《2023年高考化学题源解密15 工艺流程综合题(含详解).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高考化学题源解密15 工艺流程综合题(含详解).pdf（35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 1 5 工 艺 流 程 综 合 题【母 题 来 源】2022年 全 国 甲 卷【母 题 题 文】硫 酸 锌(ZnSO)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 ZnCO、，杂 质 为 Si。？以 及 Ca、Mg、Fe、C u等 的 化 合 物。其 制 备 流 程 如 下:ZnSO4H2O 本 题 中 所 涉 滤 渣 滤 渣 滤 渣 滤 渣 及 离 子 的 氢 氧 化 物 溶 度 积 常 数 如 下 表:离 子 Fe3+Zn2+Cu，Fe2+Mg2+Kp
2、4.0 x1 O-386.7 x lO172.2 x IO-208.0 xlO-161.8xl0-11回 答 下 列 问 题：(1)菱 锌 矿 焙 烧 生 成 氧 化 锌 的 化 学 方 程 式 为 o(2)为 了 提 高 锌 的 浸 取 效 果，可 采 取 的 措 施 有、(3)加 入 物 质 X 调 溶 液 pH=5,最 适 宜 使 用 的 X 是(填 标 号)。A.NH,H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH滤 渣 的 主 要 成 分 是、。(4)向 80 90 的 滤 液 中 分 批 加 入 适 量 KMnO4溶 液 充 分 反 应 后 过 滤，滤 渣 中 有 MnOz,该 步 反
3、应 的 离 子 方 程 式 为。(5)滤 液 中 加 入 锌 粉 的 目 的 是。(6)滤 渣 与 浓 HSO4反 应 可 以 释 放 H F并 循 环 利 用，同 时 得 到 的 副 产 物 是、o【答 案】(DZnCCh2 ZnO+CO2T(2)将 焙 烧 后 的 产 物 碾 碎，增 大 接 触 面 积 增 大 硫 酸 的 浓 度 等(3)B Fe(OH)3 CaSO4 SiO2(4)3Fe2+MnO4+7H2O=3Fe(OH)jJ,+MnO21+5H+(5)置 换 C/+为 C u从 而 除 去 CaSO4 MgSO4【试 题 解 析】由 题 干 信 息，菱 锌 矿 的 主 要 成 分
4、为 ZnCO3,杂 质 为 SiC2以 及 Ca、M g、Fe、C u 等 的 化 合 物，结 合 流 程 图 分 焙 烧 析，菱 锌 矿 焙 烧，主 要 发 生 反 应 ZnCChZnO+CChT，再 加 入 H 2 s 酸 浸，得 到 含 ZM+、Ca2 Mg2Fe2 Fe3+、C M+的 溶 液,加 入 物 质 X 调 节 pH=5,结 合 表 格 数 据，过 滤 得 到 Fe(OH)3、CaSO4 SiO?的 滤 渣，滤 液 中 主 要 含 有 Zn2+、CM+、Mg2+、Ca2 Fe2+,再 向 滤 液 中 加 入 KMnO4溶 液 氧 化 Fe?+,过 滤 得 至 l Fe(OH)
5、3和 MnCh的 滤 渣，滤 液 中 加 入 锌 粉，发 生 反 应 Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,过 滤 后 得 到 滤 渣 为 Cu,再 向 滤 液 中 加 入 H F 脱 钙 镁，过 滤 得 到 滤 渣 为 CaF2、MgF2,滤 液 为 ZnSCU溶 液，经 一 系 列 处 理 得 到 ZnSO4-7H2O,据 此 分 析 解 答。(1)由 分 析，焙 烧 时，生 成 Z n O 的 反 应 为：ZnCO3焙 烧 ZnO+CO2 T;(2)可 采 用 将 焙 烧 后 的 产 物 碾 碎，增 大 接 触 面 积、增 大 硫 酸 的 浓 度 等 方 式 提 高 锌 的 浸 取 率；(3)
6、A.NH3H2O易 分 解 产 生 NH3污 染 空 气，且 经 济 成 本 较 高，故 A 不 适 宜；B.Ca(OH)2不 会 引 入 新 的 杂 质，且 成 本 较 低，故 B 适 宜；C.N a O H 会 引 入 杂 质 Na+,且 成 本 较 高，C 不 适 宜；故 答 案 选 B；当 沉 淀 完 全 时(离 子 浓 度 小 于 lOmol/L),结 合 表 格 Ksp计 算 各 离 子 完 全 沉 淀 时 p H 5 的 只 有 Fe3+,故 滤 渣 中 有 Fe(OH)3,又 CaSCU是 微 溶 物，SiCh不 溶 于 酸，故 滤 渣 的 主 要 成 分 是 Fe(OH)3、
