高考化学一轮训练-工业流程题

试卷第=page1313页，共=sectionpages1414页试卷第=page1414页，共=sectionpages1414页高考化学一轮训练——工业流程题1．（2022春·陕西延安·高三校考期末）金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位，请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题：(1)FeCl3溶液用于腐蚀铜箔印刷线路板，该反应的离子方程式为_______。(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等离子，向其中加入足量的Na2O2后，过滤，将滤渣投入足量的盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_______(填标号)。A．Mg2+ B．Fe2+ C．A13+ D．Cu2+Fe(NO3)3的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体，适用于制磁性氧化铁纳米粉末。(3)磁性氧化铁的化学式为_______。(4)写出磁性氧化铁与足量稀硝酸反应的化学方程式：_______。工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O)，流程如图：(5)“试剂X”化学式为_______。(6)“还原”时，若“试剂Y”选用SO2，则该反应中的氧化剂［Fe2(SO4)3]与还原剂的物质的量之比为_______。(7)“还原”后，经“一系列操作I”可得绿矾，则“一系列操作I”为_______、过滤、洗涤、干燥。2．（2022春·四川雅安·高三统考期末）紫菜和海带都是富含生物碘的海洋植物，以下为某兴趣小组模拟从紫菜提取碘单质的过程：(1)为了充分浸取紫菜灰中的碘元素，可采用的方法是___________。(写两点)(2)加入双氧水和稀硫酸后发生反应的离子方程式是___________。(3)操作①的名称是___________，操作②应在___________(填仪器名称)中振荡、静置；试剂A可选用下列物质中的___________(填正确答案标号)。A．乙醇

