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1、2023届高考化学备考一轮训练一工业流程题1.(2022广东广州六中高三期末)废旧碱性锌锈电池经以下工艺处理后，可实现钾、锌、镐等元素的有效回收。回答下列问题:(1)“操 作 1”的名称为。(2)MnOOH中 M n元 素 的 化 合 价 为。(3)“煨烧”得到ZnMn2O4的 化 学 方 程 式 为。(4)物质A 的 主 要 成 分 为(填 化 学 式)。(5)若将ZnO、MnOOH直接与盐酸共热反应，所得溶液的主要成分是ZnCb和 M n C d 其中MnOOH与盐酸反应的化学方程式为(6)预处理后的废旧电池质量为m。，其中Zn元素的质量分数为3,回收得到Zn(s)的质量为m,则 Z n元
2、素的回收率为(回收率=产品中Zn元素的质量原料中Zn元素的质量xl00%)o(7)某碱性锌锌电池维持电流强度0.5A(相当于每秒通过5x10-6 m ol电子)，连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6 g,则 电 池 失 效 时 仍 有%的 金 属 锌 未 参 加 反 应。2.(2022广东佛山高三专题练习)某合金主要成分为Zn、Fe、C u,某兴趣小组利用该合金制成的机械零件废弃物，按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO7H2。)。H2O2废弃物一 酸 浸 一滤液I滤液 n ZnSO4-7H2O已知：是常用的氧化剂，通常可以将变价金属离子由低化合价氧化成高化合价；金属离子形
3、成氢氧化物沉淀的相关pH 范围如下表：金属周子pH开始沉淀完全沉淀Fe3+1.52.8Fe2+5.58.3Z n2+5.48.2回答下列问题：(1)写出“酸浸”过程中Z n 发生反应的化学方程式 o(2 广酸浸”和“调 p H”后要把固液分离，所 进 行 的 操 作 是,在实验室进行这步操作所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和(3)凡0?中 氧 元 素 的 化 合 价 是,“氧化”时加入的H/)2 要足量，原因是。(4)“调 p H”时为了不除去Z n ，合适的p H 范围是。(5)从滤液I I 中得到Z n S(V 7 H q 的操作步骤是：、过滤、洗涤、干燥。(6)Z n S O4-7 H2O
4、在一定温度下完全脱去结晶水，继续升温可分解为Z n O 和一种氧化物。r 该 氧 化 物 的 化 学 式 是。试计算：14.35gZ n S C 4 比。完全分解得到Z n O 的质量,写出计算过程(Z n S O4-7也0的式量是287)o3.(20 22 云南罗平县第一中学高三期末)锌被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。以废锌催化剂(主要成分为Z n O 及少量F e2O 3、C u O、M n O、S i C h)为原料制备锌的工艺流程如图所示:Z n已知：口 浸取时，Z n O,C u O 转化为 Z n(N H 3)4 2+、C u(N H 3)4 产进入溶液:25 时，&p
5、(C u S)=6.4 x I O%,K sP(Z n S)=1.6x l 0-24回答下列问题：(1)“浸取”温度为3(T C 时，锌浸出率可达90.6%,继续升温浸出率反而下降，其原因为。(任写一条)。(2)“滤渣I”的主要成分为F e(O H)3 M n(O H)2和(填化学式)；“操作a”的名称为。(3)“深度除锦”可将残留的MM+转化为M n C h，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为。n(实际用量)(4)“深度除铜 时，(N H R S 加入量 以 西人中舁x 10 0%表示卜锌的回收率及除铜效果以反应后溶液中n(理牝用捶试卷第2 页，共 16页铜锌比M u J 表示 的影响如
6、图所示。当（N H“2S加入量多0 0%时，锌的回收率下降的可能原因n Z n（N H,）42+）是（用离子方程式表示）。索置遂湎、x-0,6109876543210%、树与回S雉100.0099.9599.9099.8599.8099.7599.7099.6599.6099.5599 5090 100 110 120 130(N H 4)2S加入量/%4O（5）Z n F2是生成良好的光学基质材料K Z n F j的原料，Z n F?、K Z n F3两种晶体的晶胞结构分别如图所示:Z n F z晶胞K Z n F：,晶胞口已知：Z n F 2的熔点为872。（3,Z n C b的熔点为27
7、5。Z n B r z的熔点为394。熔点顺序为Z n F 2 Z n B r 2 Z n C l2.原因是K Z n F3晶体中与K+最近且等距离的F数目为若NA表示阿伏加德罗常数的值，则Z nF2晶体的密度为 g em-3（用含a,c,NA的代数式表示）。4.（2 0 2 2黑龙江 佳木斯一中三模）氯化亚铜C u C I是一种无机物，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂。它难溶于水，溶于浓盐酸和氨水，不溶于乙醇，在潮湿空气中可被迅速氧化成CU2（O H）3C 1 制备方法如下:硝酸铉、水、硫酸 亚硫酸俊、氯化铉口.途径一，以海绵铜(主要成分是Cu和少量的C u O)为原料，回答下列问题：(