7、CaSCM、SiO2;(4)向 8090 滤 液 中 加 入 KMnO4溶 液，可 氧 化 Fe2+,得 到 Fe(OH)3和 MnCh的 滤 渣，反 应 的 离 子 方 程 式 为 3Fe2+MnO4+7H2O=3Fe(OH)3J,+MnO21+5H+；(5)滤 液 中 加 入 锌 粉，发 生 反 应 Zn+Cu2+=ZM+=Cu,故 加 入 锌 粉 的 目 的 为 置 换 C M+为 C u 从 而 除 去；(6)由 分 析，滤 渣 为 CaF2、MgF2,与 浓 硫 酸 反 应 可 得 到 H F,同 时 得 到 的 副 产 物 为 CaSCh、MgSO4【母 题 来 源】2022年 全
8、 国 乙 卷【母 题 题 文】废 旧 铅 蓄 电 池 的 铅 膏 中 主 要 含 有 PbSC、PbO?、PbO和 Pb。还 有 少 量 Ba、Fe、Al的 盐 或 氧 化 物 等。为 了 保 护 环 境、充 分 利 用 铅 资 源，通 过 下 图 流 程 实 现 铅 的 回 收。Na2CO3 HAC.H2O2 NaOH铅 膏 一 脱 硫-酸 浸-A沉 铅 A P b Q 一 些 难 溶 电 解 质 的 溶 度 积 常 数 如 下 表 滤 渣 丁 滤 液 难 溶 电 解 质 PbSO4PbCO3BaSO4BaCO32.5 xlO-87.4x1 O-14l.l x W1 02.6x10-9一 定
9、 条 件 下，一 些 金 属 氢 氧 化 物 沉 淀 时 的 pH如 下 表:金 属 氢 氧 化 物 Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3Pb(OH)2开 始 沉 淀 的 pH 2.3 6.8 3.5 7.2完 全 沉 淀 的 pH 3.2 8.3 4.6 9.1回 答 下 列 问 题:(1)在“脱 硫”中 PbSC转 化 反 应 的 离 子 方 程 式 为,用 沉 淀 溶 解 平 衡 原 理 解 释 选 择 Na2c0、的 原 因 在“脱 硫”中，加 入 Na2c0、不 能 使 铅 膏 中 BaSO,完 全 转 化，原 因 是。在“酸 浸”中，除 加 入 醋 酸(HAc),还 要 加
10、入 Hz。？。(i)能 被 H q 2 氧 化 的 离 子 是；(证)比。2促 进 了 金 属 Pb在 醋 酸 中 转 化 为 Pb(Ac%,其 化 学 方 程 式 为；(iii)H2O2也 能 使 PbO?转 化 为 P M A%,H2O2的 作 用 是。(4)“酸 浸”后 溶 液 的 p H 约 为 4.9,滤 渣 的 主 要 成 分 是 o(5)“沉 铅”的 滤 液 中，金 属 离 子 有。【答 案】(I)PbSO4(s)+CO；(aq)=PbCO3(s)+SO;(aq)反 应 PbSC)4(s)+CO；(aq)=PbCCh+SO：(aq)的 平 衡 常 数 K=g|圣=3.4x 105
11、105,PbSO4可 以 比 较 彻 底 的 转 化 为 PbCChc(C0:)(2)反 应 BaSO4(s)+CO(aq)=BaCOKs)+SO：(aq)的 平 衡 常 数 K=c(SOt)c(C0Q=0.04105,反 应 正 向 进 行 的 程 度 有 限(3)Fe2+Pb+H2O3+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O 作 还 原 剂(4)Fe(OH)3、A1(OH)3(5)Ba2+,Na+【试 题 解 析】铅 膏 中 主 要 含 有 PbSC4、PbCh、PbO和 Pb,还 有 少 量 Ba、Fe、Al的 盐 或 氧 化 物 等，向 铅 膏 中 加 入 碳 酸 钠 溶 液 进 行 脱
12、硫，硫 酸 铅 转 化 为 碳 酸 铅，过 滤，向 所 得 固 体 中 加 入 醋 酸、过 氧 化 氢 进 行 酸 浸，过 氧 化 氢 可 将 溶 液 中 的 亚 铁 离 子 氧 化 为 铁 离 子，酸 浸 后 溶 液 的 p H 约 为 4.9,依 据 金 属 氢 氧 化 物 沉 淀 时 的 p H 可 知，滤 渣 主 要 成 分 为 氢 氧 化 铝、氢 氧 化 铁，过 滤 后，向 滤 液 中 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 进 行 沉 铅，得 到 氢 氧 化 铅 沉 淀，滤 液 中 的 金 属 阳 离 子 主 要 为 钠 离 子 和 铁 离 子，氢 氧 化 铅 再 进 行 处 理 得 到
13、PbO。(1)“脱 硫”中，碳 酸 钠 溶 液 与 硫 酸 铅 反 应 生 成 碳 酸 铅 和 硫 酸 钠，反 应 的 离 子 方 程 式 为：PbSO4(s)+CO；(叫)=PbCCh(s)+SOf(叫)，由 一 些 难 溶 电 解 质 的 溶 度 积 常 数 的 数 据 可 知，Ksp(PbCO3)=7.4x 10-巴 Ksp(PbSO4)=2.5x 10-S,反 应 PbSO4(s)+COj(aq)=PbCC)3(s)+SO；(aq)的 平 衡 常 数 c(C0；)c(Pb).c(SO：)_ K、p(PbSC)c(Pb2+)c(CO)-Kp(PbCO3)2.5x1087.4x10年=3.