B．

C．NaOH

D．环己烯(4)该方案采用常压蒸馏并不合理，理由是___________。3．（2022春·云南玉溪·高三统考期末）某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量和，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、胆矾晶体()和水处理剂高铁酸钾()。请回答：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧胆矾时，铜的焰色为_______(填字母)。A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色(2)试剂X是_______。步骤I涉及到的分离操作是_______。(3)在步骤II时，若用大理石与浓盐酸制取并直接通入溶液A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少，可采取的改进措施是_______。(4)溶液E在空气中易被氧化，请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化_______。由溶液E制取时，不同的温度下，不同质量浓度的对生成率有以下影响，由图可知工业生产中最佳条件(温度和的质量浓度)为_______，工业上制备可用和在碱性条件下制备，写出该反应的离子方程式_______。(5)在固体F中加入稀硫酸和来制备溶液是一种环保工艺，该反应的总的化学方程式为_______。4．（2022春·江苏南通·高三统考期末）碱式碳酸锌在医药行业可用作皮肤保护剂，用工业级硫酸锌(主要成分为，含少量)制备碱式碳酸锌的流程如下：(1)“除铁”时控制溶液的pH约为4，写出“除铁”的离子方程式：_______；(2)写出“沉锌”的离子方程式：_______。5．（2022春·湖北襄阳·高三统考期末）孔雀石的主要成分为，还含有、、，工业上以孔雀石为原料制备晶体的流程如下图：(1)粉碎孔雀石的目的为___________。(2)滤渣1为___________(填化学式)。(3)气体A可用于制备，应先将___________(填化学式)通入饱和食盐水，再通入___________(同上)。(4)写出“氧化”过程中发生的离子反应方程式___________，该过程需在室温下进行，温度过高，反应速率变慢，原因是___________。(5)从滤液2中得到晶体的操作为___________、过滤、乙醇洗涤、干燥。乙醇洗涤的目的为：①洗去晶体表面的杂质；②___________；③___________。(6)蓝铜矿是孔雀石的共生矿，其主要成分为，将它与焦炭一起加热时，可以冶炼铜，同时生成气体A，写出该过程的化学反应方程式___________。6．（2022春·湖南张家界·高三统考期末）电解所得的锰阳极泥(主要成分为MnO2、Fe2O3、PbO、CaO、CuO)可通过有机还原浸出法回收锰和铅，工艺流程如下：已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+开始沉淀的pH7.53.25.28.8完全沉淀的pH9.73.77.810.4(1)“还原浸出”时用玉米秆或甘蔗渣在硫酸作用下水解产生的葡萄糖做还原剂，葡萄糖转化成CO2，操作时将玉米秆或甘蔗渣用粉碎机粉碎，目的是_______，“还原浸出”时二氧化锰与葡萄糖(用分子式C6H12O6表示)反应的化学方程式为_______。(2)“除杂”步骤中先加入H2O2，发生反应的离子方程式为_______，然后加入MnCO3的主要目的是：_______。(3)通过离子交换膜组合工艺电解硫酸锰溶液获得Mn、MnO2、H2SO4，原理如图所示：交换膜b为_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜，阳极电极反应式为_______。7．（2022秋·河北石家庄·高三统考期末）ZnS常用于制造白色颜料，发光粉和发光油漆等。以火法炼铜的废料(主要成分是ZnO、CuO，含少量PbO、As2O3、SiO2等)为原料制备粗锌和硫化锌的流程如下：请回答下列问题：(1)“浸渣1”的主要成分是SiO2和___________(填化学式)。(2)从“滤渣1”中提取粗铜的操作是将滤渣1___________、过滤、洗涤、干燥，得到粗铜。(3)“沉铁”中O2的作用是___________(用离子方程式表示)，可用绿色氧化剂___________(填化学式)替换O2。(4)“沉铁”过程加入ZnO调节溶液pH，滤液中Fe元素质量浓度、滤渣2中锌元素质量分数与pH关系如图所示。最适宜的pH为___________。(5)以惰性材料为电极，“电解沉锌”的阳极反应式为___________，工业上常用电解法精炼锌，阴极材料是___________，电解质溶液选择___________(填化学式)溶液。(6)“复分解沉锌”中，Zn2++H2SZnS↓+2H+的平衡常数K=___________。[已知；常温下，Ksp(ZnS)=3.0×10-25，H2S的电离常数Ka1=9.0×10-8，Ka2=1.0×10-12]8．（2022春·四川资阳·高三校考期末）从废旧锂电池正极材料中(主要成分为、导电炭黑和铝箔)回收锂一直是科学家关注的热点，所设计的流程如下图所示：已知：ⅰ．溶解度如下表：温度/010205075100溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728ⅱ．常温下，ⅲ．：不溶于碱，可溶于稀酸；：白色结晶粉末，可溶于稀酸。完成下列问题：(1)中化合价为___________。(2)上述流程中，提高“溶解”步骤速率的措施有___________(任写一条)，该步骤中主要的离子方程式为___________。(3)滤渣的主要成分为___________。(4)常温下，使用氨水调节溶液的，理论上最小值为___________。(当溶液中离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)(5)洗涤沉淀应使用___________(填“热水”或“冷水”)。9．（2022·山西大同·高三统考期末）从铜电解液中分离得到的粗硫酸镍晶体中含有大量的杂质元素(Cu、Fe、As、Ca、Zn等)，我国科学家对粗硫酸镍进行精制提纯，其工艺流程如下。已知：i.含镍溶液中的主要离子有：Ni2+、、Cu2+、Fe2+、、Ca2+和Zn2+；ii.饱和H2S溶液中，c(H2S)≈0.1mol/L；iii.部分物质的电离常数和溶度积常数如下表。物质电离常数物质溶度积常数物质溶度积常数H2SKa1=1.1×10-7Ka2=l.3×10-13CuS6.3×10-36FeS6.3×10-18NiS3.2×10-19Ni(OH)25.5×10-16CaF24×10-11Fe(OH)32.8×10-39(1)在“溶解”时，为加快溶解速率，可采取的措施有___________。(任写一条即可)。