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1、2020-2021学年度高考三轮复习大题训练01化学工艺流程题(-)一、工业流程题1.利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铭的铭渣(Al、AI 2 O3、CO3等)中 浸 出铭 和 铝，为实现铝和铝的再生利用。其工作流程如下:K2Cr,O7(1)铝热法冶炼金属铭，是利用了金属铝的(填“氧化性”或 还原性(2)溶 液1中 的阴离子有Cr CV、。(3)过 程I,在Cn O3参与的反应中，若 生 成0.4 m o l Cr O4%消耗氧化剂的物质的量是(4)通 入CO2调 节 溶 液p H实现物质的分离。滤 渣A燃 烧 得 到AI 2 O3,再 用 电 解 法 冶 炼A1。冶 炼A1的化学方程式是
2、 滤 渣B受热分解所得物质可以循环利用，B是 o 已 知：2 Cr O4”+2 H+Cn Ch4+H a O K=4.0 x 1()1 4 滤液 3 中 C n C-的浓度是 0.0 4 m o l/L,则Cr C-的浓度是 m o l/Lo(5)过 程I I的目的是得到K z Cr z。粗品。下表是不同温度下化合物的溶解度(g/l OOgf hO)化合物名称0 2 0 4 0 6 0 8 0 N a Cl3 5.73 6.03 6.63 7-33 8.4K C12 8.03 4.24 0.14 5.85 1.3K2CY2O74.71 2.32 6.34 5.673.0N a z Cr z C
3、h1 6 31 8 32 1 52 6 93 76结合表中数据分析，过 程I I的操作是：向滤液中加入稀盐酸和K C1固体后,，过 滤，得 到K 2 Cr 2 O7粗 品。2.高铁酸盐(钠、钾)，具有很强的氧化性，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。实验证明，由于其强烈的氧化和絮凝共同作用，高铁酸盐的消毒和除污效果，全面优于含氯消毒剂和高镒酸盐。更为重要的是在整个的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物质。高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。某兴趣小组利用黄铜矿废渣(主要成分为CuF e S z 和 S i Ch)制取高铁酸钠，工艺流程如下：气体X 漉渣1 淀渣2回答下列问题：(1)焙烧黄
4、铜矿废渣时，为 了 提 高 产 率 可 采 取 的 操 作 为(任 写 一 种 可 行 性 的 操 作)。(2)气体X恰好被浓N a O H 溶液吸收形成酸式盐，此 溶 液 呈(填“酸”、碱”或“中”)性，试 通 过 计 算 说 明 原 因(已 知 X溶于水生成的含氧酸的电离平衡常数K a 1=2 x1 0-2,2 1 x1 0-7)。(3)滤 渣 1 的 主 要 成 分 是(填 化 学 式)，要检验溶液I 中的金属阳离子，实验操作是(4)在溶液I 中加入合适的试剂Y 是(填 序 号 A.K2Cr2O 7 B.0 3 c.H2 O 2 D.K M n O4(5)在溶液I I 中加入固体N a
5、O H 的目的有、o(6)工业上利用N a ClO 的氧化性，在碱性条件下用FeCb、N a O H、N a ClO 三种物质在一定条件下反应制得N a2FeO 4,写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式。3.金属钿在自然界中的量极少，用途非常广泛，通常以辉钿矿为原料提取金属钿，工艺流程如图所示：g已知：辉秘矿主要成分是Bi2 s 3,还含少量Bi2 O 3、SiO 2、铁的氧化物和硫化物等。的2。3 能溶于酸，N a BiCh不溶于水。常 温下，K s p Fe(O H)3 =4 X 1 0-3 8,K Bi(Q H)3=4 X I O 3 0；Ks p Fe(O H)2 =8.0 X
6、I O-1 6；回答下列问题：(1)写出酸浸氧化时Bi2 s 3 被 氧 化 成 硫 单 质 的 化 学 方 程 式(2)滤 渣 1 的成分为 o(3)除杂剂的作用a.调节溶液pH,b,写出一种能提高产物产量的除杂剂。(4)滤液2 还可用来制备N a BiCh,可向滤液2中加入N a O H 和 N a ClO 溶液制取N a BiO j,写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式。(5)滤液2 采用电解法制取金属钿单质，阳极产物处理后可继续循环使用，电解装置如图所示。离子交换膜交换膜类型为(填“C1-”或“O H，j 交换膜。阳极电极反应式为 o4.高氯酸铜易溶于水，在 1 3 0 c 时会