14、4xl05105,说 明 可 以 转 化 的 比 较 彻 底，且 转 化 后 生 成 的 碳 酸 铅 可 由 酸 浸 进 入 溶 液 中，减 少 铅 的 损 失。(2)反 应 BaSCMs)+CO；(aq)=BaCCh(s)+SO：(aq)的 平 衡 常 数 嗡=爵=瞿 含=黑 耗.4 3。5,说 明 该 反 应 正 向 进 行 的 程 度 有 限，因 此 加 入 碳 酸 钠 不 能 使 铅 膏 中 的 BaSCU完 全 转 化。(3)(i)过 氧 化 氢 有 氧 化 性，亚 铁 离 子 有 还 原 性，会 被 过 氧 化 氢 氧 化 为 铁 离 子。(ii)过 氧 化 氢 促 进 金 属 P
15、b在 醋 酸 溶 液 中 转 化 为 Pb(Ac)2,过 氧 化 氢 与 Pb、H A c 发 生 氧 还 原 反 应 生 成 Pb(Ac)2和 H2O,依 据 得 失 电 子 守 恒 和 原 子 守 恒 可 知，反 应 的 化 学 方 程 式 为：Pb+H202+2HAc=Pb(Ac)2+2H20o(iii)过 氧 化 氢 也 能 使 PbCh转 化 为 Pb(Ac)2,铅 元 素 化 合 价 由+4价 降 低 到 了+2价，PbCh是 氧 化 剂，则 过 氧 化 氢 是 还 原 剂。(4)酸 浸 后 溶 液 的 p H 约 为 4.9,依 据 金 属 氢 氧 化 物 沉 淀 时 的 p H
16、 可 知，滤 渣 主 要 成 分 为 氢 氧 化 铝、氢 氧 化 铁。(5)依 据 分 析 可 知，加 入 碳 酸 钠 不 能 使 铅 膏 中 的 BaSO4完 全 转 化，铁 离 子、铝 离 子 转 化 为 了 氢 氧 化 铁、氢 氧 化 铝 沉 淀，铅 转 化 为 了 氢 氧 化 铅、最 终 变 为 了 氧 化 铅，因 此 沉 铅 的 滤 液 中，金 属 离 子 有 Ba2+和 加 入 碳 酸 钠、氢 氧 化 钠 时 引 入 的 Na+【命 题 意 图】主 要 是 考 查 物 质 制 备 的 工 艺 流 程 分 析，涉 及 方 程 式 书 写、实 验 操 作、试 剂 作 用 分 析、溶 液
17、 的 酸 碱 性 等 知 识。接 受、吸 收、整 合 化 学 信 息 的 能 力。分 析 问 题 和 解 决(解 答)化 学 问 题 的 能 力。在 解 决 化 学 问 题 的 过 程 中，运 用 化 学 原 理 和 科 学 方 法，能 设 计 合 理 方 案，初 步 实 践 科 学 探 究。【命 题 方 向】通 过 分 析 近 几 年 的 高 考 试 题 发 现，该 类 题 干 以 工 业 生 产 为 主 要 背 景，以 文 字、工 艺 流 程 图、表 格 相 结 合 的 形 式 呈 现，阅 读 量 相 对 较 大。预 测 在 2023年 的 高 考 试 题 中 会 继 续 延 续 这 种
18、出 题 方 式，更 贴 近 工 业 生 产(例 如:会 出 现 更 多 的 工 业 术 语 和 设 备 名 称 等)，考 查 点 会 更 加 综 合，可 能 会 以 陌 生 的 新 物 质 为 背 景，突 出 考 查 学 生 的 能 力，更 加 关 注 原 料 的 选 择、循 环 利 用、绿 色 化 学、环 境 保 护、物 质 的 分 离 提 纯、产 率 的 计 算 等。【得 分 要 点】1.工 艺 流 程 题 的 解 题 思 路工 艺 流 程 题 实 际 上 是 考 查 考 生 运 用 化 学 反 应 原 理 及 相 关 知 识 来 解 决 工 业 生 产 中 实 际 问 题 的 能 力。解
19、 此 类 题 目 的 基 本 思 路：（1）先 粗 读，从 题 干 中 获 取 有 用 信 息，理 清 思 路。先 不 必 把 每 个 环 节 的 原 理 都 搞 清 楚。（2）针 对 问 题 再 精 读，分 析 细 节，根 据 问 题 去 研 究 某 一 步 或 某 一 种 物 质。（3）要 看 清 所 问 问 题，不 能 答 非 所 问，并 注 意 语 言 表 达 的 规 范 性。2.工 艺 流 程 题 的 解 题 方 法（1）明 确 目 的，提 取 有 用 信 息。通 过 阅 读 题 头，了 解 流 程 图 以 外 的 文 字 描 述、表 格 信 息、后 续 设 问 中 的 提 示 性
