高三二輪復(fù)習(xí) 專題11工藝流程題 （測(cè)）解析版

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1、 專題11工藝流程題 過lit①加入.② KMnO4 MnSO4 0*1 pH ] 1 I 1.(2021-四川瀘州市高三一模)鋁灰主要含有A12O3. Al,以及少量Si和Fe的氧化物，下邊是利用鋁灰制 備凈水劑Al2(SO4)3 ? 18H2O的工藝流程，回答相關(guān)問題： 云皆Zl —AIKSO ① 18HQ 稀 *SO4 鋁灰一H酸—H 操作I卜+代化f 沉淀反蒞一 f I操.nj ~J~ I I 氣體X 濾渣 株色沉淀 已知：金屬離子濃度為0. Imol - L1時(shí)生成氫氧化物沉淀的pH A1(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 開始沉淀時(shí)

2、 3.4 6.3 1.5 完全沉淀時(shí) 4.7 8.3 2.8 (1) 氣體x的分子式是 ,酸浸充分后溶液中的金屬陽(yáng)離子是 (2) 操作匚和□用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、 (3)加過量KMnO4溶液的目的是 (4) 棕色沉淀含MnO"操作加入MnSO4反應(yīng)的離子方程式是 ,判斷該反應(yīng)完成的現(xiàn)象是 (5) 操作匚調(diào)pH的范圍是 . (6) A12(SO4)318H2O可制作聚合硫酸鋁([a12(OH)x (SO4)y -nH2o] J,它是復(fù)合型高分子聚合物，凈水 效果優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)凈水劑。若x=2,則疔 o引起聚合硫酸鋁形態(tài)多變的基本成分是OFT離 子，可

3、用實(shí)驗(yàn)測(cè)定其含量。稱取Wg試樣，將其移入錐形瓶中，用移液管加入V.mLc.mol/L鹽酸，充分溶解 (或提高雙氧水和硫酸的利用率等) Fe3++H2PO；+CO；=FePO41+C(M+H2O 碳酸鈉濃度大于30%,其水 解產(chǎn)生的c(OH )增大，F(xiàn)ePO4+3OHT Fe(OH)3+PO；使得該平衡正向移動(dòng)，而使溶液中的PO；增大 【分析】 由流程可知，溶浸1中發(fā)生2A1+2OH-+2H2O=2A1O2 +3H2f；濾液1中通入二氧化碳生成氫氧化鋁；溶浸2中 發(fā)生2LiFcPO4+H2O2+6H+=2Li++2Fe3++2H2PO； +2H2O,過濾分離出的濾渣2為石墨；濾液2兩

4、次循環(huán)可提高 浸出液濃度(或提高過氧化氫和硫酸的利用率)；濾液2中加碳酸鈉溶液發(fā)生Fc3++H?PO； +CO? =FePOq+CO』+2H2O,再加入飽和的X溶液沉鋰：沉淀轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生FePO4+3OHTFe (OH) 3+PO4氣 據(jù)此分 析解答。 【解析】 (1) 根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，為加速“溶浸I",可采取的措施有升高溫度、增大氫氧化鈉濃度、攪拌、粉 碎廢舊電池等； (2) 濾液1中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁，反應(yīng)的離子方程式為A1O；+CO2+2H2O=A1(OH)3+HCO；； (3) “溶浸2”中，溶液中P元素以H2PO；產(chǎn)物形式存在，LiFePO4與過量

5、硫酸進(jìn)行酸溶，同時(shí)加入雙氧水，將 亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵，反應(yīng)的離子方程式：2LiFePO4+H2O2+6H+=2Li++2Fe3++2H2PO；+2H2O： “溶浸2”適當(dāng) 的升溫可加快反應(yīng)速率，但一般不采取高溫法，因?yàn)闇囟冗^高，過氧化氫易分解變質(zhì)； (4廣濾液2”循環(huán)兩次可以提高浸出液的濃度(或提高雙氧水和硫酸的利用率)； (5)“沉鐵、磷”時(shí)，析出FcPCh沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe3++H2PO；+CO；-=FcPO4[+CO2f+H2O；根據(jù)鐵、 磷的沉淀率實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖象，碳酸鈉濃度大于30%后，鐵沉淀率仍然升高，但磷沉淀率明顯降低，可能是 Na2CO3水解產(chǎn)生的c(OH

6、)增大，與Fe'+結(jié)合生成Fe(OH)3沉淀，F(xiàn)ePO4+3OH nFe(OH)3+PO^平衡正向移動(dòng)而 使留在溶液中的PO；增大。 6. (2021-云南高三一模)納米級(jí)PbO是大規(guī)模集成電路(IC)制作過程中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。一種以方鉛礦(含 PbS及少量FC2O3、MgO、SiCh等)為原料制備PbO的工藝流程如圖： PbO 濾液3 濾液4 濾渣l：S、SiO2等 濾液2 稀鹽酸 FcC13 NaCI H2SO4溶液 純堿溶液 己知:[PbCljYaq)—^PbCh(s)+2Cl (aq) WVO 回答下列問題： (1) "酸浸氧化"過程中被氧化的元素是：

7、 ，該過程需要加熱，其目的是 。FeCh與PbS發(fā)生反應(yīng)生 成［PbC14的離子方程式為 。 (2) 檢救濾液1中存在FT，，可取樣后滴加少量 溶液(填化學(xué)式)，觀察到有藍(lán)色沉淀析出。 (3) “降溫”步驟中析出的晶體主要是 (填化學(xué)式)；濾液2中的金屬陽(yáng)離子有NaL FC，，、 。(填離子 符號(hào)) (4)要實(shí)現(xiàn)g轉(zhuǎn)化為Pbg,翳的最小值為. 。(Ksp(PbCO3)=7.4xl0」4、/fsp(PbSO4)= 1.6x10* 須保留兩位有效數(shù)字) (5廣燧燒”時(shí)，PbCCh發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為. 【答案】S(或硫)加快反應(yīng)的速率 PbS+2Fe31 +4Cl-

8、=[PbC14]2-+2Fe21+S K3[Fe(CN)6] PbCh 4.6x10-6 PbCCh 服燒 PbO+CO2t 【分析】 用氯化鐵、稀鹽酸和NaCI對(duì)方鉛礦進(jìn)行酸浸氧化，濾液1中含有［PbCl4］2\ Na+、Fe3\ Fe2\ Mg2+；對(duì)濾液1 進(jìn)行降溫，反應(yīng)［PbCl4］2-(aq)PbCI2(s)+2Cl (aq) A77<0,平衡正向移動(dòng)，濾渣2為晶體PbCh,過 濾，用硫酸溶液與PbCb反應(yīng)生成PbSCU,濾渣3為PbSO4,再加入純堿溶液，將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCCh,濾渣 4為PbCCh,燃燒PbCCh,發(fā)生分解反應(yīng)生產(chǎn)PbO,據(jù)此分析解答。