7、发生分解反应，是一种燃烧催化剂。HC1 O 4 是易挥发的发烟液体，温度高于1 3 0 易爆炸。以食盐等为原料制备高氯酸铜晶体CU(C1O4)26H2O的一种工艺流程如图:NaOH CO,NaQ 晶体发生“电解I”时，所 用 的 交 换 膜 是(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)己知上述工艺流程中“歧化反应 的氧化产物和还原产物物质的量之比为1 ：5,写出该反应的离子方程式：o(3)操作a 的名称是,该 流 程 中 可 循 环 利 用 的 物 质 是(填 化 学 式)。(4)向 Cu 2(O H)2 c C h 沉淀中滴加稍过量的HCQ小心搅拌，适度加热后得到蓝色C U(C 1 O 4)2
8、溶液，同时会产生大量的白雾。加 热 时 温 度 不 能 过 高 的 原 因 是。(5)某温度下，高氯酸铜按A、B 两种方式同时分解，分解过程中铜的化合价不发生改变。AA 方式为CU(C 1 O 4)2 =CUC 1 2+4 O 2 T，若 4 moi高氯酸铜在该温度下按A、B 各占50%的方式完全分解，且 A、B 两种方式转移的电子数之比为8：7,则 B 方 式 为(用 化学方程式表示)。5.CoCCh是一种制造锂电池电极的原料。以含钻废渣(主要成分CoO、CO2O3,还含有AI2O3,ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：H 2SO 4 S02 NaCOa 萃取剂 HX Na
9、2cI I 4 I I废渣一 I酸 浸 I-T除 铝 I I萃 取 I-T沉 钻 I*CoC03固体4 IAl(0H)3 有 机 层 一 ZnSO4溶液下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol-L-1 计算)：金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHCo2+7.69.4Al3+3.05.0Zn2+5.48.0(1)“酸浸 时通入SO2发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是。(2)“除铝”时调节溶液pH范围为，该过程中主要反应的离子方程式为(3广萃取”过程可表示为ZnSOM水层)+2HX(有机层)目 跑 ZnX2(有机层)+H2so4(水层),由有
10、机层获取ZnSCU溶液的操作是。(4)“沉钻”时为使Co?+沉淀完全，Na2cCh溶液需稍过量且缓慢滴加，能说明Ct?+己沉淀完 全 的 实 验 操 作 是。(5)CoCCh隔绝空气灼烧可以生成CO2O3,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(6)某工业生产过程中得到溶液的溶质主要是ZnSCU和 CuS04。已知硫酸锌晶体的溶解度随温度变化如图，请设计从该混合液中获取ZnSO4晶体的实验方案：旌，70.54160 20 40 60 80 100温度/C向 溶 液 中 加 入 稍 过 量 的 锌 粉,充 分 反 应 后,，得到ZnSO4溶液,得到ZnSCM晶体。(实验中须使用的试剂有：Zn粉
11、、稀 H2so八酒精)。6.利用工业炼铅产生的锌灰(主要成分为ZnO、PbO、FeO、MnO2 CuO)可回收制备ZnCl2,工艺流程如下：盐酸H2o氧化锌锌粉1 X1T锌r浸过 氧过f 置 一 过_ 奴化锌灰 取滤 化滤换 滤 溶液T1T滤渣1滤渣2滤渣3回答下列问题(1)“浸取”实验中，反应体系的温度、反应时间对镭脱除效果的影响如下表，则适合的温度 和 反 应 时 间 分 别 是、O表 1温度对镒脱除效果的影响温度/p(Mn2+)/mg/L除镒率/%100.32587.9300.34189.5500.42484.3700.64676.1表 2反应时间对锌脱除效果的影响(2)“滤 渣 1”的
12、主要成分是时间/hp(Mn2+)/mg/L除镒率/%1.00.99563.11.50.79470.62.00.32887.92.50.32587.9(3汨2。2溶液的作用是,已知“滤 渣2”的主要成分是F e(0 H)3,则氧化锌的作用是,。“置换”实验中发生反应的离子方程式有Z n+P b2+=P b+Z n2(4)由锌灰制取金属锌可采用碱溶解，然后电解浸取液，已知：Z n O溶 于N a O H溶液中生成 Z n(O H)4 2-,则阴极的电极反应为 Z n C L晶 体 溶解于饱和N a 2c C h溶液中，得至U 6.46 g的碱式碳酸锌 Z n x(C C)3)y(0H)z ,为了测