20、信 息，进 而 明 确 生 产 目 的 制 备 什 么 物 质，找 到 制 备 物 质 时 所 需 的 原 料 及 所 含 杂 质，提 取 出 所 给 的 相 关 信 息 化 学 反 应 方 程 式、物 质 的 稳 定 性、物 质 的 溶 解 性 等。（2）分 析 流 程，弄 清 各 步 作 用。对 比 分 析 流 程 图 中 的 第 一 种 物 质（原 料）与 最 后 一 种 物 质（产 品），找 出 原 料 与 产 品 之 间 的 关 系，联 系 问 题 有 针 对 性 地 思 考：原 料 转 化 为 产 品 的 过 程 中 依 次 进 行 了 什 么 反 应？每 一 步 除 目 标 物
21、质 外 还 产 生 了 什 么 杂 质 或 副 产 物？杂 质 是 否 要 除 去，采 用 什 么 操 作 方 法 除 去？（3）看 清 问 题，准 确 规 范 作 答。这 一 步 很 关 键，历 年 的 高 考 评 卷 分 析 都 指 出 考 生 的 简 述 能 力 比 较 差，特 别 是 化 学 用 语 的 表 述 与 实 际 要 求 存 在 很 大 偏 差。所 以 答 题 时 要 看 清 问 题，不 能 答 非 所 问，要 注 意 语 言 表 达 的 科 学 性 和 准 确 性，如 分 清 是 要 求 回 答 实 验 操 作 名 称 还 是 具 体 操 作 步 骤。3.解 工 业 流 程
22、 题 必 备 知 识（1）常 用 思 考 方 法。反 应 原 理；提 高 原 料 利 用 率；快 速 反 应；提 高 产 率；提 高 产 品 纯 度；绿 色 环 保；工 业 成 本 低。（2）控 制 反 应 条 件。调 节 p H 值 的 目 的：控 制 溶 液 的 酸 碱 性 使 某 些 金 属 离 子 形 成 氢 氧 化 物 沉 淀。调 p H 值 所 加 试 剂：一 般 是 含 被 提 纯 物 质 中 的 金 属 阳 离 子 对 应 的 金 属、金 属 氧 化 物、金 属 氢 氧 化 物 或 金 属 碳 酸 盐（总 之，这 些 物 质 要 能 与 H+反 应，又 难 溶 于 水，这 样
23、可 即 使 过 量 而 又 不 会 引 入 新 的 杂 质 离 子），有 时 候 也 可 能 加 N a O H 或 氨 水 来 调 pH值，要 据 题 意 具 体 分 析（一 般 是 加 的 Na NH4+不 会 在 后 续 的 程 序 中 难 以 分 离）p H 值 的 调 节 范 围：据 题 意 告 知 的 某 离 子 完 全 沉 淀 或 开 始 沉 淀 的 p H 值 数 据 来 选 择，不 能 随 意 更 改，应 该 是 题 目 中 原 始 数 据 的 组 合。（3）物 质 的 分 离 和 提 纯 的 方 法。结 晶（重 结 晶）；过 滤；趁 热 过 滤；洗 涤（水 洗，冰 水 洗
24、涤，醇 洗）；蒸 储：液、液 分 离（主 要 仪 器：蒸 锚 烧 瓶、温 度 计、冷 凝 管、尾 接 管）；蒸 发（实 验 仪 器：蒸 发 皿、铁 架 台、玻 璃 棒、坦 烟 钳、酒 精 灯）；萃 取；分 液（主 要 仪 器：分 液 漏 斗）；升 华；盐 析：加 无 机 盐 使 溶 质 的 溶 解 度 降 低 而 析 出。灼 烧：高 温 条 件 下 固 体 物 质 的 燃 烧（主 要 仪 器：地 烟）；煮 沸：目 的 通 常 是 除 去 溶 解 在 水 中 的 气 体（通 常 为 02）,或 是 为 了 促 进 水 解，聚 沉 后 便 于 过 滤 分 离。4.常 见 文 字 叙 述 规 范 套
25、 路(重 要)(1)如 何 进 行 滴 定 终 点 的 判 断？答：当 滴 入 最 后 一 滴 标 准 液 时，溶 液 颜 色 由 xx颜 色 变 为#颜 色，且 半 分 钟 内 不 恢 复 原 色。(注：只 写“变 色”或“褪 色”不 得 分)(2)洗 涤 沉 淀 的 方 法：往 漏 斗 中 加 入 蒸 储 水 至 没 过 沉 淀 物，待 水 自 然 流 下 后，重 复 以 上 操 作 2 3 次。(3)检 验 沉 淀 是 否 洗 涤 干 净 的 方 法：取 最 后 一 次 的 洗 涤 液，滴 加 xx试 剂(可 与 杂 质 的 某 些 离 子 发 生 沉 淀 反 应),如 果 没 有 沉