9、 【解析】 (1) "酸浸氧化”過程中產(chǎn)生了濾渣s, PbS-S, S元素的化合價(jià)升高，被氧化；該過程需要加熱，其目的是加快 反應(yīng)的速率；FeC13與PbS發(fā)生反應(yīng)生成[PbClJ、S,則鐵離子表現(xiàn)氧化性，被還原為亞鐵離子，則離子方程 式為 PbS+2Fe3_+4Cl-=[PbC14]2-+2Fc2++S； (2) 檢驗(yàn)濾液 1 中存在 F/, Fe?+與 K3[Fe(CN)6]溶液發(fā)生反應(yīng)3Fe2* +2[Fe(CN)6J' =Fe3 [Fe(CN)fJ I,生 ^Fe3[Fe(CN)J2^ 色沉淀； (3) 根據(jù)己知：[PbC14]2-(aq)=^PbCk(s)+2Cr(aq

10、) A/7<0,降低溫度，平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生晶體PbCl2, 則“降溫"步驟中析出的晶體主要是PbCk：濾液2中的金屬陽(yáng)離子有Na\ Fe3\ Fe2\ Mg2+； (4)要實(shí)現(xiàn)PbSOi轉(zhuǎn)化為PbCCh, c(CO；) = c(CO；)c(Pb2+) = J(PbCO3)= 7.4x10-" 6、10』 c(SO；) 一 c(SO；-)c(Pb2+) 一 q(PbSO4) ~ 1.6xl0 (2021 ?廣兩貴港市高三二模)2020年初比亞迪漢EV和特斯拉Model 3均搭載了磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池 組。某企業(yè)設(shè)計(jì)，磷酸亞鐵鋰電池正極生產(chǎn)和回收的工藝流程如下： Li2

11、CO5 ' (5廣鍛燒”時(shí)，PbCCh發(fā)生分解反應(yīng)生成PbO,化學(xué)方程式為PbCCh 燃燒 PbO+CCh 代 生產(chǎn) 電池 正極 70% H3PO4 反應(yīng)器 LiH:PO4 NaOH溶液 蒸濃結(jié)分 發(fā)縮晶離 L1H2PO4 晶體 反應(yīng)器 —? LiFePO4―I c _U電池 c 正極 Al —I Na2CO3 回收 電池 正極 一懣渣一 酸 一懣液一 沉1_?濾液_? [1 1 漫 2 目3 鋰 —? LiiCOj 廢舊 電池 正極 H2SO4、H2O2 NH3 H：O、NaOH

12、濾液 1 濾渣 2 濾渣 3 已知：□Ksp[Fc(OH)3]=l()-39； DLizCOs 的溶解度：0°C 為 1.54g, lOOP 為 0.72g。 (1 )反應(yīng)釜中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 ⑵獲得LiHzPOa.晶體的分離操作是 ,反應(yīng)器中加入C的目的是 。 (3) 寫出一條可以提高“堿浸”效率的措施 。 (4) 向?yàn)V液1中加入過量CO?可得到白色膠狀物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方式為 o (5) “酸浸”時(shí)若用HN03代替H2O2,缺點(diǎn)是—，若“沉鐵”后溶液中c(Fc2+)=10^nol L ,,則該過程應(yīng)

13、調(diào)節(jié) pH=—, “沉鋰”時(shí)，所得U2CO3應(yīng)選擇—(“冷水”或“熱水”)進(jìn)行洗滌；從濾渣2中可以回收循環(huán)利用—(填 化學(xué)式)。 【答案】Li2CO3+2H3PO4=2LiH2PO4+C(M+H2O 過濾 將+3價(jià)鐵元素還原成+2價(jià) 粉碎、攪拌、加熱 (合理即可) A10'+CO2+2H2O=A1(OH)U+ HCO3 會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氮氧化合物 3 熱水 C 【分析】 U2CO3用稀H3PO4溶解生成LiH2PO4,并有CO2氣體放出，將反應(yīng)后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶并過濾獲 得的LiH2PO4與C、FC2O3混合加熱可生成LiFcPO’，再與C、A1一起組合成電極正極；將回

14、收的廢舊電池正 極，用NaOH溶液浴解其中的Al,經(jīng)過濾后固體濾渣用硫酸酸化的H2O2溶解并過濾除去C,在含有Fc3,和 Li-的濾液中加入氨水和NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH,通過生成Fc(OH)3而達(dá)到除鐵的目的，經(jīng)過濾后濾液中再加 入Na2COj溶液可生成Li2CO3沉淀，最后過濾可獲得Li2C03o 【解析】 (1) 反應(yīng)釜中Li2CO3用稀H3PO4溶解生成LiH2PO4,并有CO2氣體放出，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Li2CO3+2H3PO4=2LiH2PO4+CO2t+H2O； (2) 通常固液分離先選擇過濾操作，貝IJ從溶液中獲得LiH2PO4,晶體的分離操作是過濾，反

15、應(yīng)器中LiH2PO4與 C、Fc2O3混合加熱可生成LiFcPO4,則說明加入C的目的是將+3價(jià)鐵元素還原成+2價(jià)； (3) 用NaOH溶液溶解廢舊電極正極材料時(shí)，通常采用粉碎、攪拌、加熱等措施可加快溶解速率； ⑷用NaOH溶液溶解A1生成NaA102,則向含NaAIO2的濾液1中加入過量C02可得到A1(OH)3白色膠狀沉淀 和NaHCO3,發(fā)生反應(yīng)的離子方式為AlC^+CCh+ZHzOAKOHbl+HCO；； molL-'=IO- (5)“酸浸”時(shí)若用HNO3代替H2O2, HNO3的還原產(chǎn)物是氮氧化物，對(duì)環(huán)境有污染；若“沉鐵”后溶液中 c(Fe3+)=10』mol Li,

16、由 KsP[Fe(OH)3]=c(Fe2+)xc3(OH )= ] 0 -6mol - Ld xc3(OH )= 1 O'39 , "mol f1,此時(shí)溶液pH=3：由Li2CO3的溶解度：0°C為1.54g, 100°C為0.72g可知洗滌U2CO3應(yīng)選擇熱 水；由分析知濾渣2中主要成分是C, I可收后可循環(huán)利用。 8. (2021-山東淄博高三模擬)合理利用工廠煙灰，變廢為寶，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要意義。以某鋼鐵廠煙灰(主 要成分為ZnO,并含少量的CuO、M11O2、Fe2O3等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如卜?： 氨水 ZnO 濾渣② 濾渣① 鋼鐵廠 煙灰 回答下