13、定其组成，充分加热分解，产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰，质量分别增重了 0.7 2g和0.8 8 g,则该碱式碳酸锌的化学式为7.银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的流程如图所示;漉液B滤渣B水H-1 例 干 醇 洗氯化亚铜产品卜-已知：C u C l难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题:(1)电解精炼银时，阴极反应式为。操 作I与 操 作n为.(2)滤 渣A与HN。?稀反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色涉及的化学方程式为.(3)滤 液A可制备某金属盐的结晶水合物，其基本操作是燥。(4)写出步骤中主要反应的离
14、子方程式(5)步 骤 包 括 用p H =2的酸洗，水洗两步操作，酸洗采用的酸是.、过滤，洗涤和干.(写名称)。上述工艺过程中，步骤不能省略，理由是(6)准确称取所制备的氯化亚铜产品m g,将其置于过量的F e C y溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol-U的K?0?。?溶液滴定到终点，消耗K z C r?。7溶液bmL,反应中C r?O；被还原为C/+,产品中C u C l的质量分数为。8 .工业上以钛铁矿为原料，制备钛白(T i O 和铁红两种重要产品的工艺流程如图：90c已知：钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(F e T i C h),含 有MgO、A I 2O 3、S i O
15、2等杂质。酸浸时，F e T i C h转化为F e 2+和T i C 2+；本实验温度下，Ks p|M g(O H)2=1.0 x 10 11；溶液中离子浓度小于1x 10-5 m o/L时，认为该离子沉淀完全。请回答下列问题：F e T i C h中T i元素的化合价为:操 作1所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、O(2)“水解”生 成H zT i C h的离子方程式为；该反应需要加热，加热的目的是(3)“沉铁”过程中，反 应 的 离 子 方 程 式 为。(4)滤液2可用于制备M g(O H)2若滤液2中c(M g 2+)=1.0 x l 0-3mo l/L,向其中加入N a O H固体，调整
16、溶液pH大于 时，可 使M g 2+沉淀完全。(5)在制备钛白(T i O 2)过程中，需要测定钛液中T i O 2+的物质的量浓度：测定时首先取10m L钛液用水冲稀10倍。加入一定量铝粉，充分振荡，使其完全反应：T i O 2+A l-T i 3+A 13+(未配平)。过滤后，取出滤液2 0 m L,向其中滴加2 3滴K S C N溶液，再加入5 m L蒸储水振荡，用酸式滴定管滴加O.l mo l/L F e C b溶液(F e 3+能 将+氧 化成四价钛的化合物)至终点，用去了 30.0 0 m L F e C h溶液。则原钛液中T i C P+的物质的量浓度为9 .某兴趣小组用铝铁矿
17、F e(C r O 2)2制 备KzC n C h晶体，流程如下：格铁矿高温氧化 水浸取 破 酸(适 量)或 发 结 品冷 却 一 过 浓、洗涤 酸 化 一 过 泣、洗海体融Na：(X),(足员)I II 1 1 1 (V遮渣渔液多步操作K r。产品温已知：4F e (C r O2)2+1 O N a 2c o 3+7 O 2-8 N a2C r O4+4N a F e O2+1O C O 22H+2C r O ；C r2O 广 +H 2O相关物质的溶解度随温度变化如下图。夔裳解温度/C请回答：(1)步骤I,将锚铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是。(2)下 列 说 法 正 确 的 是。
18、A.步骤I I,低温可提高浸取率B.步骤H,过滤可除去N a F e C h 水解产生的F e(0 H)3C.步骤I H,酸化的目的主要是使N a 2C r O 4转变为N a zC n C hD.步骤I V,所得滤渣的主要成分是N a zS C h 和 N a 2c C h(3)步骤V,重结晶前，为了得到杂质较少的K z C n S 粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶 解 KCIT-重结晶。a.50 蒸发溶剂;b.10 0 蒸发溶剂；C.抽滤；d.冷却至室温；e.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。（4）为了测定K z C n
