2023届人教版高中化学二轮复习讲义-高考综合大题研究-无机化工流程综合题模拟演练

类型1典型无机物的转化与物质制备1．(2022·四川泸县五中三模)二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2，工艺流程如图：已知：a.发生器中制备ClO2的反应：12NaClO3＋8H2SO4＋3CH3OH=12ClO2↑＋3HCOOH＋4Na3H(SO4)2↓＋9H2Ob．相关物质的熔、沸点物质CH3OHHCOOHClO2熔点/℃－979－59沸点/℃6510111(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有______________性。(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH，应控制的最佳温度为______________(填字母)。A．0～10℃B．20～30℃C．60～70℃(3)经过程Ⅰ和过程Ⅱ可以获得芒硝(Na2SO4·10H2O)并使部分原料循环利用。已知：Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图：①Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体，从芒硝溶解平衡的角度解释其原因：________________(结合化学方程式回答)。②结合Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线，过程Ⅱ的操作：在℃恒温蒸发、__________________________。③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和______________。(4)为测定存储罐中所得溶液中ClO2的含量，进行了以下实验：步骤1：准确量取ClO2溶液mL，稀释成100mL试样。步骤2：量取V1mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟(已知：ClO2＋I－＋H＋→I2＋Cl－＋H2O未配平)。步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。①准确量取mLClO2溶液的玻璃仪器是______________。②若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质，则实验结果____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。③根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为__________mol·L－1(用含字母的代数式表示)。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。ClO2的有效氯含量为____________(计算结果保留两位小数)。答案(1)氧化(2)B(3)①Na2SO4·10H2O(s)2Na＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋10H2O(l)，加入NaClO3固体，使钠离子浓度增大，平衡逆向移动，有利于Na2SO4·10H2O的析出②冷却结晶、过滤、洗涤、干燥③H2SO4(4)①酸式滴定管②偏高③eq\f(2cV2,V1)(5)解析发生器中发生反应：12NaClO3＋8H2SO4＋3CH3OH=12ClO2↑＋3HCOOH＋4Na3H(SO4)2↓＋9H2O，过滤得到不溶性Na3H(SO4)2滤渣和含有CH3OH等物质的滤液，滤液在冷却塔中冷却分离出ClO2气体，含有CH3OH等物质的滤液循环到发生器中，充分利用原料CH3OH和NaClO3，ClO2气体在吸收塔中被冷却为液体ClO2储存；处理器中，Na3H(SO4)2滤渣在Na＋作用下与水转化为Na2SO4·10H2O和H2SO4，过滤得到芒硝(Na2SO4·10H2O)，滤液中的H2SO4和NaClO3循环到发生器中充分利用。(1)ClO2具有强氧化性，可用于纸浆漂白、杀菌消毒。(2)ClO2的沸点为11℃，CH3OH的沸点为65℃，为便于分离气态的ClO2和液态的含有CH3OH的滤液，冷却塔中控制的温度应在11～65℃之间，结合后续工艺的冷却，则最佳温度应该控制在20～30℃。(3)②由Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线可知，℃时Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度均处于最大，但Na2SO4·10H2O的溶解度随温度的升高而增大，Na2SO4的溶解度随温度的升高而减小，为防止Na2SO4结晶析出，应采用降温结晶法得到Na2SO4·10H2O，即恒温蒸发浓缩溶液、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。③在Na＋作用下，Na3H(SO4)2滤渣在处理器中与水转化为Na2SO4·10H2O和H2SO4，过滤得到Na2SO4·10H2O，滤液中的H2SO4和NaClO3循环到发生器中充分利用。(4)①ClO2溶液显酸性，所以准确量取mLClO2溶液的玻璃仪器是酸式滴定管。②Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质，则消耗的Na2S2O3标准溶液体积偏大，根据I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)、2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O可知，测得的ClO2偏多，导致测定结果偏高。