26、淀 生 成，说 明 沉 淀 洗 涤 干 净；否 则 说 明 沉 淀 未 洗 涤 干 净。(注：这 种 情 况 因 为 离 子 浓 度 较 低，应 该 选 用 反 应 灵 敏 的 特 征 反 应。此 时 一 般 不 用 焰 色 反 应 实 验 检 验)。(4)检 验 沉 淀 是 否 完 全 的 方 法：静 置，向 上 层 清 液 中 继 续 滴 加 xx试 剂，若 没 有 沉 淀 生 成，说 明 沉 淀 完 全；若 出 现 沉 淀 则 说 明 沉 淀 未 完 全。(5)如 何 进 行 萃 取 操 作？答：在 分 液 漏 斗 中 加 溶 液 和 萃 取 剂，右 手 堵 住 漏 斗 上 口 塞，左
27、手 握 活 塞，倒 转 用 力 振 荡，放 气，正 立 放 铁 圈 上 静 置。1.(2022北 京 北 师 大 实 验 中 学 三 模)碳 酸 锂(SrCCh)难 溶 于 水，主 要 用 于 电 磁 材 料 和 金 属 冶 炼。一 种 由 工 业 碳 酸 锯(含 少 量 Ba2+、Ca2 Mg2+、Pb?+等)制 备 高 纯 碳 酸 锢 的 工 艺 流 程 如 下：已 知 1：I.Cr(OH)3为 两 性 氢 氧 化 物；I I.常 温 下，各 物 质 的 溶 度 积 常 数 如 下 表 所 示。化 合 物 Cr(OH)3Ca(OH)2Mg(OH)2SrCO3Ksp近 似 值 1X 10-3
28、1 5.5x10-61.8x10 5.6xlO10回 答 下 列 问 题：(1)气 体 A 的 电 子 式 为。(2)“除 队 铅”时，p H过 低 会 导 致(N H S C Q 的 利 用 率 降 低，原 因 为(结 合 化 学 用 语 解 释)；“还 原”时 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(3)“滤 渣 1”的 主 要 成 分 为(填 化 学 式)。(4)用 氨 水 和 NaOH分 步 调 节 p H,而 不 是 直 接 调 节 溶 液 的 p H-1 3的 原 因 为。(5)“调 pH=13”后 需 对 溶 液 进 行 煮 沸 并 趁 热 过 滤 出 滤 渣 2,煮 沸
29、并 趁 热 过 滤 的 原 因 为 o(6)已 知：碳 酸 的 电 离 常 数 Kn=4.4xlfr7、K a 2=4.7x10,则“碳 化”时，Sr2+(aq)+2HCO3(aq)晦”SrCCh+H2co3(aq)的 平 衡 常 数 K=(保 留 两 位 有 效 数 字)。(7)“系 列 操 作”中，将 结 晶 过 滤 后，不 经 洗 涤，直 接 以 200 热 风 烘 干，便 可 得 高 纯 SrC C h,其 原 因 是 2.(2022北 京 市 十 一 学 校 三 模)废 旧 锂 离 子 电 池 正 极 材 料 主 要 由 活 性 材 料(L iN iC o y M n Q j与 铝
30、箔 构 亦 采 用 碱 浸 法 分 离 回 收 正 极 活 性 材 料 流 程 如 图 所 示。1.5mol/LNaOH 褐 煤 CO,H,0废 料 还 原 焙 烧“国 烧 物“浸 出 液 碳 化 结 七 u2c0、()碱 浸 滤 液 国 嘉 I酸 浸 萃 取 Ni、Co、Mn的 硫 酸 盐 碱 浸 过 程 中 的 离 子 方 程 式 AlQ3+2OH=2A lO 2+2H q、。保 持 碱 浸 液 固 比 为 5：1、浸 出 温 度 为 20 不 变，测 量 碱 浓 度 对 A1浸 出 率 的 影 响 如 图，最 终 确 定 NaOH最 优 浓 度 为 1.45m ol/L,解 释 原 因
31、87 A1浸 出 率 一 浸 出 渣 中 A 1质 量 分 数%/出 希 三 财 W10090烧 焙 原 还 2)燕 壬 藤 斗 A1爵 专 建 亲 6543230-_e-1201 _ _-_-_ _ _ _ _-_ 01.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8NaOH浓 度/mol L-1在 碱 浸 除 去 A l后 的 正 极 材 料 中 添 加 褐 煤(含 碳 量 90%),在 1100 进 行 还 原 焙 烧,所 得 产 物 用 水 和 CO?处 理(碳 化 水 浸)，将 L i元 素 转 移 到 水 相。补 全 还 原 焙 烧 的 方 程 式：口 LiNi