19、C h 产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。下列关于滴定分析的操作，不 正 确 的 是。A.用量筒量取2 5.0 0 m L 待测液转移至锥形瓶B.滴定时要适当控制滴定速度C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D.读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直E.平行滴定时，须重新装液并调节液面至0”刻度或0”刻度以下在接近终点时、使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。（请在横线上补全操作）（5）该小组用滴定法准确测得产品中K z C n C h 的质量分数为9 8.5 0
20、%。某同学还用分光光度法测定产品纯度（K z C n C h 溶液的吸光度与其浓度成正比例），但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制L C n C h 待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是，添加该试剂的理由是 o1 0.我国是少数几个拥有石煤资源的国家之一，工业上以伴生机的石煤（主要成分为V2o,（含少量P Os、S i O?等杂质）为原料制备轨的主要流程如下：纯碱 MgSO4 NH4CI_ _ _ I _ 1 滤查 _ _石 煤 一|焙 烧 _水 浸 一除硅、磷一,沉钢|二，灼 烧-还 原-机!工飞 滤液已知：N H 4 V O 3 难溶于水。K s p M g S i Oj =2
21、4 x 1 0-5,&p M g 3（P O）=2.7 x 1 0-2 7。请问答下列问题：（1）焙烧。通入空气的条件下，向石煤中加纯碱焙烧，将 V2 O 3 转化为N a V C）3 的化学方程式为。为加快焙烧反应的化学反应速率，可 采 取 的 措 施 为（任写一条）。（2）除硅、磷。用 Mg SCU溶液除硅、磷时，Si、P 会形成M g S i O-M g 3（P C）4）2 沉淀。若沉淀后溶液中 c（P O：）=1.0 x IO m o l L-,则 c（S O =m o l.U o随着温度升高，除磷率会显著下降，其原因一是温度升高，M g 3（P C）4）2 溶解度增大,二是。(3)沉
22、钢。该操作产生的滤液中，两 种 主 要 的 溶 质 阴 离 子 是；用实验方法判断 此 过 程 中 沉 钮 完 全 的 操 作 是。(4)灼烧。在灼烧N H 4 V o 3的过程中，固体残留率随温度变化的曲线如图所示，则2100c时，剩余固体物质的化学式为 o啾岷IMIE器渐*眼及回倏熏(5)还原。在高温真空条件下，用焦炭还原V2O5可以生成钢单质，该反应的化学方程式为。1 1.氧化石墨可用于大规模生产石墨烯，近年来受到科学家的广泛关注。某学科小组利用石墨精矿(含SiCh、Fe2O3、AI2O3、MgO、CaO等杂质)制备氧化石墨，设计流程如下：NaOH 水 盐酸谓一 直一曲一扁一瓯一鬻一滤
23、液I 滤液H多步操作钝化石墨回答下列问题：“碱熔”时，S i元素转化的化学方程式为(2)“水浸”时，浸出水用量对高纯石墨中石墨碳含量影响如下图:本、语姓洋语H98.4浸出水用量/mL合 适 的 浸 出 水 用 量 为。随着浸出水用量的增多，石墨碳含量先增大，后略有降低。石 墨 碳 含 量 略 有 降 低 是 因 为(填 化 学 式)的 水 解。(3)经测定，滤液II的 p H=a,则其中c(F e 3+)S_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(用含a 的计算式表示)。已知:K s p F e(0 H)3 =2.6 x 1 0-3 9,(4)用高纯石墨制备氧化石墨，高纯石墨用量不同时氧化石
24、墨的电阻率如下表：石墨用量/g51 01 52 0电阻率/C m9 4 1.01 1 6.89 5.57 6.8随着石墨用量的增大，石 墨 的 氧 化 程 度(填“增大”“不变”“减小”)(5)“多步操作 包含加入试剂、加热、搅拌、过滤、洗涤、烘干等。加入试剂时，需先加入浓硫酸、K M n O4,去离子水稀释后，再加H 2 O2。加 H 2 O2 目的是除去K M n C h,写出该反应的离子方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _o洗涤氧化石墨时，判 断 固 体 洗 净 的 方 法 是。(6)通过分析氧化石墨的傅里叶变换红外(F T-I R)光谱图发现，氧化石墨表面出现了大量的含氧共