(2)滤渣1中含有As2S3和S等沉淀，写出生成As2S3和S的离子方程式___________。(3)“氧化除杂”中通入Cl2的主要目的是___________。(4)滤渣3的主要成分为___________。(5)“P-204萃取”水溶液的pH约为3，结合下图解释原因___________。(6)理论上“硫化除杂”之后，溶液中c(Cu2+)=___________mol/L[计算时c(H2S)取0.1mol/L，结果保留两位有效数字]。10．（2022春·江苏苏州·高三校联考期末）溴化锂(LiBr)是一种高效空气湿度调节剂；碘化钠(NaI)可用于医用祛痰剂等。它们可利用单质直接化合、氢氧化物和氢卤酸中和等反应合成。(1)工业上以碳酸锂为原料制备晶体的流程如下：①合成LiBr时生成了两种参与大气循环的气体，反应的化学方程式为___________。②加还原剂硫脲除去可能含有的，共有___________molσ键。③溴化锂的溶解度随温度的变化曲线如图所示。则从脱色、过滤所得溶液中提取晶体的操作有：在HBr氛围下蒸发浓缩、___________，___________，洗涤后烘干。(2)某学生兴趣小组在实验室用碘单质制备较纯的NaI晶体，部分装置如图所示。药品：溶液(含8.2gNaOH)、25.4g碘、水合肼(还原剂，产物为N2)、1.0g活性炭和蒸馏水等。实验步骤：向三口烧瓶中加入30mLNaOH溶液，边搅拌边加入25.4g单质碘。连接好装置并通入冷凝水，___________，过滤后将滤液蒸发浓缩、结晶、过滤、干燥得产品24.3g。回答问题：①碘溶于NaOH溶液生成NaI和的离子方程式为___________。②设计合理方案，补充完整上述实验步骤：___________。11．（2022春·四川眉山·高三统考期末）从铬锰矿渣(主要成分为Cr2O3、MnO，含少量Fe2O3、SiO2、Al2O3)中分离铬、锰的一种工艺流程如图所示。已知：焙烧时MnO不发生反应。回答下列问题：(1)焙烧中，SiO2转化为Na2SiO3，Cr2O3转化为Na2CrO4，写出Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式为_______。(2)加快酸浸速率的措施有_______(任写一条)。(3)滤渣1的成分是_______(写化学式)。(4)加入Na2S2O3的作用为_______(5)Mn2+发生“转化”的离子方程式为_______。(6)某温度下，Cr3+、Mn2+的沉淀率与pH关系如图所示，则“沉铬”过程最佳的pH为_______。计算“沉铬”后滤液中c(Cr3+)为_______mol/L。[已知在该温度下，Kw=1×10-13，Ksp(Cr(OH)3)=1×10-30]12．（2022春·江苏苏州·高三校联考期末）铜阳极泥含有金属(Au、Ag、Cu等)及它们的化合物，其中银在铜阳极泥中的存在状态有Ag、、AgCl等。下图是从铜阳极泥提取银的一种工艺：(1)基态Se原子的核外电子排布式为___________；溶液a的主要成分是___________(填写化学式)。(2)水氯化浸金得到的化学方程式为___________；配离子的结构式为___________(需用“→”标明配位键，不必考虑空间构型)。(3)氨浸分银需不断通氨提高银的浸取率，请说明氨气极易溶于水的主要原因：___________。(4)为二元弱碱，在水中可电离产生，写出一种和互为等电子体的分子的电子式___________。(5)如图，金属Ag的晶胞为面心立方体结构，则晶体银的密度ρ=___________g·cm-3。(用代数式表示)已知：，表示阿伏加德罗常数的值。13．（2022春·福建宁德·高三统考期末）从烟气脱硝催化剂(SCR)中回收金属元素可实现资源的循环利用。一种从废弃SCR(主要含、、、、)中回收金属钒和钨的流程如下：请回答下列问题：(1)为了加快“碱浸”的速率，可采取的措施有_______(任填一种)。“碱浸”时，滤液中的阴子除、、外还有_______。(2)操作ⅰ的名称为_______；滤渣1的主要成分为_______(填化学式)。(3)常温下，钨酸是一种难溶于水的弱酸。“沉钨”过程中发生反应的离子方程式为_______。(4)已知：钒元素常见的化合价及其在水溶液中的存在形式如下：价态＋5＋4＋3＋2存在形式(碱性)具有强氧化性，可与浓盐酸发生反应生成气体单质，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，则反应的离子方程式为_______。(5)假设实验过程钨元素没有损失，以ag废弃SCR为原料制得bg钨酸，则废弃SCR中钨的含量为_______(用含a、b的式子表示)14．（2022春·内蒙古阿拉善盟·高三阿拉善盟第一中学校考期末）海水是巨大的资源宝库。如图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图(溴的沸点为58.78℃)。回答下列问题：(1)除去粗盐中的泥沙应选用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。(2)为了除去粗盐中的可溶性杂质、，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：a、过滤，b、加过量NaOH溶液，c、加适量盐酸，d、加过量溶液，e、加过量溶液，正确的操作顺序是___________(填字母)。A．adbec B．dabec C．bedac D．ebdac(3)请写出操作C中发生反应的化学方程式为___________，两次通入的作用是___________。(4)(水)蒸馏的过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：___________。15．（2021春·安徽宣城·高三统考期末）海洋是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。下列是海水的综合利用示意图，请回答：(1)I是海水的淡化，主要方法有_______､_______等。(2)II是海水提镁，流程如下：参考下表中三种试剂的信息，步骤①最好选用的试剂是_______。试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙价格(元/吨)61602300580步骤②的化学方程式为_______。(3)III可以通过侯氏制碱法实现，其中使用的原料有氨气，写出实验室制取氨气的化学方程式_______。16．（2022春·广东深圳·高三统考期末）利用油脂厂废弃的镍()催化剂(主要含有、、及少量、、)制备的工艺流程如下：回答下列问题：(1)为加快“碱浸”的速率可采取的措施是___________(任写一条)；“碱浸”中的作用有：去除油脂、___________。(2)“滤液2”中含金属阳离子，主要有：___________。(3)①“转化”中反应的离子方程式是___________。②“转化”中可替代的最佳物质是___________(填标号)。a、