17、列問題: (1)“浸取”工序中加入過量氨水的IR的：匚使ZnO、CuO溶解，轉(zhuǎn)化為［Zn(NH3)4F和［Cu(NH3)4］2+配離子; □ O ⑵ZnO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為 。 (3) “除雜”工序中，反應(yīng)的離子方程式為 。 (4) 濾渣匚的主要成分有 (填化學(xué)式)，回收后可用作冶金原料。 (5) “蒸氨沉鋅”工序中，“蒸氨"是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，相應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,蒸出物冷凝吸 收后得到的碳化氨水可返回 工序循環(huán)使用。 (6) 從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工序名稱為 。 (7) 將濾渣用H2SO4溶液處理后得到 溶液和 固體(均填化學(xué)式)。 【答案】增大溶液

18、pH,將 HCO3 轉(zhuǎn)化為 CO： ZnO+2NH3 H2O+2 NH； =(Zn(NH3)4]2++3H2O Zn+[Cu(NH3)4]2+=Cu+[Zn(NH3)4]2+ A Zn、Cu Zn(NH3)4(HCO3)2 = 4NH3f+Zn(HCO3)2 浸取 燃燒 Fe2(SO4)3 MnOj 【分析】 首先用NH4HCO3和氨水浸取煙灰，將鋅元素轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4〕2+絡(luò)離了，將Cu元素轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4〕2+絡(luò)離 子，MnCh、Fe2O3不發(fā)生反應(yīng)進(jìn)入濾渣口中；加入鋅粉可以將[Cu(NH3)4]2+全部置換出來(lái)得到濾渣」中含有Zn 及Cu,然后經(jīng)蒸氨沉鋅

19、Zn(NH3)4(HCO3)2反應(yīng)變?yōu)镹Hs和Zn(HCOs)2,然后加入堿式碳酸鋅與Zn(HCO3)2混 合，高溫燃燒得到氧化鋅。 【解析】 ⑴由題意可知，煙灰(主要成分為ZnO,并含少量的CuO、MnCh、FC2O3等)，在浸取工序中可以使ZnO、CuO 溶解變?yōu)閇Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH?4]2+配離了進(jìn)入濾液 中：NH3與HCO,反應(yīng)，HCO3的存在會(huì)影響 [Zn(NH3)4]2\ [Cu(NH3)J+的穩(wěn)定性，氨水過量可以將HCO.轉(zhuǎn)化為CO；,使以I：兩種絡(luò)離了穩(wěn)定存 在。 (2) 浸出時(shí)，ZnO溶于碳酸氫鉉與氨水的混合溶液中，形成配離子[Zn(NH3)4

20、]2+和出0,反應(yīng)的離子方程式為： Z11O+2NH3H2O+2 NH： =[Zn(NH3)4]2++3HQ； (3) 在除雜工序中，加入過量的鋅粉，發(fā)生置換反應(yīng)置換出銅單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為： Zn+[Cu(NH3"=Cu+[Zn(NH3)4]2。 (4) 濾渣匚是在除雜工序中產(chǎn)生的，由(3)分析可知，濾渣□是過量Zn與[Cu(NH3)4]2+發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生的，因此 其主要成分是Cu、Zn； (5) 在“蒸氨沉鋅”工序中，“蒸氨"是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，Zn元素以鹽的形式存在于溶液中，該反 A 應(yīng)的離子方程式為：Zn(NH3)4(HCO3)2 = 4NH3T+ Z

21、n(HCO3)2；蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水，由工藝流程 圖可知，碳化氨水可返回到浸取工序中循環(huán)使用； (6) 堿式碳酸鋅(ZnCO3?Zn(OH)2)為固體，要想得到ZnO需要經(jīng)過高溫燃燒。故從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工 序名稱為燃燒； ⑺濾渣匚的主要成分是MnCh、Fe2O3,向?yàn)V渣「中加入H2SO4溶液，F(xiàn)e2O3Ij硫酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe2(SO4)3和田0, 而MnO2不發(fā)生反應(yīng)，故將濾渣匚用H2SO4溶液處理后得到溶液為Fe2(SO4)3溶液，固體為MnCh。 9. (2021-湖北武漢高三模擬)PFASS(聚合硫酸鐵鋁硅)是一種高效混凝劑，由PSA(聚硅酸)與PFAS(

22、聚合硫酸 鐵鋁)按一定比例混合聚合得到，以硫鐵礦燒渣(含F(xiàn)e2O3. FcO、SiCh及AI2O3)和水玻璃為原料制取PFASS的 工藝流程如下： 硫鐵礦 燒渣 硫酸 NaC103 znCaO-nALOs 硫酸 己知：［堿化度日= c(OH ) c(Fe3+)+c(Al3+)° mCaOnAl2O3難溶于水。 回答下列問題： (1) "酸溶"時(shí)為提高鐵、鋁的浸出率可采取的措施是 、 。(任寫2點(diǎn)) (2) “過濾”所得濾渣為 (填化學(xué)式)。 (3) “氧化，時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 o (4) “檢測(cè)”氧化后溶液中Fc3+、Al，+的濃度，目的是 。

23、 (5) “調(diào)節(jié)堿化度”時(shí)，mCaO nAl2O3與溶液中IT反應(yīng)的離子方程式為 。若溶液的堿化度過大, PFASS的產(chǎn)率 (填“增大”、“減小”或“不變勺，原因是 。 (6)PFASS的組成可表示為［F%Alb(OH)c(SO4)「nSiO2L，a、b、c、d應(yīng)滿足的關(guān)系是 【答案】升高溫度 增大硫酸的濃度 SiO2 6Fe2+ 4-C103+6H^=6 Fe3++Cl +3H2O 更好的合成PFAS 減小 溶液的堿化度過大，會(huì)導(dǎo)致Fc3+變 mCaO - nAl2O3+2( m+3n)H*=mCa'+2 nA片+( m+3n)H2。；:成 Fe(OH)3, AP+變成 A10

24、2-,致使 PFASS 的產(chǎn)率減小 3a+3b=c+2d 【分析】 由框圖分析：硫鐵礦燒渣含F(xiàn)e2O3. FcO、Si02及A12O3,加入H2SO4后F3O3、FcO、AI2O3反應(yīng)，分寫生成 Fe3+、Fe2\ Al3\ SQ2不反應(yīng)，過濾后變成濾渣，加入NaC103可以氧化Fe?―生成Fe，，，再加入 mCaOFA.Oz調(diào)節(jié)溶液酸堿度，生成PFASS。水玻璃為硅酸鈉，加硫酸進(jìn)行酸化，即得PSA, PFASS和 PSA反應(yīng)即生成PFASS(聚合硫酸鐵鋁硅)。以此分析解答。 【解析】 (1) “酸溶"時(shí)為提高鐵、鋁的浸出率，可采取升高溫度和適當(dāng)增大硫酸的濃度或粉碎硫鐵礦等，可以