8、1)海绵铜在溶解之前进行“预处理”操作以去除表面的矿物油污，可以选择。A.纯碱溶液浸泡 B.NaOH溶液浸泡 C.酒精清洗(2)溶解步骤温度控制在6 0 口 的 原 因 是(3)反 应 步 骤 的 离 子 方 程 式。口.途径二，以刻蚀废液(主要成分是F eC b、F eC L、C u C b)为原料，回答下列问题：(4)刻蚀废液进行“预处理”时，先加入合适的氧化剂，再 加 入 N a 2 cC h 溶液。加入N a 2 c0 3 调节溶液至微酸性 而 不 是 碱 性 的 原 因 是。(5)析出的氯化亚铜晶体要立即水洗后醉洗，在真空干燥机内于6 0 口干燥2小时，冷却后真空包装，否则会 发 生
9、 反 应 的 化 学 方 程 式 为。.在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的cr 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入C u和 C 1 1 S O 4,生成 C u C l 沉淀从而除去 C h 已知：C u+C u 2+=2 C u+K =7.6 x 1 0-7；K s p(C u C l)=2.0 x 1 O-6(6)通过计算说明上述除。一 的反应能完全进行的原因 o(7)若用Z n 替换C u 可加快除C t 的速率，但需控制溶液的p H。若 p H 过低，除 C F 效 果 下 降 的 原 因 是.5.(2 0 2 2 河南商丘高三期末)一种利用水钻矿 主要成分为C O 2
10、 O 3、CO(OH)3,还含少量F e 2 O 3、A I 2 O 3、MnO等 制取COC12-6H2O的工艺流程如下：己知：口浸出液含有的阳离子主要有H+、C o2 F e 2+、A P M n2 C a2 M g 2+等;口部分阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：阳离子F e3+F e2+C o2+A l3+M n2+M g 2+试卷第4 页，共 1 6页开始沉淀2.77.67.64.07.79.4完全沉淀3.79.69.25.29.812.4 CoCb6H2O熔点86。易溶于水、乙醛等；常温下稳定无毒，加 热 至 时 失 去 结 晶 水 变 成 有毒的无水氯化钻。(1)写出CO(O
11、H)3与 Na2sCh和 盐 酸 反 应 的 离 子 方 程 式。(2)加入NaCICh的目的是 o 为了除去Fe3+、Al3+,需加Na2cO3调 p H,则 pH 应 控 制 的 范 围 为。已知溶液中c(Cc2+)与 pH 的关系为lgc(Co2+)=8.6-2pH,若溶液中c(C02+)为 lm ol/L,此时溶液中的Fe?+能否沉淀完全：(填“能”或“否”)。(4)加 萃 取 剂 的 目 的 是；金属离子在萃取剂中的萃取率与pH 的关系如下图，据此分析pH 的最佳范围 为(填 字 母 序 号)。A.5 g.5 B.4.04.5 C.3.03.5 D.2.0-2.5(5)COC12-6
12、H2O 常用减压烘干法烘干，原因是6.(2022河南濮阳高三期末)工业上以菱镒矿(主要成分为MnCO3,还含少量的FeCO3 MgCOj.CaCO3Fe2O3 AI2O3、SiO2等杂质)为原料制备高纯度碳酸锌的工艺流程如下。盐酸 MnOa 氨水 NH4F 碳酸核菱 镁 矿 瞥 傣 南 澜 H浸&液I _H*H|*X降|H 襦雅I 4 I滤渣1 滤渣2 滤渣3已知：口常温下，相关金属离子M 形成M(OH),沉淀的pH 范围如下表：金属离子 Mn+Al3+Fe3+Fe2+Mn2+Mg2+开始沉淀的 p H c(Mn+)=0.1 mo l-L I3.41.97.08.19.1沉淀完全的 p H c
13、(Mn+)1.0 x l0-5mo l L-4.73.29.01 0.11 1.1常温 下,KSp(C a F2)=1.60 x l0I ”、v”或“=”)。加入N H&F的目的是将C a 2+、M g 2+沉淀除去，常温下，当溶液中C a?+、M g 2+完全除去时 c(Mn+)1.0 x l0-5mo l L-,则 c(F巨_ _ _ _ _ _ _mo l L-1(6)碳酸镀溶液中存在的粒子浓度关系正确的是(填字母序号)。A.c(N H：)+c(H+)=c(CO；-)+c(H CO3)+c(O H)B.c(N H；)+c(N H 3 H 2 O尸c(CO；)+c(H CO；)+c(H 2