b、

c、(4)某温度下，分解得到铁、氧质量比为的氧化物，其化学式为___________。17．（2022春·广西南宁·高三南宁三中校考期末）硫酸锌(ZnSO4)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ZnCO3，杂质为SiO2以及Fe、Cu的氧化物等。其制备流程如下：已知：在该工艺条件下，生成氢氧化物沉淀的pH值如下表所示。氢氧化物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀的pH6.26.51.14.2沉淀完全的pH8.29.73.36.7回答下列问题：(1)为了提高锌的浸取速率，可采取的措施有_______、_______。(2)加入物质X调溶液pH=5，最适宜使用的X是_______(填标号)。A．NH3·H2OB．Ca(OH)2C．Cu(OH)2D．NaOH滤渣①的主要成分是_______。(3)向滤液①中分批加入适量KMnO4溶液时温度控制在80~90℃，可采用适宜的加热方式是_______。充分反应后过滤，滤渣②中有Fe(OH)3、MnO2，该步反应的离子方程式为_______。(4)滤液②中加入锌粉的目的是_______。(5)ZnSO4的溶解度随温度的变化如图，由滤液③获得产品级ZnSO4·7H2O的操作：_______、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。在烘干时需低温烘干的原因是_______。18．（2022春·江苏无锡·高三统考期末）氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：(1)过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出转化为的离子方程式：_______。(2)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为_______。(3)过程③中含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的_______(填字母)。a.KOHb.c.d.NaCl(4)过程②中向氨氮废水中加入NaClO溶液后生成HClO、HClO能够与水中的反应达到去除氨氮的效果。测得不同pH的NaClO溶液对氨氮去除效果的影响如图所示。①时氨氮去除率随pH增大的而增大的原因是_______，②时氨氮去除率随pH增大的而减小的原因是_______。答案第=page2929页，共=sectionpages1616页答案第=page3030页，共=sectionpages1616页参考答案：1．(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(2)BC(3)Fe3O4(4)3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O(5)NaOH或KOH(6)1：1(7)过滤、蒸发浓缩、冷却结晶【分析】烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)加入稀硫酸中生成硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝，二氧化硅不溶，过滤得到滤渣Ⅰ，滤液Ⅰ中加入过量强碱使铝离子转化为偏铝酸盐，铁离子和亚铁离子转化为氢氧化物，过滤，滤液Ⅱ中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，最终在转化为氧化铝；滤渣Ⅱ用稀硫酸酸溶，得到硫酸铁、硫酸亚铁，加入过量的铁把硫酸铁转化为硫酸亚铁，然后过滤出铁，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾，据此解答。（1）FeCl3溶液能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，可用于腐蚀铜箔印刷线路板，该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等离子，向其中加入足量的Na2O2后，镁离子生成氢氧化镁，亚铁离子被氧化为氢氧化铁，铝离子转化为偏铝酸钠，铜离子转化为氢氧化铜，过滤，将滤渣投入足量的盐酸中，氢氧化镁转化为氯化镁，氢氧化铁转化为氯化铁，氢氧化铜转化为氯化铜，因此所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Fe2+、A13+，答案选BC。（3）磁性氧化铁的化学式为Fe3O4。（4）磁性氧化铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，反应的化学方程式为3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O。（5）“试剂X”用来沉淀铝离子、铁离子和亚铁离子，化学式为NaOH或KOH。（6）“还原”时，若“试剂Y”选用SO2，则该反应的方程式为2H2O+SO2+Fe2(SO4)3＝2FeSO4+2H2SO4，其中的氧化剂［Fe2(SO4)3]与还原剂SO2的物质的量之比为1：1。（7）根据以上分析可知“一系列操作I”为过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。2．(1)加热煮沸、充分搅拌、延长浸取时间等合理答案(2)(3)

过滤

分液漏斗

B(4)碘单质易升华，会导致碘的损失【分析】紫菜在坩埚中焙烧变为紫菜灰，用水浸取，通过加热等可以提高浸取速率，得到紫菜灰的悬浊液，再过滤得到滤液，向滤液中加入双氧水、稀硫酸氧化变为单质碘，用有机溶剂萃取分液，再蒸馏得到单质碘。（1）为了充分浸取紫菜灰中的碘元素，可采用的方法是加热煮沸、充分搅拌、延长浸取时间等合理答案；故答案为：加热煮沸、充分搅拌、延长浸取时间等合理答案。（2）加入双氧水和稀硫酸后，碘离子被氧化为单质碘，其反应的离子方程式是；故答案为：。（3）紫菜灰浸取后形成悬浊液，通过过滤得到溶液，因此操作①的名称是过滤，加入双氧水氧化得到单质碘，单质碘用苯或四氯化碳等有机溶剂萃取分液，因此操作②应在分液漏斗中振荡、静置；试剂A是有机溶剂，乙醇与水互溶，NaOH与单质碘反应，环己烯与单质碘加层反应，因此可选用下列物质中的B；故答案为：过滤；分液漏斗；B。（4）单质碘易升华，因此该方案采用常压蒸馏并不合理，理由是碘单质易升华，会导致碘的损失；故答案为：碘单质易升华，会导致碘的损失。3．(1)D(2)

稀硫酸

过滤(3)将产生的气体通入一个盛有饱和溶液的洗气瓶来除去中的气体(4)

取少量E溶液于试管中，滴入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则说明E溶液已被氧化，反之，则未被氧化