25、加快反應(yīng), 提高鐵、鋁的浸出率。 (2) 根據(jù)上述分析可知，“過濾”所得濾渣為Si02o (3) 根據(jù)上述分析“氧化”是Fe2+被NaClOs氧化，其反應(yīng)的離子方程式為6Fe2+ +C103+6H+=6 Fe3++Cl +3H2Oo (4) 通過“檢測(cè)”氧化后溶液中曲3十、AP+的濃度，控制Fc3+、AP+的濃度更好的合成PFAS。 (5) “調(diào)節(jié)堿化度”時(shí)，mCaO nAl2O3與溶液中T反應(yīng)，生成的離了方程式為mCaOFALO, +2( m+3n)H+=mCa2+4-2 nAlu+( m+3n)H2Oo 若溶液的堿化度過大，會(huì)導(dǎo)致 F/+變成 Fc(OH)3, Al，?變成 A

26、lOf, 致使PFAS的產(chǎn)率減小。 (6) 根據(jù)]FeaAlb(OH)c(SO4)d nSiO2]n化學(xué)式可知，化學(xué)式中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零a、b、c、d應(yīng) 滿足的關(guān)系是3a+3b=c+2d° 10. (2021?福建省龍巖高三模擬)用硼鎂礦(主要成分^2MgO.B2O3.H2O,含SQ、CaCO3.鐵和鋁的氧 化物等雜質(zhì))生產(chǎn)硼酸(H3BO3)并回收硫酸鎂的工藝流程如圖： 硫酸 試劑a l?濾渣2 硼鎂礦一?酸浸 趁熱 —濾液1 T除雜一 L＞硼酸晶體 —?母液一＞ MgSO^FhO 回答下列問題: (1) “酸浸”過程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 為

27、避免“酸浸”產(chǎn)生大量氣泡使物料溢出，應(yīng)采取的措施為 。 (2) “除雜”時(shí)向?yàn)V液中加入H2O2和試劑a, H2O2的作用為 (用離子方程式表示).試劑a為 。 (3) 硫酸鎂的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示.得到MgSO4.7H2O的溫度范圍為 ,為從“母液”中充分回 收MgSO4.H2O,應(yīng)保持“母液”在 口以上蒸發(fā)濃縮、 ,再用乙醇洗滌后干燥。 (4)加熱10.54g硫酸鎂晶體，得到5.14g硫酸鎂固體，則硫酸鎂晶體的結(jié)晶水含量x= 0 【答案】2MgO.B2O3.H2O+2H2SO4 =2MgSO4 +2H.BO, 分批慢慢加入硫酸(或用攪拌器攪拌) 2Fe2+ + H

28、2O2 4- 2H+ = 2Fe3+ 4- 2H2O MgO [或 MgCO3. Mg(OH)2 ] 1.8T8.1口 67.5 趁熱 過濾 7 【分析】 硼鎂礦(七要成分為2MgO?BQ3?H2,含SiO2. CaCO,、鐵和鋁的氧化物等雜質(zhì))加入硫酸，生成硫酸 鎂、硼酸(H3BO3)、硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁，Si。?和硫酸不反應(yīng)，硫酸鈣微溶于水，濾渣1是 SiO2、CaSO4:濾液 1 加入 H0 把 FC?+氧化為 Fe3+,用 MgO[n￡MgCO3、Mg(OH)2 調(diào)節(jié) pH 除去 Fe3\ AP+,濾液2冷卻得到(H.BOj沉淀，過濾后的母液蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾

29、得MgSO4.H2Oo 【解析】 (1) “酸浸”過程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是2MgO.B2O3.H2O和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、硼酸(H’BOJ,化學(xué)方程 式為21^0凡03?虬0+2%，04=21^，04+2%803 ；分批慢慢加入硫酸(或用攪拌器攪拌)可以避免“酸浸” 產(chǎn)生大量氣泡使物料溢出； (2) “除雜”時(shí)向?yàn)V液中加入H2O2, H2O2把Fe2-氧化為Fe3+, 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O ,加入試劑 a調(diào)節(jié)pH除去Fch Al3+,為不引入新雜質(zhì),試劑a可以是MgO[或MgCO’、Mg(OH)2]； (3) 根據(jù)圖示，得到MgSO

30、4.7H2。的溫度范圍為1.8?48H,為從“母液"中充分回收MgSO4.H2O ,應(yīng)保 持“母液”在67.5匚以上蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾，再用乙醇洗滌后干燥。 120 (4) 設(shè)硫酸鎂晶體的化學(xué)式是MgSO’.xHQ, 10.54x = 5.14 ,解得x=7。 120+18* 11. (2021-河北高三模擬)硫化鐐礦的主要成分是NiS,還含有MgS、FcS、一些不溶性物質(zhì)等，工業(yè)上用 硫化鍥礦制備金屬鐐的工藝流程如圖所示： 磔化 鐐礦 ①H& 稀鹽酸，加熱溶液 ?NiO 濾流1 波流2 波液 稀斑阪 I」化I 電解-恨 (1) 硫化鐐礦粉磨的目的是 , “酸浸

31、"時(shí)，硫化鐐與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2) “氧化、除鐵''過程中加入H?。？溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ；加入氧化竦的目的是除去鐵元 素，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋除去鐵元素的原因 。 (3) 己知 /Csp[Ni(OH)2]=2.0xlO '5, /Csp[Mg(OH)2]=2.0xl0-",若“除鎂”后的濾液中 Ni2+ 的濃度不大于 IO'5molU'? 則濾液中c(Mg2+)< 0 (4) 電解硫酸鐐?cè)芤簳r(shí)，在 極得到鐐單質(zhì)，電解產(chǎn)物 (填化學(xué)式)可以循環(huán)使用。 聚合物后，加25mL0.2mol/L氟化鉀溶液掩蔽掉全部鋁離子，搖勻。加入3滴酚猷，用c2mol/L