14、 c o 3)C.C(NH3-H2O)+C(OH-)=C(H+)+C(H C O3)+2 c(H 2 c O 3)7.(2 0 2 2安徽宿州高三期末)工业上用铝土矿(主要成分为AI 2 O 3,含S i Ch、Fe z O s杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：已知：口S i Ch既不溶于水也不溶于盐酸口冰晶石(N a3 Al F6)可以改变某些金属氧化物的结构，从而使其熔点降低(1)反应I的 离 子 方 程 式 为(任 写一个)。(2)已知溶液X的焰色反应为黄色，则试剂X为,沉淀乙为(填化学式)。(3)操作n的名称为,该操作所使用的玻璃仪器除玻璃棒外，还需。(4)反应I H中除生成A1(O
15、H)3外，还有一种酸式盐，写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(5)AL O 3的熔点较高，电解时非常困难，工业上为了冶炼铝可采取的措施是 o8.(2 0 2 2山东临沂高三期末)某工厂以镇废渣(主要成分为N i,含少量Fe、Fe O、AI 2 O 3和不溶性杂质等)试卷第6页，共1 6页为原料制备翠帆(NiSO”7H2O),其生产工艺如图oNaOH溶 液 HSO,溶液 空气 NaOH溶液锲废渣 T 碱浸|H 酸 浸|H 转化|H 调pH f 滤液B滤液A 不溶性杂质 滤渣B系列操作a NiSO,7H,0该流程中几种金属离子生成对应氢氧化物沉淀的pH 如表。金属离子开始沉淀的pH完
16、全沉淀的pHFe3+2.73.7Fe2+7.69.7Ni2+7.19.2回答下列问题：(1)“碱浸”时 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为(2)检验“酸浸”后的溶液中含有Fe2+需 要 的 试 剂 是。(3)“转化”过程中通入空气的目的是o(4)pH的取值范围是；滤渣B 的 成 分 是。(5)设计实验确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去一。(6)“系列操作”包括蒸发浓缩、过滤、洗涤、干燥。9.(2021 湖北恩施高三期末)硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、ALCh、SiCh等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医
17、药等工业。从硼镁泥中提取MgSO47H2O 的流程如图：硫 酸 硼 镁 泥 NaClO硼镁泥酸解pH=l氧化和水解pH=5 6除钙 f 操 作 IMgSO4*7H2O滤渣 CaSO4根据题意回答下列问题：(1)实验中需用IQ nolH J的硫酸240m L,若 用 18.4mol-L”的浓硫酸来配制，所需的仪器除了烧杯、量筒、玻璃棒，还 需 的 玻 璃 仪 器 是。(2)加入的NaClO可与M d+反应:M a+ClO+H2O=MnO21+2H，+C L,还有一种阳离子也会被NaClO氧化，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为。滤渣的主要成分中除含有Fe(0 H)3、A 1(O H)3 外，
18、还有。(4)在“除钙”前，需检验滤液中Fe 3+是否被除尽，简述检验方法：(5)已知M g S 0 4、Ca S 0 4 的溶解度如表：温度/4 05 06 07 0M g S O43 0.93 3.43 5.63 6.9Ca S O 40.2 1 0 0.2 0 7 0.2 0 10.1 9 3“除钙”是将M g S CU 和 Ca S 0 4 混合溶液中的Ca S 0 4 除去，根据表中数据，简要说明操作步骤：。“操作 1”是 将 滤 液 继 续、过滤、洗涤，便得到了 M g S O445 晶体产率的影响(2)废铜屑中常含有铁、铅等杂质，铅可形成硫酸铅沉淀而除去，某些氢氧化物沉淀的pH如下
19、表所示:氢氧化钠开始沉淀时的p H完全沉淀时的p HCU(OH)24.26.7Fe(O H)32.73.7Fe(O H)27.69.6试分析铁元素除去的合适的pH范围,为不引入杂质，调节pH时 所 加 的 物 质 为。(3)下 列 有 关 操 作 的 说 法 错 误 的 是。A.也可在烧瓶中先加入废铜屑、水，再缓缓加入浓硫酸、浓硝酸B.若废铜屑溶解时生成的两种气体与N a O H溶液反应后只生成一种盐,则实验中n(H NO3)：n(H 2 s o4)为1：2C.趁热过滤时，使用短颈漏斗而不用长颈漏斗D.析出CUSO4-5H2O 晶体的方法同于食盐水中析出氯化钠晶体(4)图中“一系列操作”包含如
20、下步骤，其正确的排序是：a.自然冷却至室温b.加热蒸发溶液至表面有晶膜出现停止过滤，取出晶体，置于滤纸上，再覆盖一-张纸，轻压吸干残液d.用 9 5%乙醇代替蒸储水洗涤e.减压过滤(5)已知：2 C u 2+4I-=2 C u Q+l 2,I2+2S2O,；-=S4O；-+2I-O称取纯晶体ag 加入适量稀硫酸和水配成1 0 0 mL溶液，每次取2 0.0 0 mL,加入过量的K I 溶液(杂质不参与反应)，再加入儿滴淀粉溶液，用 c mol-L Na2 s 2 O3溶液滴定至终点，平均消耗Na2 s 2 O3 溶液bm L,则 所 测 试 样 中 硫 酸 铜 晶 体 的 纯 度 为%1 1.