26℃，

(5)【分析】废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量和，加入氢氧化钠溶液，铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠，Fe、Cu、氧化铁不反应，过滤，溶液A通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠和氢氧化铝，过滤得到氢氧化铝，加盐酸得到氯化铝溶液，经过一系列过程得到氯化铝，Fe、Cu、氧化铁加入稀硫酸，氧化铁、铁反应，铜不反应，过滤，硫酸亚铁被氧化，经过一些列反应得到高铁酸钾，铜和氧气不断加热，再加硫酸反应生成硫酸铜，经过一系列反应得到胆矾。（1）灼烧胆矾时，铜的焰色为绿色；故答案为：D。（2）Fe、Cu、氧化铁加入试剂X，铁、氧化铁反应，铜不反应，后续要发生氧化反应，因此试剂X是稀硫酸。步骤I是固体和溶液分离，因此涉及到的分离操作是过滤；故答案为：稀硫酸；过滤。（3）一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，说明二氧化碳中含有挥发的HCl气体，为避免固体减少，可采取的改进措施是通入饱和碳酸氢钠溶液除掉二氧化碳中挥发的HCl气体；故答案为：将产生的气体通入一个盛有饱和溶液的洗气瓶来除去中的气体。（4）溶液E是硫酸亚铁，在空气中易被氧化，被氧化为硫酸铁，因此设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化主要是验证溶液中是否含有铁离子，常用KSCN溶液观察是否变为红色。根据题意由图中信息得到工业生产中最佳条件(温度和的质量浓度)为26℃，，此条件下的生成率最大，工业上用和在碱性条件反应生成、氯化钠和水，该反应的离子方程式；故答案为：取少量E溶液于试管中，滴入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则说明E溶液已被氧化，反之，则未被氧化；26℃，；。（5）在固体F是铜单质，铜单质中加入稀硫酸和生成溶液和水，该反应的总的化学方程式为；故答案为：。4．(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O(2)4Zn2++8===Zn4(OH)6CO3+7CO2+H2O【分析】工业级硫酸锌(主要成分为，含少量)，水溶后加入H2O2且调节pH将亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，之后加入锌粉，利用金属性强的置换出金属性弱，将Cu2+、Cd2+转化为Cu、Cd过滤除去，最后加入NH4HCO3溶液制备出碱式碳酸锌。（1）“除铁”时向溶液中加入H2O2目的是将Fe2+转化为Fe3+，以便于更容易的除去铁杂质，故离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O；（2）根据流程，沉锌时的反应为Zn2+与NH4HCO3溶液反应生成碱式碳酸锌和二氧化碳，其离子方程式为：4Zn2++8===Zn4(OH)6CO3+7CO2+H2O。5．(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分(2)(3)

(4)

温度过高，分解，速率变慢(5)

蒸发浓缩，冷却结晶

减小晶体溶解度

易于干燥(6)【分析】孔雀石主要成分为，还含有、、，粉碎后，加入足量稀硫酸，发生反应产生二氧化碳气体，溶液中含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子，过滤得到的滤渣1为未反应的SiO2，然后加入过氧化氢氧化，将Fe2+转化为Fe3+，再向溶液中加入试剂CuO调节pH除去Fe3+，经过过滤可得到硫酸铜溶液和红褐色沉淀Fe(OH)3，硫酸铜溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤即可得到硫酸铜晶体，据此解答。（1）粉碎孔雀石是为了增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分。（2）由分析可知，滤渣1为；故答案为：。（3）气体A为CO2，可用于制备，应先将通入饱和食盐水，再通入CO2，即可反应得到，再经过加热分解后可制得；故答案为：；。（4）氧化过程为双氧水与二价铁离子的反应，离子反应方程式：；温度过高时，易分解，反应速率会变慢；故答案为：；温度过高，分解，速率变慢。（5）由分析可知，滤液2中得到晶体的操作为蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥；乙醇洗涤洗去晶体表面的杂质同时还可以减小晶体溶解度，乙醇易挥发，易于干燥；故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；减小晶体溶解度；易于干燥。（6）与焦炭一起加热时，可以冶炼铜，同时生成气体CO2，化学反应方程式为：；故答案为：。6．(1)

是增大接触面积，提高浸出率

C6H12O6＋MnO2＋H2SO4→CH2OH(CHOH)4COOH+MnSO4＋H2O(2)

使铁离子和铜离子完全沉淀(3)

阴

【分析】锰阳极泥(主要成分为MnO2、Fe2O3、PbO、CaO、CuO)中加入硫酸和还原剂，MnO2、Fe2O3、CuO转化为MnSO4、FeSO4、CuSO4进入溶液；PbO、CaO转化为PbSO4、CaSO4沉淀，过滤后浸出渣的主要成分为PbSO4、CaSO4；加入HNO3、HCl后，PbSO4转化为PbCl2进入溶液，CaSO4不溶，通入H2S转化为PbS沉淀。浸出液为MnSO4、FeSO4、CuSO4，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入MnCO3，Fe3+、Cu2+分别转化为Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，滤液为MnSO4，电解可得Mn、MnO2等。（1）将玉米秤或甘蔗渣在硫酸作用下水解产生的葡萄糖，用粉碎机粉碎，可增大接触面积，提高利用率，所以目的是增大接触面积，提高浸出率；“还原浸出”时二氧化锰与葡萄糖反应生成硫酸锰、葡萄糖酸等，化学方程式为C6H12O6＋MnO2＋H2SO4→CH2OH(CHOH)4COOH+MnSO4＋H2O；（2）“除杂”步骤中先加入H2O2，可以把二价铁氧化为三价铁，离子方程式为：；由表格中的数据可知，通过调节pH可以除去铁和铜，故加入MnCO3的主要目的是：使铁离子和铜离子完全沉淀；（3）由装置可知，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，在阳极，Mn2+失电子与水反应生成MnO2和H+；在阴极，Mn2+得电子生成Mn；则H+通过膜a向右移动，SO通过膜b向左移动，从而得出交换膜b为阴离子交换膜；阳极电极反应式为。7．(1)PbSO4(2)用过量的稀硫酸溶解(或其他合理答案)(3)