32、氫氧化鈉標(biāo) 準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色即為終點(diǎn)，消耗了標(biāo)準(zhǔn)液V2mLo則聚合硫酸鋁中oh-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 【答案】氏 Al3\ Fe (2021-山兩大同高三模擬)我國(guó)稀土資源豐富，稀土元素包括錠、切和徊系共17種元素，是重要的戰(zhàn)略資 源。--種以氟磷灰石［主要成分為CaJPOj'F,還含有少量REPO” RE表示稀土元素］為原料制備稀土氧 化物的工藝流程如下: \ Fc*； 2NfnO.；+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+ 漏斗 把F/氧化為Fe'+ (C \,r —C V ) x 17 溶液紫紅色褪去 2. 8-3.4 2 '」一—— x 100% W 【解析】 (

33、1) 鋁灰主要含有Al2o3. Al，以及少最Si和Fe的氧化物,加入稀硫酸，會(huì)反應(yīng)生成氫氣，故X是氫氣；酸 浸充分后溶液中的金屬陽(yáng)離子是Al3\ Fe2\ Fc3+; (2) 操作匚和□都是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗； (3) 根據(jù)金屬離子濃度為0.1mol?L-i時(shí)生成氫氧化物沉淀的pH,要除去Fe2\ Fl?應(yīng)該把Fe：+氧化為 Fe'-,才不影響氫氧化鋁的沉淀，加過量KMnO,溶液的R的是把Fe2+?化為Fe3+： (4) 根據(jù)圖示可得2MnO, +3Mn2' +2H2O=5MnO2+4H+,該反應(yīng)可以除去過量的高錠酸鉀，判斷該反應(yīng)完成的現(xiàn)象是 溶液紫紅色褪去

34、； (5) 過量KMnOj溶液的目的是把Fc?+氧化為Fe3+*要使Fe‘+沉淀完全，而不能沉淀鋁離子，故 調(diào)pH的范 圍是2. 87.4； (6)根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零可解得y=2,由題干信息可知聚合硫酸鋁中n(0H ) 質(zhì)量分 數(shù)為 站-饑)' 17 x 100%o  【答案】增大反應(yīng)物的接觸而枳，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分 NiS + 2HCl = NiCl2 + H2St 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O Fe'*在溶液中水解使溶液呈酸性，加入的氧化鐐與氫離子反應(yīng), 水解平衡右移使Fe3,轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀而除去

35、 ().1 mol U' 陰 H2SO4 【分析】 流程中各步驟的作用或目的如下： 步驟 作用或目的 粉磨 增大了反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更加充分，反應(yīng)速率加快 酸浸 得到主要含Ni2+s Fe2+. Mg"的溶液 氧化、除 首先把Fe&氧化為Fe3+,然后使Fc’+形成氫氧化鐵沉淀，得到 鐵 主要含階、Mg?+的溶液 除鎂 使Ni?+形成Ni(OH)2沉淀，把Mg?+留在濾液中 酸化 使Ni(OH)2沉淀形成硫酸鍥溶液 電解 電解硫酸鐐?cè)芤旱玫浇饘亳? 【解析】 (1)硫化鐐礦粉磨得到礦粉，既能增大與酸的接觸面積，乂可提高浸出率，其目的是：增大反應(yīng)物

36、的接觸面 積，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分；硫化鐐與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐐和硫化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NiS + 2HCl = NiCI2 + H2Sto (2)加入H2O2溶液的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ +%。2 + 2FT = 2Fev+2H2O a除去溶液中的Fc"時(shí)，通常采用水解的方法讓其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉 淀，為促進(jìn)水解的進(jìn)行，加入氧化鍥與H-反應(yīng)，則用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋除去鐵元素的原因?yàn)椋篎e，+在溶 液中水解使溶液呈酸性，加入的氧化鐐與氫離子反應(yīng)，水解平衡右移使Fe，?轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀而除去。 (3)若濾液中c(Ni2+

37、)<1.0xl0-5mol L-',由氫氧化裸的溶度積可知溶液中 c2(0H~)>2.0x10~,0(mol-L~')\由氫氧化鎂的溶度積可知溶液中 c（Mg2+） = 2.0x10』 >2.0xl0_,° mol U1 <0.1mol U'。 答案為: 0.1 mol ? L '; (4)電解硫酸鐐?cè)芤褐苽浣饘夔?，Ni?+在陰極放電，陽(yáng)極上水放電可得到氧氣和H2SO4,陽(yáng)極處生成的H2SO4 可以循環(huán)使用。 12. (202K東揭陽(yáng)市高三模擬)冶煉廢水中砰元素主要以亞砰酸(H3ASO3)形式存在?？捎没瘜W(xué)沉降法處理 酸性高濃度含砰廢水，其工藝流程如下： 冶煉 廢

38、水 鬻3 濾渣A 處理后 的廢水 已知As2S3與過量的S?-存在反應(yīng)：As2S3 + 3S2- = 2AsS；- 回答下列問題: ⑴H3AsO3中As元素的化合價(jià)是 (2)“一級(jí)沉砰”中FeSO4的作用是 , (3廣一級(jí)沉砰”后剩余的部分H3AsO3進(jìn)入“二級(jí)沉珅”。加入MO?發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為口_； □_； □ Fe2(SO4)3+2H3AsO4 =2FeAsO, J +3H2SO4。 (4) 濾渣A的成分除Fe(0H)3、Ca3(AsO4)2外還有—、 (5) “二級(jí)沉砰”處理后的廢水中c(Ca2+) = 0.01mol-U',則該溶液中c(Fe3+)約

39、為多少？ _,(列式計(jì)算) Ca3(AsO4)2. FeAs()4的 K*分別約為l.OxlCr”、i.OxlO_20o 【答案】+3 與過量的S*反應(yīng)生成FcS沉淀，避免生成的AS2S3溶解在過量的Na2S中 H2O2+H3AsO3=H3AsO4+H2O H2O2 +2FeSO4 +H2SO4 =Fe2 (SO4 )3 +2H2O FeAsO4 CaSO4 l.OxlO-^molL-1 【分析】 廢水中伸元素主要以亞神酸(IhAsOj)形式存在，加入硫化鈉、硫酸亞鐵除去過量的硫離子，過濾得到AS2S3和 FeS,濾液中加入過氧化氫和氧化鈣進(jìn)行二級(jí)沉神，H2O2與含為物質(zhì)發(fā)生氧化

40、還原反應(yīng)，氧化亞神酸為神酸， 過濾得到神酸鐵、神酸鈣、氫氧化鐵、沉淀硫酸鈣等，濾液為低濃度含神廢水，據(jù)此分析解答。 【解析】 (1) 亞神酸(H3AsO3)中氫元素+1價(jià)，氧元素-2價(jià)，化合物化合價(jià)代數(shù)和為0,則砰元素的化合價(jià)為+ 3價(jià)； (2) “一級(jí)沉砰”中FcSO4的作用是除去過量的硫離子，As2S3+3S2p2AsS；使平衡逆向進(jìn)行，提高沉伸效果； (3) “二級(jí)沉神”中H2O2與含神物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化亞伸酸為砰酸，同時(shí)也能將過量的硫酸亞鐵氧化成 硫酸鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2O2+H3AsO3=H3AsO4+H2O ； H2O2+2FeSO4 +H2SO4 =