21、(2 0 2 2 甘肃天水市第一中学高三期末)回答下列问题I .某校化学课外小组为了鉴别Na2 c O,和 N aH C O、两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示:加 g Na2 c O3 NaH C Os(1)写出方法I 中在NaH C C)3 溶液中逐滴加入稀盐酸的离子方程式 o(2)方法I I 能鉴别Na2 c 0,和 N aH C O3的 现 象 是。(3)方法H I、I V 均能鉴别这两种物质，其中加热试管中发生反应的化学方程式为,与方法H I 相比，方法 I V 的优点是(填字母)。A.I V 比 I I I 复杂 B.I V 比 I I I 安全C.I V 比 I H
22、 操作简便 D.I V 可以做到用一套装置同时进行两个实验，而 1 H 不行(4)若用方法I V 验证N a 2 c O3 和 N a H C O3的稳定性，则试管B中 装 入 的 固 体 是(填 化 学 式)。I I.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献，下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。试卷第1 0 页，共 1 6 页NH,CO,饱和NaCl溶液一|沉 淀 一|煨烧炉|Na2CO3母液(NH4cl)已知：i.NH,极易溶于水并生成碱，与酸反应生成盐，如 N&+HC1=NH4CI。i i.有关物质的溶解度(20口)物质NaClNH44 HCOJ,NaH
23、CO3NH4C1溶解度/g36.021.79.637.2(5)沉 淀 池 中 主 要 沉 淀 物(化 学 式)，发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。12.(2022宁夏石嘴山市第三中学高三期末)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(1)的处理工艺流程如下：2 moi !/H2O硫酸H2O2 NaOH 溶液铭预后含泥理污处酸浸pH=l过滤I氧 化-调pH=8 f过滤n滤液UCr(OH)(H2O)5SO4还原钠离子交换树脂液滤已知：口硫酸浸取液中的金属禺子主要是C F+,其次是Fe3+、A13+、Ca2+和Mg2+。口常温下，部分阳离子
24、以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如下：阳离子Fe3+Mg2+Al3+ce沉淀完全时的pH3.711.15.4(8 溶解)9(9溶解)(1)H2O2的作用是将滤液1 中的Cr3+转化为C r g-,写 出 此 反 应 的 离 子 方 程 式。(2)钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液口中的金属阳离子有、。(3)加入N a O H 溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将C r Q；转化为C r O；。写出上述流程中用S 0 2 进行还原时发生反应的离子方程式：。(4)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一，为了测定某废水中S C
25、N-浓度，可用标准A g N C h 溶液滴定待测液，已知：银盐A g C lA g lA g C NA g 2 C r O4A g S C N颜色白黄白砖红白K s p1.8x10-08.3 x1 0 771.2 x1 0-1 63.5 x1 0-1.0 x10-12滴 定 时 可 选 为 滴 定 指 示 剂 的 是(填 化 学 式)，滴定终点现象是：。1 3.(2 0 2 2 黑龙江省饶河县高级中学高三期末)十二水合硫酸铝钾 K A 1(S O 4)2 .1 2 比0 俗名明矶，在生活、医药、工业上应用广泛。下面是实验室探究从铝土矿(主要成分是氧化铝，含少量氧化铁和二氧化硅杂质)制备明矶的
26、流程示意图。已知：二氧化硅不溶于水，也不与硫酸反应。(1)铝元素在地壳中以 态存在，写出K A 1(S C)4)2 溶 于 水 的 电 离 方 程 式。(2)滤 渣 1 主要为(填化学式)。(3)若 A为金属单质，则滤渣2的成分有.(4)操 作 1 是蒸发溶剂至有大量晶膜、冷却结晶。实验室进行该操作时，需要的实验仪器有铁架台、酒精灯、(5)下图为某硫酸试剂瓶的标签。若用其配制1 0 0 m L 3 m o i/L 的溶液，需该硫酸 m L(含p的表达式即可)。硫酸分子式：H 2 s 0 4相对分子质量：9 8外观：合格密度：p g/c m3试卷第1 2 页，共 1 6 页H 2 s C M 的