4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

H2O2(4)4.0(5)

2H2O-4e-=4H++O2↑

纯锌

ZnSO4(或其他合理答案)(6)3×105【分析】SiO2为酸性氧化物，不与稀硫酸，也不溶于稀硫酸，PbO能与硫酸反应生成沉淀PbSO4，“酸浸”时得到浸渣1主要成分为SiO2和PbSO4，“沉铜”步骤中加入过量的Zn，将Cu置换出来，滤渣1为Cu和Zn，“沉砷”步骤加入Fe2(SO4)3，利用Fe3＋氧化性，将＋3价As氧化成＋5价，“沉铁”步骤中O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，ZnO调节pH时Fe元素以Fe(OH)3形式沉淀出来。【详解】（1）根据上述分析，“酸浸”时得到浸渣1主要成分为SiO2和PbSO4；（2）滤渣1为Cu和Zn，根据流程图，得到ZnSO4溶液，因此将滤渣1用过量的稀硫酸溶解，然后过滤、洗涤、干燥，得到粗铜；（3）根据上述分析，“沉砷”步骤中部分铁元素以Fe2＋形式存在，“沉铁”过程中氧气的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O；可选用绿色氧化剂H2O2代替O2；（4）根据图象可知，pH在4.0～4.5之间，滤液中Fe的质量浓度变化不大，而滤渣2中Zn的质量分数变化较大，因此为了能除去Fe元素，不浪费Zn，最适宜的pH应为4.0；（5）根据电解原理，阳极上失电子，化合价升高，按照阴离子放电顺序，应是水中的OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－=4H++O2↑；工业上精炼锌，纯锌作阴极，粗锌作阳极，ZnSO4为电解质溶液；（6）平衡常数，代入数值，K=3×105。8．(1)+2(2)

搅拌、增大反应物浓度等（写一条即可)

(3)炭黑和氢氧化铁。(4)3(5)热水【分析】废旧锂电池正极材料(主要成分为、导电炭黑和铝箔)经氢氧化钠溶液碱浸后，铝箔溶解，滤液中含有偏铝酸钠，滤渣中含有炭黑、，滤渣通过双氧水、硫酸溶解后溶液中主要含有Fe3+、Li+、PO，继续加入氨水调节pH，过滤得到滤渣为炭黑和氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸钠溶液得到Li2CO3沉淀，沉淀经过洗涤、干燥后，用盐酸溶解得到LiCl，电解熔融LiCl得到金属Li，据此解答。【详解】（1）中化合价为+2；故答案为：+2。（2）根据影响反应速率的外界因素分析，上述流程中，提高“溶解”速率的措施有搅拌、增大反应物浓度等；该步骤主要将二价铁离子氧化为三价铁离子，反应的离子方程式为：；故答案为：搅拌、增大反应物浓度等（写一条即可)；。（3）由分析可知，滤渣的主要成分为：炭黑和氢氧化铁；故答案为：炭黑和氢氧化铁。（4）由题目信息知，，当铁离子完全沉淀时，铁离子浓度，则，则常温下pH=3；故答案为：3。（5）根据题目信息知，溶解度随温度升高而降低，所以洗涤沉淀应使用热水；故答案为：热水。9．(1)搅拌、适当升高温度、研磨或粉碎(2)2+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O(3)使Fe2+转化为Fe3+(4)CaF2或氟化钙(5)pH过大，Ni2+损失较多；pH过小，Zn2+有较多剩余(或pH过大，Ni2+萃取率太高；pH过小，Zn2+萃取率太低)(答案合理即可)(6)4.4×10-16【分析】粗硫酸镍溶解后得到含镍溶液，调节pH到0.5将溶液转化为酸性，然后加入H2S后，转化为S和As2S3，同时，Cu2+转化为CuS，滤液中含有的离子为Ni2+、、Fe2+、Ca2+和Zn2+，然后加入Cl2进行氧化，将Fe2+转化为Fe3+，加入Ni(OH)2后将铁元素转化为Fe(OH)3以滤渣形式除去，最后滤液中含有的离子有Ni2+、、Ca2+和Zn2+，向滤液中加入NiF2将Ca2+转化为CaF2除去，“P-204萃取”时将水溶液的pH调到约为3，除去Zn2+，最后得到精制硫酸镍溶液，蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥后得到精制硫酸镍。(1)粗硫酸镍晶体溶解时通过粉碎晶体，适当升高温度，搅拌等加快溶解速率，故答案为：搅拌、适当升高温度、研磨或粉碎；(2)滤液中含砷的化合物为，加入硫化氢后，生成物为S和As2S3，所以化学方程式为2+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O；(3)通入氯气后进行氧化，溶液中的还原性离子为Fe2+，所以目的是使Fe2+转化为Fe3+；(4)由表格所给信息可知，CaF2的Ksp为4×10-11，所以加入NiF后，Ca2+转化为CaF2，故滤渣3为CaF2或氟化钙；(5)由图可知，pH在3左右剩余的Zn2+最少，当pH过大时，Ni2+开始损失增多，pH过小时，剩余的Zn2+较多，所以答案为：pH过大，Ni2+损失较多；pH过小，Zn2+有较多剩余(或pH过大，Ni2+萃取率太高；pH过小，Zn2+萃取率太低)(答案合理即可)；(6)已知：饱和H2S的浓度：；由(1)可知：则，即表达式①由流程可知，此时pH=0.5，则，带入①中，则有，求得，，则，故答案为：4.4×10-16。10．(1)