25、价键，这 些 共 价 键 是 一。(用力上“2=8，力 表示，A、B 代表相同或不同的原子)1 2.磷酸亚铁锂(L iF e PO4)为近来新开发的锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，L iF e PC 4 废料中(含A 1、石墨)磷、铁、锂的综合回收工艺流程图:L iF e PO4 废料NHOH溶液滤 液 1 业 超 一 高 纯u 浸取 回“，、+m调PH x溶液锂化合物-浸出液-H CI+H 2 O2 N a 2 c 0 3 溶液 L 沉淀 Y含铁产品一VIN a3PO4-1 2 H2O-滤液 2调PHN a O H 溶液已知：常温下，Ksp(U2CO3)=1.7xl0-3 L i
26、 O H、L i2C O3的溶解度与温度的关系如下表:温度/02 04 0608 01 0 0溶解度/gLiOH1 1.91 2.41 3.21 4.61 6.61 9.1Li2cO31.541.3 31.1 71.0 10.8 50.7 2(1)过 程 I “碱浸”的目的是 o(2)过程H 酸浸”加 入 双 氧 水 的 目 的 是,若浸出液中存在大量H 2 P。4 离子，则反应 的 离 子 方 程 式 为。(3)过程I H 得到“沉淀Y”的离子方程式为 o一定条件下，探究了 p H 对磷酸铁沉淀的影响，结果如下图所示。由图可知，过程I I I应选取的最佳沉淀时的p H 为。随 p H 的增加
27、，磷的沉淀率开始下降，而铁沉淀率未下降，分 析原因 为。沉淀率/%9(1851-1-1-1-11.0 1.5 2.0 2.5 3.0(4)为充分沉淀，“沉锂”时所用的X和适宜的温度是A.N a OH 2 0-4 0 B.N a O H 8 0-1 0 0 C.N a2C 032 0-4 0 D.N a2C 0360-8 0 常温下，测得滤液1 中c(L i+)=0.1 5 mo i!?,某同学取该1 0 0 m L滤液进行“沉锂”反应。加入5()m lX溶液却未见沉淀，若不考虑液体混合时的体积变化，则该同学加入的 X溶液最大浓度为c(X)=m ol-L-1 o1 3.2 0 2 0 年 2月
28、2 1 日我国学者在 德国应化上发表了“硼氢化钠(N a B H 硼为+3价)水解产物再生”为题的研究成果。利用硼精矿(主要成分为B 2 O 3,含有少量A h O,、S i O2,F e C 4 等)制取N a B H 的流程如下：XaOHCa()MgH2NaBH滤渣 NaaO,3CaO,Al2Os,nSiO2已知：偏硼酸钠(N a BO?)易溶于水，不溶于乙醉，在碱性条件下稳定存在。回答下列问题：(1)加 快 硼 精 矿 溶 解 的 措 施 有(答 出 一 条 即 可)。(2)“溶解”过程B2O3发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(3)操作2 中 洗 涤 选 用 的 试 剂 是,
29、反 应 1 得 到 的 副 产 物 的 用 途 为(答 出一种用途即可)。(4)如图电解N a B O 2也可制得硼氢化钠，则 交 换 膜 的 种 类 为，写出阴极室的电极反应式.N a()H溶液交换膜N a B()2溶液(5)研究者利用N a2B4O7 J 0 H2O与N a 2c C)3和廉价Mg单质进行室温球磨再生NaB H4同时生成甲烷，写出反应的化学方程式_ _ _ _ _ _o1 4.工业上常用水钻矿(主要成分为C O 2O 3,还含少量F ez C h、AI 2O 3、MgO、C a O等杂质)制备钻的氧化物，其制备工艺流程如下：水钻矿盐酸沉淀a溶液c操作2 NaF溶液某种钻的氧
30、化物(N H 4)：C；O 4操作3溶液d 沉淀b已知：C 0 C 2 O 2 H 2 O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大。回答下列问题：进行“酸浸”时，能提高“酸浸”速 率 的 方 法 有(任 写2种)。(2户酸浸”后加入N a 2s C h生成C 0 2+的 离 子 方 程 式 为。(3)沉淀a所 含 有 的 主 要 物 质 是；溶液d中的金属离子只有C o?+和N a+两种，则溶液c中加入N a F溶 液 的 作 用 是。(4)“沉钻”过程中，加入(N H S C 2O 4使得n(C 20 j)：n(C 0 2+)初始比值为1.1 5,沉淀反应时间为1 0 m i n,沉淀反应的
31、温度与钻的沉淀率关系如图所示:钻的沉淀率(%沉淀反应温度98 5 .,20 30 40 5 0 6 0 7 0温度（七）1 0 0.099.599.0该过程需控制温度在46 5 0 的原因是(5)在空气中煨烧C O C 2O 4生成钻的某种氧化物和C 0 2,测得充分煨烧后固体质量为1 2.0 5g,C O 2的体积为6.7 2 L(标准状况)，则此反应的化学方程式为1 5 .我国是世界上稀土资源最丰富的国家，钮(Y)作为稀土元素之一，在激光材料和超导材料方面有着重要的应用。工业上通过钻矿石(主要成分为Y 2Fe B e 2S i2O制取氧化钮和镀的工艺流程如下图所示:t z r s-I 共熔