27、质量分数：7 0%(6)若将铝箔包裹0.1 m o l 金属钠用针扎若干小孔后，放入水中完全反应，用排水法收集到标准状况下气体的 体 积(填 字 母 序 号)。a.大于 1.1 2 L b.等于 1.1 2 L c.小于 1.1 2 L1 4.(2 0 2 2 广东广州模拟预测)五氟化睇(S b F s)是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1 5 0 0 万倍。以某矿(主要成分为S b z C h，含有少量C u O、P b O、A S 2 O 3 等杂质)为原料制备S b F s 的工艺流程如图。滤渣I 滤渣n As已 知:n.C u S,P b S 的 K s p 分别为 6.0 x 1 0
28、-3 6、9.0*1 0-2 9；口 .AS2O3微溶于水、Sb 2 O 3 难溶于水，它们均为两性氧化物；Sb O C l 难溶于水。回答下列问题：(1)为提高睇矿浸出率可采取的措施有 o (填一种)(2)“滤渣厂”中存在少量的Sb O C l,可加入氨水对其“除氯”转化为Sb2O3回收，不宜用N a O H 溶液代替氨水的原因为 o(3)已知：浸出液中：c(C u 2+)=0.0 1 m o l l 、c(P b 2+)=0.0 1 m o l-L L 在“沉淀”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀1 是(填 化 学 式)；当 C u S、P b S共沉时，沉 淀 1 是否已沉淀
29、完全(离子浓度小于I x l O-5 m o l-L-1 即可)。(填“是 或 否)(4)“除碑”时，H 2 P O；转化为H 3 P 该 反 应 的 氧 化 剂 是。(5)“电解”时，以惰性材料为电极，镯的产率与电压大小关系如图所示，阴 极 的 电 极 反 应 式 为。当电压超过U o V 时，睇 的 产 率 降 低 的 原 因 可 能 是 发 生 了 副 反 应。Sb Fs 与 K M n F6 反应,首次实现了用非电解法制取F2,同时生成K Sb F6和 M n F3,若生成3 3.6 L 下2(标准状况),则 转 移 电 子 的 数 目 为(设NA为阿伏加德罗常数)1 5.(2 0 2
30、 2 广东深圳市光明区高级中学模拟预测)一种以转炉机渣(主要成分为V 2 O 3、F e O、Si C h及少量MgO、C a O、A I 2 O 3)为原料实现低成本回收钿资源的生产工艺如下：表一：相关金属离子 co(M n+)=0.0 1 m o l T 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe2+Fe3+Al3+Mg2+开始沉淀的p H7.52.23.79.4沉淀完全的p H9.03.24.71 0.9表二：部分含钢物质在水溶液中主要存在形式如下:p H 1 3主要形式VO 2V2O5VO33-VO4备注多钢酸盐在水中溶解度较小己知：口焙烧 的主要反应为：C a C O3(s)=C
31、a O(s)+C O 2(g);口在焙烧过程中产生C a 2 V 2 O 7；其中，C a 2 V 2 O 7在水中的溶解度小，易溶于稀硫酸和碱溶液。回答下列问题：C a 2 V 2 O 7中V的 化 合 价 为，写出流程中氧化“钢”的 化 学 方 程 式。(2)“酸浸”后钿元素主要以VO；存在，生成VO；的 离 子 方 程 式 为。(3)“滤渣2”的 主 要 成 分 是。(4)“调p H”中一般控制温度不超过400,原因是 o(5)利用上述表格数据，计算F e(O H)3的 o(6)已知“沉钢”得到N H 4 V O 3，该环节通常需要加入过量(N H 4)2 S C)4，其原因是。(7)滤
32、液经浓缩后，经电解后得到高纯度的氢氧化物，该反应阴极电极反应式为 o试卷第1 4页，共1 6页1 6.(2 0 2 2 河北衡水高三期末)铝土矿是工业生产金属铝的原料，铝土矿的主要成分为氧化铝，另外还含有杂质F e q、S i O?等，下图是工业冶炼铝的流程(所用试剂均过量)。铝土矿 试剂a 试剂b硫酸 滤渣I 滤渣II 滤液II H2O 铝回答下列问题：(1)溶解过程中生成F e 3 的 离 子 方 程 式 为。(2)滤 渣 的 成 分 是(写 化 学 式，下同)，滤 渣 的 成 分 是,试剂a 可以为。(3)酸 化 时 生 成 沉 淀 的 离 子 方 程 式 为。(4)电解制铝的化学反应中