7

冷却结晶(温度控制在44℃以上)

过滤(2)

打开恒温磁力搅拌器，保持60~70℃至反应完全；继续加入稍过量的N2H4•H2O，还原生成的NaIO和NaIO3，得到NaI溶液，同时释放出N2【分析】(1)该工艺以碳酸锂为原材料制备LiBr•H2O，Li2CO3与溴水、氨水发生氧化还原反应，得到主产物LiBr和一些杂质，加Li2O消耗溶液中Br2自身氧化还原后生成的一些酸，再用硫脲还原使其均还原为Br-，再通过活性炭吸附，获得纯净的LiBr溶液，再通过结晶方法获得LiBr•H2O晶体；(2)该工艺利用碘单质在NaOH溶液中自身氧化还原反应，获得主成分NaI和副产物NaIO及NaIO3，然后再加入还原剂水合肼，将含氧酸根均还原成I-，再通过结晶方法获得NaI晶体；(1)①根据题目所给信息分析，反应中Br2做氧化剂，NH3•H2O作还原剂，生成气体分别是N2和CO2，该反应方程式是；②硫脲的结构简式是，C=S键中有一条是σ键，两条C—N键及四条N—H键均是σ键，所以1mol硫脲分子中一共7molσ键；③可溶性固体溶质从溶液中提纯一般采用结晶法，操作流程是：蒸发浓缩、冷却结晶(温度控制在44℃以上)、过滤、洗涤和干燥；(2)①I2单质属于卤族元素单质，与碱溶液接触发生自身氧化还原反应，反应温度不同，生成的含氧酸盐结构不同，故该反应的离子方程式是；②NaI制备利用的就是NaOH与I2的反应获得NaI和碘的含氧酸盐，再利用还原剂水合肼还原碘的含氧酸盐，最终得到NaI溶液，所以空缺的部分就是反应进行过程中的操作部分，所以应设计为打开恒温磁力搅拌器，保持60~70℃至反应完全；继续加入稍过量的N2H4•H2O，还原生成的NaIO和NaIO3，得到NaI溶液，同时释放出N2。11．(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2(2)搅拌、适当升温、适当提高硫酸的浓度、粉碎焙烧产物等(3)H2SiO3(4)作还原剂，将铬元素还原为正三价(5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓十2H2O(6)

6.0

10-9【分析】铬锰矿渣主要成分为Cr2O3、MnO，含少量Fe2O3、SiO2、Al2O3，粉碎后加入碳酸钠焙烧，焙烧时MnO、Fe2O3不发生反应，反应生成Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2，加入硫酸，生成硅酸沉淀，溶液中含有硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝、Na2Cr2O7；调节pH除去杂质Fe3+、A13+，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；滤液中加入Na2S2O3，把还原为Cr3+，调节pH=6生成氢氧化铬沉淀，滤液中加入过氧化氢、氢氧化钠，把+2价锰氧化为+4价，硫酸锰转化为MnO2。（1）焙烧时Cr2O3被空气中的O2氧化，碱性条件下生成Na2CrO4，同时生成CO2，Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2。（2）加快酸浸速率的措施有:搅拌、适当升温、适当提高硫酸的浓度、粉碎焙烧产物等。（3）滤渣1的成分是H2SiO3。（4）流程中加入Na2S2O3的作用为作还原剂，将铬元素还原为正三价，以便后续步骤沉淀分离。（5）“转化”时在碱性条件下加入双氧水将锰离子氧化，Mn2+发生“转化”的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓十2H2O。（6）根据Cr3+、Mn2+的沉淀率与关系如图所示，pH为6.0时，Cr3+的沉淀率较高、Mn2+的损失率较低，则“沉铬”过程最佳的为6.0；已知在该温度下，Kw=1×10-13，此时c(H+)=10-6mol/L，则c(OH-)=10-7mol/L，Ksp(Cr(OH)3)=1×10-30，则“沉铬”后滤液中c(Cr3+)==10-9mol/L。12．(1)

[Ar]3d104s24p4

CuSO4(2)