41、Fe2 (SO4 \ +2HQ ； (4) 流程分析可知，加入氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和神酸反應(yīng)生成碑酸鈣沉淀、和鐵離子反應(yīng) 生成氫氧化鐵沉淀，鐵離子與砰酸反應(yīng)生成砰酸鐵，鈣離子結(jié)合硫酸根離子形成硫酸鈣沉淀，所以濾渣A中 還存在CaSO4； (5) c(Ca2+) = 0.01 mol ? L 1, Ca3(AsO4)2的心約為l.OxlO-18，則濾液中的砰酸根離于濃度為 = 252,則c(Fe今箴算=斧=皿心靠 13. (2021?安徽黃山市高三模擬)某油脂廠廢棄的油脂加氫鐐催化劑，主要含金屬Ni、Fc、Al及其氧化物, 還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程

42、回收其中的鍥制備硫酸鍬晶體(NiSO4-7H2O)： 廢鐐催化劑 NaOH溶液 稀H2SO4 H2O2溶液NaOH溶液 濾液① 濾渣② 濾渣③ (1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是. ；寫出NaOH與AI2O3反應(yīng)的離子方程式. 溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fc2+ 開始沉淀時(shí)(c=0.0l mol L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全時(shí)(c= 1 .OxIO"mol頊)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列問題: (2廣濾液

43、口”中含有的金屬離子是. (3)"轉(zhuǎn)化"中可替代H2O2的物質(zhì)是 。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即 H。溶液NaOH溶液 ，“濾液口"中可能含有的雜質(zhì)離子為. 濾渣③ (4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算Ni(OH)2的Ksp= 0如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中 州+濃度為l.OmolI-i,則 “調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是 (5) 硫酸裸在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鍥鎘電池正極材料的NiOOHo寫出該反應(yīng)的離了方程 式. 【答案】除去油脂，溶解鋁及其氧化物 AI2O3+2OHWAIO2+H2O Ni2\ Fe2\ Fe3+ O2或空氣 Fe3

44、 1 .Ox IO-15 6 3.2

45、控制 pH濃縮結(jié)晶得到硫酸鐐的晶體，據(jù)此分析解答問題。 【解析】 ⑴根據(jù)分析可知，向廢鐐催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并將A1及其氧化物溶解，NaOH 和AI2O3反應(yīng)的離子方程式為：AhO3+2OH-= A/O^+IhO； ⑵加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“濾液了'中含有的金屬離子是Ni2\ Fe2，\ Fe3t ； (3)“轉(zhuǎn)化”是在H2O2的作用下將Fc。+氧化為Fc“，可用O2或空氣替代；若將工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn) 化"，根據(jù)表格中Ni2+和Fe2+開始沉淀和沉淀完全的pH可知，會(huì)有Fe2?混在Ni?+中，導(dǎo)致調(diào)pH過濾后的溶液

46、中含有Fe2+, “轉(zhuǎn)化”時(shí)被氧化為Fe，，，則濾液［中可能含有轉(zhuǎn)化生成的Fe3+,故答案為：。2或空氣，F(xiàn)e3+； (4) 由上述表格可知,Ni2+完全沉淀時(shí)的 pH=8.7,此時(shí) c(Ni2+)= 1.0x1 O W L1, ?H+)= l.O'lOrmolu ,則 K* l.OxlO14 C(OH')=7(H7) = 1 OxlO"8'7 =1°'53 m°I/L，則 Ni(°H)2 的 Kp=c(Ni2+)匚/(0")=10&(10-53)2 f.OxIO-e；或者 當(dāng) Ni2+開始沉淀時(shí) pH=7.2,此時(shí) c(Nr-)=0.01niol L-', c(H+)=1.0xl0-

47、"mol l/ ,則 c(OH )= 1.0x10 14 1 Ox IO-156 LUX1U_=1()-7.xmol：]L-i ,則 1.0 C(TT) - 1 0xl0~72' = 1Q'68mO1/L，則 Ni(OH)2 的 Ksp=c(Ni2+)Dc2(oH-)=0.01X( 1068)2 : =].()x]0心0。如果“轉(zhuǎn) 化''后的溶液中Ni2+濃度為l.Omol L1,此時(shí)c(OH )= c(H-)=1()h(-78>= 10-6.2 ,即pH=6.2。為避免鐐離子沉淀,溶液的pH應(yīng)小于6.2。Fe，+完全沉淀的pH為3.2, 因此“調(diào)節(jié)pH”應(yīng)控制的pH范圍是3.

48、2

49、 ⑴Cr(1)包括CQ；和CdO；,我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)是每升廢水格元素含量不超過0.5 mgL、 匚轉(zhuǎn)化反應(yīng)：2CrO：-+2H"[ CnOS+FLO的平衡常數(shù)表達(dá)式K= 取某&(□)廢水(只含CrO；)與2.0x1 O'4 mol L-1 AgNO3溶液等體積混合，有棕紅色AgzCrCh沉淀，則原廢水 中六價(jià)銘超標(biāo) 倍以上[己知Ksp(Ag2CrO4)=1.0xl0 '2]o (2) 鐵氧體法處理含CnO；廢水的工藝流程中: 口“反應(yīng)槽"中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 二在“加熱曝氣槽”中通入壓縮空氣的目的是 【答案】、c(C?O；) 20.8 Cr2O ；- +6Fe2+4- 14H

50、+=2Cr3++6Fc3++7H2O 將部分 Fc(OH)2 氧化為 c~(CrO； )c~(H ) Fe(OH)3以形成鐵氧體 【分析】 含CnO；的廢水加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH=2,加入硫酸亞鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子，加入氫氧化鈉并調(diào)節(jié) pH可生成鐵氧,體，離心分離，烘干得到產(chǎn)物，據(jù)此回答。 【解析】 (1)□平衡常數(shù)中不寫入固體和純液體，2CQ；+2HPCr2O；+H2O的平衡常數(shù)表達(dá)式K= c2(C,^-)c2(H+)° x 設(shè)廢水中CrO廠的濃度為xmol LL與AgNCh溶液等體積混合后，CrOF的濃度變成yinol L'', c(AgNO3)= 2 0x1(