33、，反 应 物 的 键 能 之 和(填“大于”或“小于”)生成物的键能之和。图中电解制铝 的 化 学 方 程 式 为。工业上制取A 1 C I,常用A19与 C、3 在高温条件下反应，已知每消耗0.5 m o l 碳单质，转 移 1 m o l 电子，则 该 反 应 的 氧 化 产 物 为(填 化 学 式)。1 7.(2 0 2 2 江苏淮海中学高三期末)硫酸锌(Zn S C U)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用.硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为Zn C C h，杂质为S i C h以及C a、M g、F e、C u等的化合物。其制备流程如图：滤渣 滤渣 滤渣 滤
34、渣回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有(任意一点)。(3)加入物质X调溶液p H=5,最适宜使用的X是(填 序 号)。A.N H3H2O B.C a(O H)2c.N a O H(4)向 8 0-9 0 的滤液口中分批加入适量K M n C U 溶液将F e?+氧化为F e(O H)3,充分反应后过滤，滤渣U 中有M n O2,该步反应的离子方程式为；能说明F e 2+己全部除尽的实验方法是一。(5)滤液口中加入锌粉的目的是.(6)滤渣与浓H 2s o 4 反应可以释放HF并循环利用，同时得到C a S C U和。18.(2022
35、河北大名县第一中学高三期末)锂在新能源等领域应用广泛。从粉煤灰(含A 12O3,F e,Ov L i。、S i。?等)中回收提取铝、锂元素的化合物的流程如下图所示:稀硫酸 氨水(N H4)2cII 广L i 2 c固体-L *_ 系 列 操 作粉 煤 灰 一|W 胆 圜 一 眄 同 一 画 乐 刃 愫”1 v L母液滤渣 1 滤渣 2-A-AA1(OH)3已知：碳酸锂的溶解度(g)见下表。温度/01020304 05 06 08 0100L i 2c。31.5 4 1.4 31.331.251.171.081.010.8 5 0.72回答下列问题(1)“粉碎的目的是,滤 渣 1 的 成 分 主
36、 要 是(填 化 学 式)。(2)从滤渣2 中分离出A 1(O H)3可用下图所示方法，试剂x是试剂X 过量C O 2滤渣2 H 步骤 1 I-H 步骤2|A 1(O H)3(3)“沉锂”中的“一系列操作“依次为、洗涤、干燥，母液中的主要成分为(填化学式)，检验其阴离子的方法为 o试卷第16 页，共 16 页参考答案：1.过滤+3高温(3)ZnO+2MnOOH=ZnMn2O4+H20(4)A12O3A(5)2MnOOH+6HCl=CLT+2MnCL+4H2O(6)-x l0 0%m0-w(7)87【分析】废旧碱性锌镭电池预处理后，水浸、然后过滤，滤渣为ZnO、M nO O H,滤液为KOH溶液
37、；煨烧滤渣得ZnMmCU;加入足量A l粉、真空热还原，得Zn(g)、铝镭合金和物质A,A中肯定含有氧元素，而A1的性质最活泼，所以其应为AI2O3。(1)由分析可知，“操 作1”的名称为过滤。答案为：过滤；(2)MnOOH中，O显-2价，H显+1价，则M n元素的化合价为+3。答案为：+3；(3)滤渣的主要成分为ZnO、MnOOH,“煨烧”时得到ZnMmOa等,化学方程式为ZnO+2MnOOH高温 高温 Z n M n204+H20o 答案为：ZnO+2 M n O O H Z n M n2O4+H2O；(4)由分析可知，物质A的主要成分为ALCh。答案为：A12O3；(5)若将ZnO、Mn
38、OOH直接与盐酸共热反应，所得溶液的主要成分是ZnCL和M n C L,则ZnO与盐酸发生复分解反应，MnOOH与盐酸发生氧化还原反应，在生成MnCb的同时，还应有AC L生成，所以MnOOH与盐酸反应的化学方程式为2MnOOH+6HCl=Cl2t+2MnCl2+4H2OA答案为：2MnOOH+6HCl=C12f+2MnC12+4H2。；(6)预处理后的废旧电池质量为m o,其中Zn元素的质量分数为3,则废旧电池中锌元素的质量为m 3 g,回收得到Zn(s)的质量为m”则Z n元素的回收率为 xl00%。答案为：n)ow答案第17页，共18页!x lO O%.m（）-w(7)某碱性锌镒电池工作