32、.CO,MnzOz+D_=n L i2c o3+n M n o+n N i+n c o+n _。固 相 反 应 一 般 反 应 速 率 较 慢，写 出 可 以 加 快 还 原 焙 烧 反 应 速 率 的 方 法。(3)碳 化 水 浸 碳 酸 锂 溶 浸 过 程 的 反 应 Li2CO,(s)+H2O(l)+CO2(g)=2LiHCO,(aq),该 反 应 的 AG。和 AH。随 温 度 的 变 化 如 图，根 据 化 学 热 力 学 知 识，判 断 该 反 应 自 发 进 行 的 温 度 范 围 为=140其 原 理 _A5三 升 高 温 度 可 以 实 现 碳 化 结 晶，从 平 衡 的 角
33、 度 解 释 O3.（2022 北 京 人 大 附 中 三 模）我 国 是 稀 土 储 量 大 国，氧 化 铀（CeCh）是 一 种 应 用 广 泛 的 稀 土 氧 化 物。一 种 用 氟 碳 铀 矿（CeFCC3,含 BaO、SiO?等 杂 质）为 原 料 制 备 CeOz的 工 艺 如 下 图。i）硫 曝 厂 固 体 B叙 碳 空 气 煤 沿 硫 酸 铺 矿 焙 烧 房 也 步 骤 含 CeF2+ii）a 酸 钠”的 溶 液 步 骤 固 体 Ai）NaOHii）盐 酸 含 C e+NH,HCOs 灼 烧 r c步 骤 的 溶 液 步 骤 C（C03）3步 骤 C e j已 知:含 P 的
34、溶 液 Ce，+可 形 成 难 溶 于 水 的 复 盐 Ce2（SO4）3-Na2so4 nH2O,其 氢 氧 化 物 也 难 溶 于 水。硫 服 的 结 构 简 式 为 CS（NH2）2,在 酸 条 件 下 易 被 氧 化 为（S C N 2 H。H F 是 一 元 弱 酸。回 答 下 列 问 题：（1）焙 烧 时，为 了 提 高 焙 烧 效 率，可 采 取 的 措 施 有。（写 一 条）（2）固 体 A 的 主 要 成 分 是。（3）焙 烧 后 加 入 稀 硫 酸 浸 出，C e 元 素 的 浸 出 率 和 稀 硫 酸 浓 度、温 度 有 关，其 关 系 如 下 图 所 示，应 选 择 的
35、 适 宜 的 条 件 为，硫 酸 浓 度 过 大 时，浸 出 率 降 低 的 可 能 原 因 是 o（4）步 骤 加 入 硫 版 的 目 的 将 Ce琢+还 原 为 Ce3+,该 反 应 的 离 子 方 程 式 为（5）步 骤 加 入 N a O H 的 目 的.(6)步 骤 的 离 子 方 程 式 为。取 a g 所 制 CeOz,溶 解 后 配 制 成 250mL溶 液。取 b m L该 溶 液 用 cm ol/L硫 酸 亚 铁 镂(N H j F e(S O j溶 液 滴 定，滴 定 时 发 生 反 应 Fe2+Ce=Fe+Ce3+,达 到 滴 定 终 点 时 消 耗 硫 酸 亚 铁 镀
36、 溶 液 V m L,则 该 产 品 的 质 量 分 数 为(列 表 达 式)4.(2022.河 南 郑 州 三 模)火 法 炼 铜 过 程 中 产 生 的 碱 性 渣，其 主 要 成 分 为 TeCh、NazTeCh、NazSeCh以 及 少 量 的 CuO、PbO、SiCh等。一 种 利 用 这 种 碱 性 渣 提 取 高 纯 硅 和 粗 硒 的 工 艺 流 程 如 下 图 所 示。Ksp(PbS)=9xlO-29o请 回 答 以 下 问 题：(1)“碱 浸”前 应 对 碱 性 渣 进 行 的 操 作 是。(2)下 图 分 别 是 温 度 和 NaOH溶 液 浓 度 对 碗 浸 出 率 的