51、) x mol?L』=l.0xl0?4mol L』，K"(Ag2CrO4)=c2(Ag)c(CrO廠)=(1.0乂1()?4)2乂_=1.0乂1012,得 x=2.0xl04 2 2 =20.8 倍。 10 4 mol L'1, Cr 含量：(2.0xIO"4 mol ><52 g-mol-'x 1 000 mg/g)/L=10.4 mg-L-',超標(biāo)為:— 0*5 (2)□反應(yīng)槽中，CnOT在酸性條件下氧化Fe2\生成Fe3-和Cr3\根據(jù)Fc和Cr得失電子守恒，用H呼衡電 荷，則離了方程式為 Cr2O ,■ +6Fe2++l4H+=2Cr3++6Fe3++7H2Oo

52、 口反應(yīng)槽中Fe2,是過量的，在“加熱曝氣槽”中，加入NaOH會(huì)生成Fe(OH)2,壓入空氣，可以將Fe(OH)2氧化 為Fc(OH)3,最終可以轉(zhuǎn)化鐵氧體中的Fe3+。 15. (2021-遼寧沈陽(yáng)高三一模)被銅是廣泛應(yīng)用于制造高級(jí)彈性元件的良好合金。某科研小組從某廢舊被銅元 件(主要含-BeO、CuS,還含少量FeS和SiO。中回收被和銅兩種金屬的工藝流程如圖： NaOH 被銅溶液 元件過濾 濾液A過量HC1 反應(yīng)I MnO, 濾渣B麻曄°。 反應(yīng)II 濾液Cf 、固體 L濾液D 氨水 '固體 BeCl?固體逐 之濾液E妙 '沉淀F *Be '濾液

53、G Cu 已知：i.被、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似。 ii.常溫下 Ksp[Cu(OH)2]=2.2xl(T3o , Ksp[Fe(OH)3]=4.0xlO*38, K?P[ Mn(OH)2]=2. ?10心 回答下列問題: (1)濾液A的溶質(zhì)除NaOH外還有 (填化學(xué)式)：寫出反應(yīng)I中含被化合物與過量鹽酸反應(yīng)的離子方 程式 (2)濾液C中含NaCL和少量HC1。為得到較純凈的BeCk溶液，下列實(shí)驗(yàn)操作步驟中最合理的順序是口加入過量的NaOH □加入過量的氨水：口加入適量的HC1溶液；口過濾：口洗滌。 (3) 反應(yīng)II中CuS的氧化產(chǎn)物為S單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 o (4

54、) 常溫下,若慮液 D 中 c(Cu2+)= 2.2mol*L-1 c(Fe3+)=0.00 Smol^L*1 c(Mn2+ )=0.21 mol?LL 向其中逐滴加入稀氨 水，生成的沉淀F是 (填化學(xué)式)，此處的稀氨水最好用 替化：為了盡可能多地回收 銅。所得濾液G的pH最大為 。 【答案】NazSiCh、Na2BeO2 BeO22'+4Hb=Be2F+2H2O □□□□ 增強(qiáng)培融鹽的導(dǎo)電性 MnO2+CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O Fc(OH)3 8.0 【分析】 Be、Al元素化學(xué)性質(zhì)相似，廢舊被銅元件中加入NaOH溶液，BeO、SiO?反應(yīng)轉(zhuǎn)化成

55、Na2BeO2^ Na2SiO3進(jìn)入 濾液A中，濾渣B中含CuS、FeS：濾液A中加入過量HC1, Na2SiO3反應(yīng)生成H2SQ3沉淀和NaCl, Na2BeO2 與過量HC1反應(yīng)生成NaCk BeCk和氏0,濾液C中含HC1、NaCk BeCh； MnO?具有氧化性，濾渣B中加 入MnO2和H2SO4, CuS、FeS反應(yīng)生成CuSCh、Fe2(SO4)3^ S, MnO2被還原為MnSCKi；濾液D中主要含 CuSO、Fc2(SCh)3、MnSO4,根據(jù)題給Cu(OH? Fc(OH)3、Mn(OH)2的溶度積，濾液D中加入氨水得到的沉 淀F為Fe(OH)3：濾液E中加入氨水調(diào)節(jié)

56、pH使C『與Mn?分離。據(jù)此分析作答。 【解析】 (1) 廢舊被銅元件的成分BcO、CuS、FeS、SiO2,根據(jù)信息i, BcO屬于兩性氧化物，SiCh屬于酸性氧化物， 能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)方程式為 BcO+2NaOH=Na2BcO2+H2。、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O, CuS、FeS 不與氫氧化鈉反應(yīng),因此濾液A中主要成分是NaOH、Na2SiO3> Na^BeCh：根據(jù)信息i,反應(yīng)I中為NazBeCh 與過房鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為BeO22_+4H+=Be2++2H2O： (2) Be、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似，先向?yàn)V液C中先加入過量的氨水，生成Be

57、(OH)2沉淀，然后過濾、洗滌，再加 入適量的HC1,生成BeCI2,合理步驟是□□□□； BeCb熔融時(shí)能微弱電離，熔融BcCh中離子濃度較小，電解 熔融BeCh制備金屬被時(shí)，需要加入NaCL其作用是增大離了濃度，增強(qiáng)熔融鹽的導(dǎo)電性； ⑶反應(yīng)II中CuS中S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì)，MnO2中Mn被還原為M/+,根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平，其化學(xué)反應(yīng) 方程式為 MnO24-CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O； (4)Cu2+開始沉淀時(shí)c(OH )= 2 x 1° =ix|0-,(,mol/L： Fe’+開始沉淀時(shí) c(OH3|4xlQ =-^5x10- 2.20.0

58、08 ,2mol/L； Mn2+開始沉淀時(shí) c(OH )= O' =lxl0 W/L,因此首先沉淀的是Fe3+,即生成的沉淀F為 Fe(OH)3o為了盡可能多的回收Cu,濾液E中加入氨水應(yīng)使C『盡可能完全沉淀，MX,不形成沉淀，CW完 全沉淀時(shí)c(OH )= 2.2x10 20 xio?mol/L

59、、VQs及少量SQ、AIQ3)為原料制備高純VQ,的工藝流程如下： 己知：L偏機(jī)酸鉉(NHAQ)微溶于水；鍛燒所得VQs中含少量VN, 2VN+3H20^N2+3H2+V203O V2O5 +6NaOH(aq) = 2Na3VO4 +3H2O : SOr Fe2\ 草酸(H2C2O4)等還原劑均可以將 Na3VO4 的酸 性溶液還原，形成藍(lán)色的vo2+溶液。 回答下列問題： (1) 石煤礦預(yù)先粉碎的目的是 (2) “焙燒”時(shí)V2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為“焙燒”時(shí)若H2O(g)不足，會(huì)產(chǎn)生造成環(huán)境污染的氣體，寫出 生成該氣體的化學(xué)方程式 。 (3) “焙燒”后的球團(tuán)在串聯(lián)的浸