32、 INaOHBe棒HCI溶解已知：钮(Y)的常见化合价为+3；镀(B e)与铝化学性质相似；25时，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的P H 范围如下表：(假设表中金属离子初始浓度c(M n+)=0.0 1m o l/L,当溶液中某种离子浓度”1.0 x10 5m o i/L 时，可认为该离子沉淀完全)。离子开始沉淀时的PH完全沉淀时的PHFe3+2.13.1丫3+6.57.5(l)Y2Fe B e 2S i2O10可 用 氧 化 物 的 形 式 表 示 为。(2)已知将钮矿石与N a OH 在高温下共熔，生成的固体产物有Y(OH)3、Fe2O3,N a2S iO3和 N a zB e C h,试
33、 写 出 相 关 的 化 学 反 应 方 程 式 并 配 平。(3)若向滤液I I 中 加 入 过 量 的 氢 氧 化 钠 溶 液 发 生 的 离 子 反 应 有。(4)根据表中数据计算常温下Ksp Y(O H)3=0(5)实验室洗涤过滤所得Y(OH)3沉 淀 的 操 作 是.(6)某同学设计用石墨棒和铜棒作两极，通过电解N a C l-B e C b 混合熔融盐来制备B e 同时得到副产物02,则 铜 棒 上 发 生 的 电 极 反 应 式 为。16.三氧化二路广泛用于治金、化工等行业，某企业从铭铁矿(含Fe O C r2O3,A I 2O3、S iO2等)回收铭，既能避免对环境的污染，又能
34、节约宝贵的资源。回收工艺流程如下：司J温L已知:高温条件下,A I 2O3与N a 2c O3发生的反应:A b C h+N a 2c o 3=2N a A 10 2+C 0 2 t ;铭铁矿焙烧时，将生成F e z C h、Na z C r C M和 C O2；2 C r O：+2 H+目 呢 C r 2 O；-+H 2 O k=1.0 X 1 01 2回答下列问题：(1)铭 矿 石“焙烧”时，主 要 反 应 化 学 方 程 式 为，“滤 渣 1”主要成分为“滤 液 1”调节p H 时，选 用 的 最 佳 试 剂 是,(填选项)“滤渣2”主要成分为A.C r(0 H)3B.C r2O5C.C
35、 02D.浓 H C 1(3)请写出“溶液X”中加入H 2 c 2。4 的离子方程式,“溶液Y”中加入NH 4 H C O3 的离子方程式。(4)由“滤液3”制 备 硫 酸 镀 晶 体 的 具 体 实 验 操 作 有，经洗涤、干燥得硫酸核样品。(5)若处理1 0 0 吨该铝铁矿(铭元素质量分数为1 9.5%),经上述工艺处理，每步过滤操作，倍元素损失过滤前的a%,最终所得的C n C h 为 吨。(用a 表示)1 7.高炉炼铁的烟尘中主要含有锌、铁、铜等金属元素。从烟尘中提取硫酸锌，可以变废为宝，减少其对环境的危害。下图是用高炉烟尘制取硫酸锌的工业流程。H2s。4V-网 尘)|酸 浸 卜流渣产
36、品ZnSO|C I O?储存罐过程1 （过滤）Na 3 H（S 0 J 处理器 j K2sO4 溶液|（2）“转化”步骤发生反应的离子反应方程式（已知：C a 3（P O4）2 难溶于水）。（3）滤液中加入甲醇的作用是。（4）“操 作 I ”是一 oI I.酸碱中和法（5）氢氧化钾溶液与高纯度磷酸在反应器中发生中和反应制备磷酸二氢钾。写出此反应的离子反应方程式。由图1 判断制备磷酸二氢钾（达 8 0%）的最佳p H 范围。电解法制取KH2 P 04 的原理如图2 所示。一定件下，还可得到N a C IC h。NuOHA t E B室 C室图 2(6)在 室(填 标 号)可 得 到 KH2 P
37、04；写出产生C IO 3 一,的电极反应式。2 2.粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有A I2 O 3、F e2O3 F e 3 C 4 和 S iC h 等物质。综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能获得纳米F e z C h 等重要物质。过程M 过程W 过程V已知：i 伯胺 R-N H2 能与 F e 3+反应：3 R-N H2+F e3+S O 42+H2 O F e(N H2-R)(O H)S O4+H+生成易溶于煤油的产物。i i F e 3+在水溶液中能与C I-反应：F e3+6 C 1-F e C k P(1)写出过程I中 F e z C h 发生反应的离子方程式：一
38、。(2)过程H 加入过量H2 O 2 的作用是 一o(3)过程II加入伯胺一煤油对浸取液进行分离，该 操 作 的 名 称 是。(4)从化学平衡角度解释过程III利用N a C I溶液进行反萃取的原理：o(5)N 2 H4 具有碱性，可与H+结合生成N 2 H5 十。过程IV 中先用过量的N 2 H4 将水层2中 F e3+转化为F e?+并生成N 2,反应的离子方程式为一，得到的F e 2+再被02 氧化为F e O O H。(6)纳米F e 2 C)3 在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融N a O H-KO H为电解液，F e z C h 在阴极发生电极反应生