39、8 0 分钟通过的电子为5 x l()s mol/s x 8 0 x 6 0 s=0.0 2 4mol,参加反应的Z n的物质的量为0.0 1 2 mol。如果制造一节电池所需的锌粉为6 g,则电池失效时仍有6 g-0.0 1 2 molx 6 5 g/mol/,一 ，-x lO O%=8 7%的金属锌未参加反应。答案为：8 7。6 g【点睛】Mn OOH与浓盐酸在加热条件下的反应，类似于M nC h 与热的浓盐酸的反应。2.Z +H 2 s o4=Z nS O4+H 2 T过 滤 漏 斗-1 生成F e 3+会催化H/5?分解，保证F e 2+完全被氧化，加入H 2 O 2 要足量；(4)2
40、.8 p H 5.4(5)蒸发浓缩，降温结晶(6)S O3 4.0 5 g【分析】合金主要成分为Z n、F e、C u,加稀硫酸Z n、F e 生成Z nS O,和F e S O4,过滤将C u分离出来,凡。?将F e S O”氧化成F e 2(S 0 J,调 pH,F e 3+水解沉淀,过滤，得到Z nS O,溶液，将Z nS O q溶液蒸发浓缩得到Z nS O 4-7 H q固体；(1)“酸浸”过程中Z n 发生反应的化学方程式Z +H 2 s 0,=Z nS O,+H?T；(2)根据分析可知“酸浸”和 调pH”后要通过过滤将固液分离，所进行的操作是过滤；过滤所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒
41、和漏斗；(3)H2o2中氧元素的化合价是-1 价;“氧化”时加入的H/)2 要足量，因为生成F e 3+会催化H/)2 分解，保证F e 2+完全被氧化，加入Hq?要足量；(4)“调 pH”时为了不除去力匕p H 不能超过5.4；要保证F e 3+都沉淀，p H 要大于2.8；故合适的 p H范围是2.8 4所 ZnCb 12 -g/cma-cN【分析】废锌催化剂主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2,加入NH3-NH4cl的混合溶液，生成 Zn(NH3)4F+、CU(N H3)42+,同时生成 Fe(OH)3、Mn(OH)2 等，SiCh 不溶解，过滤一起除去，再向滤液中
42、加入H2O2,进行深度除锯，反应的方程式为H2O2+Mn2+2NH3H2O=MnO2X+2H2O+2NH；,再加入(N H S,进行深度除铜，反应的方程式为 CU(N H 3)4+S 2=CUS 1+4 N H 3,过滤，除去MnO2和 C u S,向滤液中加入萃取剂，使锌进入有机萃取剂中，分液后，再向有机萃取剂中加入硫酸，进行反萃取，得到硫酸锌溶液，然后进行电解，得到锌。(1)“浸取”温度为30时，锌浸出率可达90.6%,继续升温浸出率反而下降，其原因为温度过高，氨挥发量增加且NH4。分解，生成 Zn(NH3)4产减少，不利于废锌催化剂中锌的浸出。(2)滤 渣 1”的主要成分为Fe(OH)3
43、、Mn(OH)2和 SiCh，操作a 为分离有机层和无机层，名称为分液。(3)“深度除锈”可将残留的M/+转化为MnO2,该反应的离子方程式为：H2O2+Mn2+2NH3H2O=MnO2j+2H2O+2NH：(4)当(NH4)2S加入量300%时，锌的回收率下降的可能原因锌离子与硫离子结合生成了硫化锌,离子方程式为 Zn(NH3)42+S2=ZnSJ+4NH3(5)答案第19页，共 18页口离子晶体熔沸点较高，分子晶体熔沸点较低，根据熔点知，Zn F 2为离子晶体，熔点较高，Zn B r z、Z n C L都是不含氢键的分子晶体且相对分子质量Z n B r 2 Z n C b,所以Z n B。
44、的熔点高于Z n C b口晶胞顶点为K+,K*个数=8 x：=l、面心上微粒个数=6 x：=3,中心上一个微粒，根据其化学式知，F为面心上的微粒，一个面内与K+最近且等距离的K有4个，有三个这样的面，因此与K+最近且等距离的F数目为4 x 3=1 2个。匚Zn F 2晶胞中白色球个数=l+8 x：O=2、黑色球个数=2+4X/=4，白色球、黑色球个数之比=2：4=1：2,所以白色球表示Zn 2+、黑色球表示F,该晶胞体积=(ax l(y 7 c m)2 x(c x l(y 7 c m)=a2 c x l(y 2 i c m 3,晶胞密度=帘2a2c x l O 2 1g /c m3=2.0 6