60、取塔內(nèi)作逆流浸取，溫度對(duì)浸取率的影響如圖所示。生產(chǎn)中采用125匚條件下“水 浸"的優(yōu)點(diǎn)是__。 溫度對(duì)?饑浸出率的影響 (4) 該工藝生產(chǎn)中可回收再用于該生產(chǎn)的物質(zhì)有 (填化學(xué)式)。 (5) 生產(chǎn)中準(zhǔn)確測(cè)定燃燒所得V2O5的純度可為后續(xù)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。準(zhǔn)確稱取鍛燒所得5.0gV2O5,加入足量 氫氧化鈉溶液使其完全溶解，加入稀硫酸使溶液呈酸性，用Imol-L1的草酸標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí) 消耗草酸標(biāo)準(zhǔn)液25.00mL,則鍛燒所得V2O5的純度為_。 高溫 【答案】增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率 V2O3+O2+2NaCl + H2O = 2NaVO3 +

61、 2HCl 高溫 4NaCl + O2+V2O5 = 4NaVO3+2Cl2 帆的浸出率高，明顯縮短浸取時(shí)間，提高生產(chǎn)效率 NaCK NHQ 91% 【分析】 石礦粉中含有V2o3. VQs及少量SiO2> A12O3經(jīng)過焙燒之后生成NaVOj,加入氯化鉉可以生成NH4VO3沉 淀，根據(jù)口中信息可得，瑕燒沉淀可得五氧化二帆，利用氫氣，以及少量的H2O(g),可以將五氧化二機(jī)還原為 VR。 【解析】 (1) 石煤礦預(yù)先粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使焙燒更充分； (2) 依據(jù)流程圖可知焙燒后V2O3變?yōu)镹aVO3(從圖中NH4VO3可知)發(fā)生的反應(yīng)為 高溫 V2

62、O3+O2+2NaCl + H2O = 2NaVO3+2HC1，若H2O(g)不足，產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體為敏氣(依據(jù)元素守 有機(jī)相 氟磷hn(\ 灰石酸浸 酸浸液* 廠有機(jī)相 水相1 「水相11密「(含dHPO,等) 稀土磷酸鹽 h2c2o4 h2so4 hno, 稀七氧化物-焙燒-過濾過濾 回答下列問題： ⑴酸浸時(shí)，REPO4轉(zhuǎn)化為re(nc)3)3,為了提高浸取率，可以適當(dāng)升高溫度，但是溫度不能太高，原因是 。酸浸時(shí)不能使用玻璃容器，原因是 。 (2) TBP是磷酸三丁酯，不溶于水，能莘取金屬陽(yáng)離了和酸分了(H’POj、HNO3等)。

63、加入氨水反莘取的原理 是 0 (3) 水相二過濾后得到的濾渣的主要成分為REPO】、Ca3(PO4)2. CaHPO4,后續(xù)加入硫酸的主要目的是 ,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 o (4) 加入Hqo”含稀土元素的離子轉(zhuǎn)化為草酸鹽，將得到的部分草酸鋪晶體［Ce2(C2O4)3-2H2O］用熱重法 對(duì)其進(jìn)行分析，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。 已知200 ］?580口之間反應(yīng)生成一種含鋪物質(zhì)和CO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 匚已知c點(diǎn)固體是純凈的含鈾氧化物，則該物質(zhì)為 (填化學(xué)式)。 高溫 恒，能污染環(huán)境的氣體為氯氣)，生成氯氣的化學(xué)方程式為4NaCl + O2

64、+V2C)5 = 4NaVO3+2Cl2： (3) 根據(jù)圖像，125Z1條件下“水浸”的優(yōu)點(diǎn)為帆的浸出率高，明顯縮短浸取時(shí)間，提高生產(chǎn)效率; (4) 沉帆的過程中會(huì)有氯化鈉產(chǎn)生，可蒸發(fā)后用「焙燒加熱；還原五氧化二鈕過程中會(huì)有H2O(g)產(chǎn)生，可用「 焙燒; (5) 根據(jù)己知：可知，V2O5 +6NaOH = 2Na3VO4 +3H2O, H2C2O4 + 2Na3VO4 + 5H2SO4 = 2VOSO4 + 3Na2SO4 + 2CO2 個(gè) +6H2O , V2O5 - Na3VO4 - H2c2o4 , n(V2O5)=n(H2C2O4)= 1.0mol/Lx25.00mLx

65、10'3=0.025mol: 4 55g m(V2Os)=n-M=().025molx 182g/mol=4.55g, V2O粕勺純度為—^x|00%=91%。 5.0g 37. (2021-河南安陽(yáng)高三模擬)以工業(yè)制立德粉后的鉛鋅廢渣(主要成分為ZnO和PbSO4,雜質(zhì)含Si、Fe、 Cu、Cd等元素)為原料，可以制活性氧化鋅和黃色顏料鉛銘黃，工藝流程如圖所示: 足鼠氨水、 (NHJCO 和添加劑 鉛鋅廢渣 堿浸 NaOH HNO, 加 KOH 調(diào) pH K2Cr2O7 固體A] 卜濾液c-T幸卜濾液D?鼻L [卜 氣體A含硅元素的固體Fe(OHX 用鳥淪調(diào)節(jié)

66、 pH 至 6.0~6.5 足量:鋅粉 濾液A 濾液b?沉降n 除銅、鎘 銅、鎘 濾液E PbCrO4 Zn/OH^CoH切| 燃燒 ZnO 已知：□PbSO4難溶于HNO.； □常溫下,Kp(PbCO3)=8xIO，。Ksp(PbSO4)=1.6xl0-8, /Csp(PbCrO4)=2.8x 1013, ^sp[Pb(OH)2]=1.0xl016, Ksp[Fe(OH)3]=l.()xlO?38。 回答下列問題： (1) 為提高“堿浸”速率，可采取的措施是 (任寫一條)。 (2廣堿浸”過程中PbSO4發(fā)生的反應(yīng)為 ,氣體A的化學(xué)式為 。 (3) 濾液E中溶質(zhì)的主要成分為 。(填化學(xué)式) (4) “沉降口”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 (5) 如圖為“酸浸”過程中鉛元素的浸出率與硝酸濃度和反應(yīng)溫度之間的關(guān)系曲線，由此分析“酸浸”過程中應(yīng)選擇 的最佳濃度和溫度分別為 o (6)常溫下，若測(cè)得“酸浸”后所得溶液中c(Pb2+)=0.1mol/L,則“除鐵”過程中需要控制溶液pH的范圍為 [c(Fe3，)