③由离子方程式2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)得关系式ClO2～5S2Oeq\o\al(2－,3)，n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝cV2×10－3mol，所以V1mLClO2的溶液中含有的ClO2的物质的量为所以原ClO2溶液的物质的量浓度为c＝eq\f(n,V)＝eq\f(\f(2cV2,V1)×10－2L)＝eq\f(2cV2,V1)mol·L－1。(5)根据有效氯定义，1gClO2的物质的量为eq\f()mol，依据电子转移数目相等，ClO2～Cl－～5e－，Cl2～2Cl－～2e－，则转移电子为eq\f()mol，可知具有相同氧化能力的氯气的物质的量为eq\f()×eq\f(1,2)mol，则氯气的质量为eq\f()×eq\f(1,2)mol×71g·mol－1≈g。2．二氧化硫直接排放会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3，其流程如图1。已知：H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2，Na2SO3·7H2O和Na2SO3的溶解度曲线如图3。(1)Na2CO3溶液显碱性，用离子方程式解释其原因：___________________________________。(2)吸收烟气①为提高NaHSO3的产率，应控制吸收塔中的pH为____________________。②已知下列反应：SO2(g)＋2OH－(aq)=SOeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－kJ·mol－1CO2(g)＋2OH－(aq)=COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)ΔH2＝－kJ·mol－12HSOeq\o\al(－,3)(aq)=SOeq\o\al(2－,3)(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)ΔH3＝＋kJ·mol－1吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSOeq\o\al(－,3)的热化学方程式是___________________________。③吸收塔中的温度不宜过高，可能的原因是____________(写出1种即可)。(3)制备无水Na2SO3①中和塔中反应的离子方程式为___________________________________________________。②从中和塔得到的Na2SO3溶液中要获得无水Na2SO3固体，需控制温度____________，同时还要__________，以防止Na2SO3被氧化。答案(1)COeq\o\al(2－,3)＋H2OOH－＋HCOeq\o\al(－,3)(2)①4～5②2SO2(g)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)=2HSOeq\o\al(－,3)(aq)＋CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1③防止SO2的溶解度下降；防止HSOeq\o\al(－,3)受热分解；防止HSOeq\o\al(－,3)的氧化速率加快等(3)①HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=H2O＋SOeq\o\al(2－,3)②高于34℃隔绝空气＋HCOeq\o\al(－,3)。(2)①由图像可知pH在4～5时NaHSO3的物质的量分数最高。②将已知反应从上到下依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，利用盖斯定律将Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ可得Na2CO3溶液吸收SO2生成HSOeq\o\al(－,3)的热化学方程式：2SO2(g)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)=2HSOeq\o\al(－,3)(aq)＋CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1。③HSOeq\o\al(－,3)不稳定，受热易分解；如温度过高，可导致气体的溶解度下降；且HSOeq\o\al(－,3)易被氧化，所以吸收塔的温度不宜过高。(3)①中和塔中亚硫酸氢钠和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水。②据图可知温度高于34℃时，亚硫酸钠的溶解度随温度升高开始下降，所以需控制温度高于34℃，便于析出无水亚硫酸钠；同时要隔绝空气，以防止Na2SO3被氧化。类型2以矿石为原料制备含陌生元素重要无机物3．(2022·广东五华一模)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：_____________________________________。为提高浸出速率，除适当增加温度外，还可采取的措施有__________________(写出两条)。(2)利用__________(填化学式，下同)的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是____________。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，然后再调节溶液的pH约为5，调节pH＝5的目的是__________________________。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是__________(填名称)。(5)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程：__________。