37、 影 响，则 碱 浸 时 的 合 适 温 度 是。实 际 生 产 中 采 用 Im olL 的 NaOH溶 液，而 不 用 更 大 浓 度 NaOH溶 液 的 原 因 是。(3)已 知：C uO和 PbO均 具 有 一 定 的“两 性”，“碱 浸”时 生 成 物 类 型 类 似 于 偏 铝 酸 钠。则“碱 浸”时 PbO所 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为(4)滤 渣 3 的 主 要 成 分 为 o 滤 液 中 Pb2-沉 淀 完 全 时，c(Cu2+)的 最 大 值 是 m ol.L1,(保 留 小 数 点 后 2 位。某 离 子 浓 度 低 于 lxl(y5moi.L“时，可 认
38、 为 该 离 子 沉 淀 完 全)(5)电 解 制 硫 时 阴 极 的 电 极 反 应 式 为。电 解 余 液 经 处 理 后 可 循 环 使 用 于 步 骤。电 解 时 电 流 为 1 0 A,电 解 时 间 为 4h。若 生 成 蹄(Te)的 电 流 利 用 率 为 9 5%,则 生 成 磷 的 质 量 为。(法 拉 第 常 数 为 9 6 5 0 0 C m o lL保 留 小 数 点 后 1位)5.(2022河 南 信 阳 二 模)近 年 来，硫 化 铜 矿(主 要 成 分 为 CuFeS?和 C s S)的 湿 法 治 炼 技 术 己 经 取 得 了 很 大的 进 展。现 有 一 种
39、 催 化 氧 化 酸 浸 硫 化 铜 矿 的 冶 炼 法，其 工 艺 流 程 如 图 所 示:滤 液 溶 硫 剂 纯 化 氧 剂 反 应 1过 矿 流 溶 滤-*硫 海 绵 铜 反 应 温 度、固 液 比、硫 化 铜 矿 粉 硫 黄 硫 黄 FeSO4-7H2O过 滤 反 应 2过 港 置 换 反 应 时 间 和 氯 离 子 浓 度 都 对 铜 的 浸 出 率 有 较 大 的 影 响，下 面 是 实 验 得 出 的 这 几 种 因 素 对 铜 的 浸 出 率 影 响 的 变 化 曲 线 图(如 图 甲 丁 所 示)。反 应 温 度/C图 甲 铜 的 浸 出 率 随 反 应 温 度 的 变 化
40、关 系 反 应 时 间/h图 丙 铜 的 浸 出 率 随 反 应 时 间 的 变 化 关 系 固 液 化 图 乙 铜 的 浸 出 率 随 固 液 比 的 变 化 关 系 10098969492908886铜 的 浸 出 率/%0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2c(Cl-)/(mol L 1)图 丁 铜 的 浸 出 率 随 氯 离 子 浓 度 的 变 化 关 系 回 答 下 列 问 题：(1)火 法 炼 铜 的 主 要 反 应 有:800 反 应 I：2CuFeS2+4O2=Cu2s+3SO2+2FeO(炉 渣);1200 反 应 H：2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2；反 应
41、 HI：。反 应 I、II的 两 种 含 铜 产 物 继 续 在 1200 条 件 下 继 续 发 生 反 应 III生 成 单 质 铜，请 写 出 相 应 的 化 学 方 程 式 由 amolCuFeSz生 成 amolCu,共 消 耗 molO2(用 含 a 表 达 式 表 示)。(2)写 出 流 程 中 的 反 应 1 中 Cu2s溶 浸 的 化 学 方 程 式 一。(3)经 查，硫 黄、FeSO#7H2。均 可 入 药，用 途 广 泛。湿 法 炼 铜 与 火 法 炼 铜 相 比，优 点 是 一(写 出 两 点)。(4)根 据 实 验 以 及 工 业 生 产 的 实 际 要 求，从 表
42、中 得 出 的 最 佳 工 艺 条 件 为(填 字 母)。选 项 反 应 温 度/固 液 比 c(C|-)/(mol-L)反 应 时 间/hA 95 1：5 0.8 7B 100 1：5.5 0.7 7(5)副 产 品 FeSO#7H2。样 品 的 纯 度 可 用 滴 定 法 进 行 测 定，实 验 步 骤 如 下：步 骤 1：称 取 5.800g绿 矶 产 品，经 溶 解、定 容 等 步 骤 准 确 配 制 250mL溶 液。C 110 1：6 0.9 8步 骤 2：从 上 述 容 量 瓶 中 量 取 25.00mL待 测 溶 液 于 锥 形 瓶 中。步 骤 3：用 硫 酸 酸 化 的 O.