45、 x 1()2 3a?c N Ag /c m 4.(1)C(2)防止温度过高导致俊盐分解(3)CU2+S O 3-+2 C 1+H2O=2 CUC I 1+S O f +2 F T(4)溶液中含有铜离子，若溶液碱性过强，则会生成氢氧化铜沉淀(5)4 CUC 1+O2+4 H2O=2 CU2(O H)3C 1+2 H C 1 已知：口0 1+0 1 2+=2 C u+K =7.6 x 1 0-7；口的。=C l +C u+K s p(C u C l)=2.0 x 1 0 6；则E l-2*口得：C u+C u2+2 c2 C u C l,此反应的平衡常数为K _ 7.6 x 1 0-7 K s
46、p(C u C l)2 4.0 x 1 0飞=1.9 x l 05说明此反应进行程度很大，能够完全进行(7)若pH过低，锌会与溶液中氢离子反应【分析】海绵铜预处理后加入硝酸镂、硫酸，反应得到硫酸铜、硫酸筱，过滤后滤液加入亚硫酸镂、氯化镂，将二价铜转化为一价铜并生成氯化亚铜沉淀；刻蚀废液预处理后，加入亚硫酸钠将二价铜转化为一价铜，再加入氯化钠生成氯化亚铜沉淀；氯化亚铜过滤分离出来水洗、醇洗后烘干得到氯化亚铜。(1)矿物油污为烧类不是酯类不能用碱性物质清除，应该选择酒精溶液预处理；故选C；(2)解步骤温度控制在6 0 n的原因是防止温度过高导致镂盐分解，使得浸取效率下降；(3)亚硫酸根离子具有还原
47、性;反应步骤中铜离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成亚铜离子和硫酸根离子，亚铜离子又和氯离子生成氯化亚铜沉淀，故总的离子方程式为；C u2+S O；+2 C 1-+H2O=2 CUC 1；+S O j +2 f T；答案第2 0页，共1 8页(4)刻蚀废液加入氧化剂后亚铁离子转化为铁离子，溶液中含有铁离子、铜离子，调节pH生成铁的沉淀除去铁；若溶液碱性过强，则会生成氢氧化铜沉淀导致铜元素损失；(5)空气中氧气具有氧化性，已知：C u C l 在潮湿空气中可被迅速氧化成CU2(O H)3C 1；则会发生反应的化学方程式为 4 CUC 1+O2+4 H2O=2 CU2(O H)3 c 1+2 H
48、 C 1；(6)已知：D C u+C u2+i 2 C u+K =7.6 x 1 0；D C u C l=C l+C u+K s p(C u C l)=2.0 x I O6；贝 4 口-2 乂 口K 7.6 x 1 07 小得：C u+C u 2+2 C U 2 C u C l,此反应的平衡常数为Ksp(CuCl)1=4.000m=L 9 x l S，说明此反应进行程度很大，能够完全进行，故上述除c r 的反应能完全进行；(7)用 Z n 替换C u,若 p H 过低，锌会与溶液中氢离子反应，导致除C 1 效果下降。5.(1 )2 CO(O H)3+S OT +4 H+=2 CO2+S Of
49、+5 H2O(2)将 F e 2+氧化成F e3+(3)5.2 p H 7,6 能(4)除去溶液中的Md+C(5)降低烘干温度，防止产品熔化或分解失去结晶水变为无水氯化钻【分析】水钻矿 主要成分为C O 2 O 3、CO(O H)3,还含少量水2 O 3、A I 2 O 3、MnO等 加盐酸、N a 2 s。3 浸取,得到阳离子主要有H*、C o2 F e2 A l3 M n2 C a2 M g 2+等的浸出液,向浸出液中加入 N a C I O j 氧化 F e 2+为 F e 3+,力 口 N a 2 c C h 调 pH 5.2 7.6 沉淀 F e 3+、A P+为 F e(O H)3
50、,A 1(O H)3,过滤，得到滤液1,向滤液1 中加入N a F,沉淀C a 2+、M g2+,过滤，得到滤液，向滤液加盐酸中和溶液，加入萃取剂萃取M M+,将萃取后的溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到粗产品 C 0 C I 2 6 H 2 O 0(1)水钻矿的主要成分为C O 2 O 3 和CO(O H)3,加入盐酸和亚硫酸钠，浸出液含有C 0 2+,所以反应的离子方程式为：2 CO(O H)3+S O +4 H+=2 CO2+S O；-+5 H2O；(2)N a C l O3 的作用是将 F e a+氧化成 F e 3+,发生反应：C I O；+6 F e2+6 H+=C I +6 F e3+3