若使用NaClO溶液代替草酸,可获得RuO4,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为(5)“一系列操作”为,写出在“还原炉”中还原制得钉的化学方程式:【参考答案】延长浸取时间,适当提高温度过滤 Ru+2OH +3C1O =R
39、uO： +H2O+3C! 作还原剂 x=l:5,T=701：3 洗涤、干燥RuO,+2H, =Ru + 2H,O【题目考点分析】根据反应速率的影响因素进行判断,能改变的反应速率:根据分离出的物质判断操作的名称,利用电荷守 恒、原子守恒、升降守恒进行配平方程式;根据图像中外界条件的变化对钉回收率的影响从经济效应考虑 找适应的条件。【题目解析】(1)为了提高钉的浸出率,可采取的措施:适当升高温度，增大减的浓度，延长浸取时间，搅拌等:(2)根据操作X后分离的物质浸出渣和浸出液进行判断,操作X为过滤;(3)金属钉在碱浸时被NaClO溶液气化为NazRuOrClCr対应的还原产物为C,反应的离子方程式为
40、Ru + 2OH- + 3ClO =RuO；- + H,O + 3CP ；(4)通过题目考点分析题意“知,在加入盐酸调节pH的同时,再加入草酸的目的是还原NazRuOd,根据 已知图像中钉的回收率的变化判断，回收率较高时,外界条件变化对回收率影响不大的条件;x=l:5,T=70C, NaCQ与Ru。根据化合价的升降,氯元素化合价有+5价降低到1价，Ru化合价山+2价升髙到+4价，根 据化合价守恒得出关系式: (NaClCh):( RuO2 )=1:3； 滤渣经过洗涤后干燥，再经过氢气还原可得高纯钉,方程为:RuO2 + 2H2 Ru + 2H,O .5. (2021山东济南市高三三模)综合利用
41、研究发现,硼镁铁矿(主要成分为Mg2B205-H0,含有SiCh、FeO、Fe203等杂质)可以制备硼酸、铁红和碳酸镁等常用化工试剂，工艺流程图如下：H0,I CDHjOiI例质X驟铁矿粉一国碎 T酸浸,五波净化一7压滤胃9烧一铁红 出,。“流反萃取剂滤液IJ_ 水层 匚上机相!-丄硼酸!过卜一反取卜T.取I一萃取剂1厂萃液|水漉液!！MgC0、v。冗淀NH,HCOj回答下列问题：硼镁矿粉碎的目的是，“酸浸”中Mg2B2O5 . H2O发生的离子反应是。(2)为提髙产品纯度,“净化”时用的试剂X为(填化学式),如果将“净化”中和的顺序调换,会导致的结果是。(3)过滤所得碳酸镁需冷水洗涤后再进行干燥证明碳酸镁固体洗涤干净的具体操作为。(4)不同条件下硼酸的萃取率图象如下:8 420 30 40 50 6085 J彳,温度/pH萃取过程为(填“吸热”或“放热”)反应。增大pH会导致萃取率降低的原因是。 【参考答案】增大固液接触面积,加快浸取速率,提高浸取效率Mg2B2O5 . H,O+4H+=2Mg2+2B(OH)3MgO或者Mg(OH”等铁元素不能彻底的分离,滤液中仍然含有Fe2+,导致所得碳酸镁不纯净取少量最后一次洗涤液于试管中，加入BaCb溶液，若没有白色沉淀生成,则洗涤干净 放热 当溶液的pH过髙时,硼酸以盐的形式存在【题目考点分析】硼镁铁矿经过粉碎增大了与酸的接触面积，提