43、OlOOmoLL/KMnCU溶 液 滴 定 至 终 点，记 录 消 耗 KMnCU溶 液 体 积。步 骤 4：重 复 步 骤 2、步 骤 3 一 至 两 次。步 骤 2 量 取 溶 液 所 用 仪 器 是 一 o 数 据 处 理：滴 定 次 数 待 测 溶 液 的 体 积/mL标 准 溶 液 的 体 积 滴 定 前 刻 度/mL 滴 定 后 刻 度/mL1 25.00mL 0.02 40.012 25.00mL 0.70 40.713 25.00mL 0.20 39.20计 算 上 述 样 品 中 FeSO4-7H2O 的 质 量 分 数 为 一(保 留 两 位 小 数)。不 考 虑 操 作
44、误 差，用 上 述 方 法 测 定 的 样 品 中 FeSO4.7H2O 的 质 量 分 数 偏 低 的 原 因 可 能 是 一。6.(2022 河 南 开 封 三 模)某 废 催 化 剂 主 要 含 有 AbO3(45.4%)、MoOj(28.8%),Fe2Ch(0.7%)以 及 其 他 杂 质。为 节 约 和 充 分 利 用 资 源，通 过 如 下 工 艺 流 程 回 收 铝 和 铝 等。浓 HNO,浸 出 渣 M-AI,O3题:(1)“焙 烧”前 要 进 行 粉 碎 处 理，目 的 是 o(2)“焙 烧”中 有 Na2Mo04生 成，发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(3)铝
45、的 浸 出 率 随 碳 酸 钠 与 废 催 化 剂 的 质 量 比、焙 烧 时 间、浸 出 温 度、浸 出 液 固 比 变 化 的 曲 线 如 图 所 示，则 最 适 宜 的 碳 酸 钠 与 废 催 化 剂 的 质 量 比、焙 烧 时 间、浸 出 温 度、浸 出 液 固 比 分 别 为、_、硫 酸 钠 与 废 催 化 剂 的 质 量 比 碳 酸 钠 与 废 催 化 剂 的 质 量 比 对 金 属 M。浸 出 率 的 影 响 焙 烧 时 间/h焙 烧 时 间 对 金 属 M。浸 出 率 的 影 响（4）“沉 铝”中，生 成 沉 淀 M 的 离 子 反 应 方 程 式 为 没 出 液 同 比 对
46、金 属 M“浸 出 率 的 影 响（5）操 作 A 最 好 采 用（6）已 知 金 属 M o 的 浸 出 率 a=（l-也 吧）x100%,（w-浸 出 渣 中 M。的 含 量；m-浸 出 渣 的 质 量；z-参 与 浸 出 反 应 Z的 M。总 质 量），通 过 X-射 线 衍 射 法 测 定“浸 出 渣”中 M。的 含 量 为 0.8%,若 It废 催 化 剂 经 焙 烧、水 浸 后 得 到“浸 出 渣”0.48t,则 M。的 浸 出 率 2=o7.（2022.河 北 石 家 庄.二 模）氧 化 铳（Se2Ch）广 泛 应 用 于 航 天、激 光 和 导 弹 等 尖 端 科 学 领 域。
47、利 用 钛 白 酸 性 废 水（含 H+、Sc3+、Ti4 Fe2+、S O：）制 备 氧 化 铳 的 工 艺 具 有 较 高 的 经 济 价 值，其 工 艺 流 程 如 图 所 示：NaOH H2GO”P5O4+煤 油 稀 硫 酸 溶 液 稀 盐 酸 溶 液 空 气 钛 白 酸 性 废 水 反*取 T 再 酝 嗣 f 醐 哧 既 1 f SqO3已 知:水 K i 水%n 赢 Ti（OH）4 W ni.Sc3 Ti4 Fe2+均 能 与 P504（用 H R 表 示）发 生 络 合 反 应，且 机 理 均 为：M+nHRMR,.+nH+；ii.金 属 离 子 开 始 沉 淀 及 完 全 沉
48、淀 的 p H 如 表 所 示：金 属 离 子 Tl4+Fe2+Sc3+开 始 沉 淀 pH 1.3 6.8 4.0回 答 下 列 问 题：沉 淀 完 全 pH 2.3 9.0 5.0 萃 取 相 比(卜 指 的 是 萃 取 时 有 机 相 与 被 萃 取 的 酸 性 废 水 的 体 积 比。“萃 取”工 序 中，萃 取 相 比(+与 SC3+的 萃 取 率 关 系 如 表 所 示：该 工 序 中 最 适 宜 衅 值 为 L 2 0,理 由 为 2萃 取 相 比(7)1：10 1：15 1：20 1：25 1：30 1：35 1：40SC3+的 萃 取 率/%90 90 90 85 80 70
49、 60(2)Sc3+的 络 合 机 理 为(用 离 子 方 程 式 表 示)；“水 相 II”的 主 要 成 分 除 H2so4外，还 含 有 FeSCh和 少 量 Ti(SO4)2,则 Ti4+、Fe2+中 与 P504络 合 能 力 较 强 的 是。(3)“反 萃 取”时，加 入 NaOH溶 液 的 目 的 为；“滤 液 I”的 主 要 成 分 为(填 化 学 式)。(4)“优 溶”时，加 入 盐 酸 调 节 溶 液 的 p H范 围 为 o“沉 铳”时，能 得 到 SC2(C O 3-6 H 2 0。其 在“焙 烧”分 解 时，热 分 解 温 度 区 间 和 分 解 得 到 的 固 体
50、产 物 如 表 所 示：草 酸 铳 晶 体 热 分 解 温 度 区 间(K)固 体 失 重 百 分 率()生 成 的 含 铳 化 合 物 Sc2（C2O4）3,6H2O（摩 尔 质 量 为 462 g/mol）383-423 19.48 A463 508 23.38 B583-873 70.13 Sc2O3化 合 物 A 的 化 学 式 为 一；由 含 铳 化 合 物 B 转 化 为 SC2O3时，发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 一。8.(2022 河 北 石 家 庄 二 中 模 拟 预 测)在 实 验 室 中 从 废 旧 钻 酸 锂 离 子 电 池 的 正 极 材 料(在 铝 箔