(3)NH3和H2O形成分子间氢键，且氨气分子与水分子结合生成一水合氨(4)(5)【分析】铜阳极泥含有金属(Au、Ag、Cu等)及它们的化合物，其中银在铜阳极泥中的存在状态有Ag2Se、Ag、AgCl等，铜阳极泥在酸性环境中焙烧脱硒得到含SeO2的炉气，接着再加入硫酸酸浸，分离后得到主要成分为CuSO4的溶液a，再向滤渣中通入Cl2、HCl，发生反应接着通入氨气，AgCl溶解，，过滤后加入N2H4沉银，得到粗银粉，以此解题。(1)硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4，由分析可知，溶液a的主要成分是CuSO4；(2)由图可知水氯化浸金过程中氯气，氯化氢和金发生反应得到，方程式为：；在中金离子与4个Cl形成4个配位键，金离子配位数为4，金离子有空轨道，Cl-提供孤电子对，「的结构式为：；(3)氨气极易溶于水的主要原因是NH3和H2O形成分子间氢键，且氨气分子与水分子结合生成一水合氨；(4)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，和互为等电子体的分子为C2H6，其电子式为：；(5)由晶胞结构可知，Ag原子位于晶胞的面心和顶点，则1个晶胞含有Ag原子的个数为，则1个Ag的晶胞的质量为，又晶胞的棱长为apm，则晶胞的体积为，因此晶体银的密度。13．(1)

粉碎、升温、增加氢氧化钠溶液浓度等(其他合理答案也可)

、或(2)

过滤

、(3)(4)(5)(，，，均可)【分析】废弃SCR通过碱浸后过滤除去含Ti固体，滤液用硫酸调节pH值生成H4SiO4和Al(OH)3除去Si、Al元素，再往滤液加入(NH4)2SO4沉钒，分离出NH4VO3固体，最后加入硫酸得到钨酸沉淀，分别回收金属钒和钨；(1)为了加快“碱浸”的速率，可采取的措施有粉碎、升温、增加氢氧化钠溶液浓度等；碱浸”时，滤渣是含Ti固体，V2O5、WO3、SiO2、Al2O3分别与NaOH反应生成、、、；(2)操作ⅰ的名称为过滤；加入硫酸生成硅酸和氢氧化铝沉淀，滤渣1的主要成分为、；(3)已知钨酸是一种难溶于水的弱酸，“沉钨”过程中发生反应的离子方程式为；(4)该反应中氧化剂是V2O5，还原剂是HCl，氧化产物是气体单质Cl2，两者物质的量之比为1：2，根据氧化还原反应原理，V元素化合价降低1价，得到VO2+，故反应的离子方程式为：；(5)由钨元素质量守恒可得关系式，解得，则ag废弃SCR中钨的含量为。14．(1)漏斗(2)CD(3)

将氧化为(4)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低【分析】由图可知，海水经蒸发结晶、过滤得到粗盐和苦卤；粗盐经提纯得到精盐；苦卤中加入石灰乳充分反应后，过滤得到氢氧化镁，氢氧化镁与加入的盐酸反应得到氯化镁溶液，氯化镁溶液一定条件转化为无水氯化镁，电解熔融氯化镁制得金属镁；苦卤中通入氯气充分反应后得到溴水，溴水用热空气吹出的溴用二氧化硫水溶液吸收反应得到氢溴酸，向氢溴酸溶液中通入氯气充分反应后，用水蒸气吹出溴得到溴水，溴水经蒸馏制得溴。（1）除去粗盐中的泥沙应用过滤的方法分离提纯，过滤时应选用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：漏斗；（2）为了除去粗盐中的可溶性杂质氯化钙、硫酸镁，可将粗盐溶于水配成溶液，加入过量氢氧化钠溶液，将溶液中镁离子转化为氢氧化镁沉淀，加入过量氯化钡溶液，将溶液中硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液的加入顺序可以调换，加入过量碳酸钠溶液，将溶液中的钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙和碳酸钡沉淀，过滤得到滤液，向滤液中加入适量盐酸，将溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子除去得到氯化钠溶液，则五项操作的正确顺序为bedac或ebdac，故选CD；（3）由分析可知，操作C中发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成氢溴酸和硫酸，反应的化学方程式为；两次通入氯气的目的是将溶液中的溴离子氧化为溴，故答案为：；将氧化为；（4）若Br2(水)→Br2蒸馏的过程中，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低，所以蒸馏温度应控制在80～90℃，故答案为：若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低。15．(1)

蒸馏法

电渗析法、离子交换法(2)

氢氧化钙

MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O【分析】海水资源丰富，可用于制取食盐、溴、镁、淡水等，还可利用食盐制取烧碱、纯碱等。(1)海水淡化时，可将水以蒸汽的形式蒸出，可也设法去除海水中的金属、非金属离子等，主要方法有蒸馏法､电渗析法、离子交换法等。答案为：蒸馏法；电渗析法、离子交换法；(2)苦卤与碱反应，可生成氢氧化镁沉淀，从表中数据可以看出，氧化钙价格最低，所以步骤①最好选用的试剂是氢氧化钙。步骤②为无水氯化镁的熔融电解，化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。答案为：氢氧化钙；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑；(3)实验室制取氨气时，用氯化铵与氢氧化钙反应，化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。【点睛】石灰石煅烧可制得生石灰，生石灰与水反应可制得氢氧化钙。16．(1)

粉碎废镍催化剂##适当提高温度##适当提高NaOH溶液浓度

使铝元素转化为偏铝酸盐溶液除去(2)Fe2+、Fe3+、Ni2+(3)