答案(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4=2MgSO4＋2H3BO3减小铁硼矿粉粒子直径、适当增加硫酸浓度(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)使铝离子与三价铁离子生成沉淀而除去(4)硫酸镁(5)2H3BO3＋3Mgeq\o(=,\s\up7(△))3MgO＋2B＋3H2O解析由流程可知，加硫酸溶解，SiO2不溶，CaO转化为微溶于水的CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分离，浸渣的成分还有SiO2和CaSO4；“净化除杂”需先加H2O2溶液，将Fe2＋转化为Fe3＋，调节溶液的pH约为5，使Fe3＋、Al3＋均转化为沉淀，则滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3，以此解答该题。(1)Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸，化学方程式为Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4=2MgSO4＋2H3BO3；为提高浸出速率，除适当增加温度外，还可采取的措施有减小铁硼矿粉粒子直径、适当增加硫酸浓度等。(2)利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是SiO2、CaSO4。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是将亚铁离子氧化为铁离子。然后再调节溶液的pH约为5，目的是使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去。(4)最后浓缩结晶时硫酸镁易结合水以晶体析出，则“粗硼酸”中的主要杂质是硫酸镁。(5)硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，反应生成MgO、硼与水，化学方程式为2H3BO3＋3Mgeq\o(=,\s\up7(△))3MgO＋2B＋3H2O。4．(2022·河南新乡一模)NaBiO3(铋酸钠)是分析化学中的常用试剂，不溶于水。工业上以辉铋矿(主要成分是Bi2S3，含少量SiO2、Cu2S、FeS2)为原料制备铋酸钠的流程如图：回答下列问题：(1)用硝酸替代“盐酸、NaClO3”也可以实现“酸浸”，从环保角度考虑，存在的缺点是______________________________________________________________________________。(2)“浸渣”的主要成分是____________(填化学式)。(3)为检验“酸浸”液中是否含Fe2＋，下列可选择的试剂是__________(填字母)。A．KSCN溶液B．酸性KMnO4溶液C．K3[Fe(CN)6]溶液D．KSCN溶液和双氧水(4)“除铁”的离子方程式为______________________________________________________。(5)Cu(OH)2(s)＋4NH3(g)[Cu(NH3)4]2＋(aq)＋2OH－(aq)的平衡常数K＝________。{已知Ksp[Cu(OH)2]＝×10－20，Cu2＋(aq)＋4NH3(g)[Cu(NH3)4]2＋(aq)的平衡常数K1＝×1013}(6)探究NaBiO3的性质：实验操作现象Ⅰ取少量NaBiO3固体于试管中，加入浓盐酸，振荡；用镊子夹一片湿润的淀粉-KI试纸放置在试管口上方固体溶解，产生黄绿色气体，试纸变蓝Ⅱ在稀硫酸酸化的MnSO4溶液中加入NaBiO3粉末，振荡无色溶液变紫红色①实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。②在酸性条件下，MnOeq\o\al(－,4)、NaBiO3、Cl2中氧化性最强的是____________(填化学式)。③结合流程中的“氧化”，分析NaBiO3和Cl2氧化性强弱不一致的主要原因：________________________________________________________________________。答案(1)生成氮氧化物，污染环境(2)SiO2(3)C(4)2Fe3＋＋3H2O＋3CuO=2Fe(OH)3＋3Cu2＋(5)×10－7(6)①2Mn2＋＋5BiOeq\o\al(－,3)＋14H＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋5Bi3＋＋7H2O②NaBiO3③溶液的酸碱性不同解析本题是工业制备类的题目，工业原料是辉铋矿(主要成分是Bi2S3，含少量SiO2、Cu2S、水解为氢氧化铁而除去，再加入过量氨水过滤除去铜离子，之后在碱性条件下用氯气将Bi3＋氧化为产物，以此解题。(1)硝酸具有强氧化性，还原产物是氮的氧化物，会污染环境，故从环保角度考虑，存在的缺点是生成氮氧化物，污染环境。(2)酸浸时二氧化硅不会溶解，故“浸渣”的主要成分是SiO2。(3)为检验“酸浸”液中是否含Fe2＋，不可用酸性高锰酸钾溶液，因为溶液中还有氯离子，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，故可用K3[Fe(CN)6]溶液，若生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋；因为溶液中有Fe3＋，故不可用KSCN溶液和双氧水检验，故选C。(4)由图可知，除铁时加入氧化铜调pH，之后铁生成氢氧化铁而除去，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3H2O＋3CuO=2Fe(OH)3＋3Cu2＋。(5)氢氧化铜的沉淀溶解平衡可表示为Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，由Ksp[Cu(OH)2]＝×10－20，以及Cu2＋(aq)＋4NH3(g)[Cu(NH3)4]2＋(aq)的平衡常数K1＝×1013可知，Cu(OH)2(s)＋4NH3(g)[Cu(NH3)4]2＋(aq)＋2OH－(aq)的平衡常数K＝Kspeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(CuOH2))×K1＝×10－20××1013＝×10－7。