39、成中间体F e。用化学用语表示F e 2 O 3 在阴极催化生成N H3 的反应过程。第一步：一，第二步：o2 3.硫酸错 Z r(S O 4)2 H2。是错化合物中用途非常广的重要产品之一，是制取原子能级钻及其它化合物的中间原料，并大量用作皮革糅剂、羊毛处理剂、催化剂等。下面是以精英砂(主要成分为Z rC)2)伴有杂质(S iO?)为原料，利用碱熔法再进行酸浸制备硫酸的工艺过程。已知N a Z rO Z rO C l2,均易溶于水，难溶于酒精，难溶于有机溶剂。错英砂钠性r苛喇步焙烧碱熔水溶并酸化调pH步骤2 HC1浓硫酸酸溶性结料副产物1 副产物2副产物3(1)副产物1的 化 学 式 为,在
40、整个流程中，有一种副产物可以循环利用，该物质的化学式为 o(2)步骤4中采用向Z rO C l,的浓溶液中加入浓硫酸很快析出白色的硫酸钻沉淀，该反应放热明显，并且浓硫酸过量可促进产品析出，请根据下图回答问题。%/树岑回会浓硫酸过量率/%浓硫酸加入量对错回收率的影响%、树娶回犯温度对错回收率的影响浓硫酸过量率应该控制在80%,超过该值之后，导致浸出率下降的原因是 o反应温度低于50,硫酸错的沉降率下降的原因是(请从化学平衡的角度说明)(3)碱熔过程也可以采用纯碱和ZrOz共熔，写出此反应的化学方程式_。(4)操作2的名称为,步骤4所得的Zr(SC)4)2-4H2。最后用无水乙醇洗涤的作用是 o(
41、5)对ZrOC)由H?。洗涤后，在800下灼烧可得一种用于制备压电陶瓷的原料ZrO2,写出该灼烧过程的方程式。24.用蛇纹石(主要含3MgO-2SiO2-2H2O、FeO、FezCh、AI2O3及少量CnCh)制取MgO的工艺流程如图:已知该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金属离子Fe3+AP+Cr3+Fe2+Mg2+开始沉淀pH1.63.33.86.59.4沉淀完全pH3.25.26.89.712.4回答下列问题：（1）“酸浸”时，当蛇纹石矿粉粒度一定、硫酸的浓度、活化剂用量及液固比一定时，提高浸取率还可采取的措施是（列 举 1条）；3MgO.2SiO2，H2O与
42、硫酸反应的化学方程式为 一（生成产物之一为SiO2 nH2O）“净化”过程包括“氧化”和“沉出杂质”两步骤。写出“氧化”时反应的离子方程式：。“沉出杂质”加氨水时，应控制溶液pH的范围是一。氨水 净化”反应的温度对MgO纯度和产率的影响如图所示，在 35 40,随温度升高，产率降低的主要原因是一；在 25 50,温度越高，MgO纯度随温度升高而提高的主要原因是一。25七 35匕 40匕 45七 50匕反应温度 用 2.76t该蛇纹石（3MgO-2SiO2-2H2O含量为80%）原料按以上流程制取MgO,制取过程中M g的损失率为6%,可以制得MgO的质量为 kg。25.Goodenough等人
43、因在锂离子电池及钻酸锂、磷酸铁锂等正极材料的研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。工业上常以-锂辉矿（主要成分为LiAlSi2O6,还 含 有 少 量 Fe2O3,MgO）为原料来制取金属锂。其主要工艺流程如下：A 锂辉矿f I酸 浸41还 原|一|沉 铝 上 1耐f|沉 锂|-1电 解|一Li已知:该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的p H 如表所示：金属离子Fe3+Al3+Fe2+Mg2+开始沉淀pH1.93.07.09.1Li 2c0 3 在不同温度下的溶解度如下表:完全沉淀p H3.24.79.011.1温度/0102 05 07 5100L i 2 co3 的溶
44、解度/g L 5 3 91.4 061.3 2 91.18 10.8 6 6 0.7 2 8(1)用氧化物形式表示L i A l S i 2 O6 的组成(2)酸浸。用一定浓度的H 2 s C U 溶液浸取矿石中的金属元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高浸取率的有 o (填序号)A.适当升高酸浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短酸浸时间(3)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使 F e 3+完全转化为F e 2+。检验F e 3+是否还原 完 全 的 实 验 操 作 是.(4)沉铝。向“还原”后的滤液中加入适量C a C C h,调节pH使 A F+转化为A l(0H)3 沉
45、淀，从而实现对铝元素的收集利用。“沉铝”过程中需调节溶液pH的范围是。(5)沉锂。将提纯后的L i 2 s C U 溶液与饱和N a 2 c03 溶液反应，生成Li2c 沉淀。请设计以 L i 2 s。4 溶液、饱和N a 2 cC h 溶液为原料，制备L i 2 cC h 的实验方案：。(L i2C O3沉淀需“洗涤完全”)(6)电解。将“沉锂”后得到的L i 2 co3 用稍过量的盐酸溶解，再加热蒸干，得到L i C L 电解熔融氯化锂可以制取金属锂。“电解 过程中，阳极产生的氯气会混有少量氧气，其原因是。2 6.随着现代工业发展，S C h 烟气排放量急剧增加。将 S 02 还原为硫磺是
46、目前烟气脱硫研究的热点。根据S C h 的反应状态，将 S C h 还原法分为气相还原法和液相还原法。I.气相还原法一固体还原剂直接还原法固体还原剂直接还原法是指在一定温度下(2 00。3 00)将 S 02 烟气通过固体还原剂，使 S C h 中的氧原子转移到固体还原剂上，从而实现S 02 的还原，其流程如下：so烟气CaS精煤脱硫气体(1)再生塔中生成的物质.(填化学式)可在流程中循环使用。(2)脱硫塔中发生反应的化学方程式为(3)脱硫过程中，当产生48g单质S2时，转移电子的物质的量为moloIL液相还原法一液相催化歧化制硫法Petrusevski等人用作为催化剂，在常温下，将NaHSC
47、h进行液相催化回收硫磺的工艺如下:SO；：烟气 NaHSO4 H2O(4)催化NaHSCh的反应过程为，第 一 步(用 离 子 方 程 式 表 示)，第二步h+HSO 3 +H2O=2r+SO j +3H+oin.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法，其原理是以氮气为载体，以稀盐酸、淀粉和碘化钾的混合溶液为吸收液，用0.0010 moLL/KICh标准溶液进行滴定。检测装置如图所示：查阅资料 实验进行5min样品中的S元素都可转化为SO2 210 3 +5SO2+4H2O=8H+5SO:+12 I2+SO2+2H2O=2E+S0:+4H+IO +5F+6H+=3I2+3H2O(5)工 业 设
48、 定 的 滴 定 终 点 现 象 是(即 吸 收 液 的 颜 色 变 化)。实验一：不放样品进行实验，5 min后测得消耗标准液体积为Vi实验二：加 入1 g样品再进行实验，5 min后测得消耗标准液体积为V2比较数据发现V1远远小于V 2,可忽略不计。则 设 置 实 验 一 的 目 的 是，测得V2的体积如表：序号123KIO3标准溶液体积/mL10.029.9810.00该 份 铁 矿 石 样 品 中 硫 元 素 的 质 量 百 分 含 量 为。(百分数表示结果，保留三位小数)2 7.软镒矿的主要成分是MnOz,还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeSz,还
49、含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软镒矿制备碳酸镒并回收硫酸镀，其主要流程如下：已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀，到沉淀时溶液的pH如下表:金属离子Fe2+Fe3+Al3+Cu2+Mn2+开始沉淀pH7.52.74.15.98.8完全沉淀pH9.53.75.46.910.8(1)提 高 浸 出 率 的 可 采 取 的 措 施 有。A.适当升高温度 B,搅拌 C.加适量纯碱 D.加压(2)浸取完成后，取浸取液少许，加入KSCN溶液无明显现象，则浸取时发生的主要反应的化学方程式是 o(3)调节pH为 5.4 5.8 的目的是 o(4)滤渣3 的主要成分的化学式是 o(5)50碳化过程发生反应的离
50、子方程式是2 8.硝酸铜晶体 CU(NO 3)2-6 H 2 O ,是一种重要的化工原料，常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为C s S,含少量FezCh、SiOz等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示：辉桐犷石澧取 过滤i）加适当过里F第 *滤 液2波 液1 -U）过波 L卜虑渣2f 谑 渣1 （含S、S i C h等）D稀硝酸i i）加入物质a调p H,过速操 作XC u(N O3)2 6 H：0 4)2沉淀生成一？已知：F e PO4、M g3(PO4)2 的 椅 分别为 1.3 x 1 0-2 2、1.0 x 1 0-2 4。(5)写出“高温煨烧 中由F e PC