(6)①实验Ⅱ中的现象为无色溶液变紫红色，说明有MnOeq\o\al(－,4)生成，离子方程式为2Mn2＋＋5BiOeq\o\al(－,3)＋14H＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋5Bi3＋＋7H2O。②根据Ⅰ中现象产生黄绿色气体，试纸变蓝，以及氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性：NaBiO3>Cl2；再结合2Mn2＋＋5BiOeq\o\al(－,3)＋14H＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋5Bi3＋＋7H2O，可知氧化性：NaBiO3>MnOeq\o\al(－,4)，故MnOeq\o\al(－,4)、NaBiO3、Cl2中氧化性最强的是NaBiO3。③流程中的“氧化”步骤中，氯气是氧化剂，NaBiO3是氧化产物，氯气的氧化性大于NaBiO3，在实验Ⅰ中得出的结论是NaBiO3的氧化性大于氯气，结论不一致，通过分析可以发现，两者的条件不一样，“氧化”步骤中是碱性条件，实验Ⅰ中是酸性条件。类型3以废渣为原料提取重要无机物5．工业上用废钯催化剂(主要成分为Pd，还含有少量Al2O3)回收Pd及Al2(SO4)3的流程如图。已知：“酸浸”和“中和”过程中所得含钯化合物分别为H2PdCl6、(NH4)2PdCl6；其中H2PdCl6为可溶性弱酸，(NH4)2PdCl6为难溶性固体。回答下列问题：(1)“焙烧”时，Al2O3与(NH4)2SO4反应的化学方程式为____________________________；“焙烧”产生的气体可通入到________________________(填操作单元的名称)。(2)“酸浸”时发生反应的离子方程式为____________________________________________。(3)实验室用下图装置进行Pd的热还原实验，测定滤渣中(NH4)2PdCl6的百分含量(杂质不参与反应)。Ⅰ.将硬质玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1g。将滤渣装入硬质玻璃管中，再次称重，记为m2g。Ⅱ.热还原的操作步骤：①打开K1和K2，缓缓通入H2；②点燃酒精喷灯，加热；③充分反应后，熄灭酒精喷灯；④关闭K1和K2，冷却至室温；⑤打开K1和K2，改通空气后称量A；⑥重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。操作⑤中改通空气的目的是________________。Ⅲ.滤渣中(NH4)2PdCl6的质量分数表达式为______________。[已知(NH4)2PdCl6的相对分子质量为355]Ⅳ.实验结束后，发现硬质玻璃管右端有少量白色固体，其主要成分为__________(填化学式)，该现象导致实验结果__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(4)金属Pd具有显著的吸氢性能，其密度为dg·cm－3。标准状况下，海绵Pd吸收氢气的体积约为其体积的n倍，则海绵钯的储氢容量R＝____________mL·g－1(储氢容量即1g钯吸附氢气的体积)。答案(1)3(NH4)2SO4＋Al2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2(SO4)3＋6NH3↑＋3H2O↑中和(2)Pd＋4NOeq\o\al(－,3)＋6Cl－＋10H＋=H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O(3)Ⅱ.排出装置中产生的NH3、HCl，防止污染环境，减小实验误差Ⅲ.eq\f(355m2－m3,249m2－m1)Ⅳ.NH4Cl偏低(4)eq\f(n,d)解析废钯催化剂(主要成分为Pd、少量Al2O3)，废钯催化剂和硫酸铵焙烧发生反应：3(NH4)2SO4＋Al2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2(SO4)3＋6NH3↑＋3H2O↑，气体主要为氨气，产物水浸过滤得到硫酸铝溶液，滤渣Pd加入王水发生反应：Pd＋6HCl＋4HNO3=H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O，再通入氨气中和过滤得到滤渣(NH4)2PdCl6，被氢气还原得到Pd，发生反应：(NH4)2PdCl6＋2H2eq\o(=,\s\up7(△))Pd＋2NH3＋6HCl，以此解答该题。(1)“焙烧”时，Al2O3与(NH4)2SO4反应，生成NH3、Al2(SO4)3、H2O，该反应的化学方程式为3(NH4)2SO4＋Al2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2(SO4)3＋6NH3↑＋3H2O↑；“焙烧”产生的气体是NH3，可将其通入到“中和”单元。(2)滤渣Pd加入王水进行酸浸生成NO2，发生反应的离子方程式为Pd＋4NOeq\o\al(－,3)＋6Cl－＋10H＋=H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O。(3)Ⅱ.通入H2时在加热时发生反应(NH4)2PdCl6＋2H2eq\o(=,\s\up7(△))Pd＋2NH3＋6HCl。操作⑤中改通空气的目的是排出装置中产生的NH3、HCl，防止污染环境，减小实验误差。Ⅲ.样品质量为(m2－m1)g，反应后减少的质量为(m2－m3)g，应该为(NH4)2PdCl6、Pd质量之差，可知生成的Pd的物质的量为eq\f(m2－m3,249)

mol，可知(NH4)2PdCl6的质量为eq\f(355m2－m3,249)g，则(NH4)2PdCl6的含量为eq\f(355m2－m3,249m2－m1)。Ⅳ.实验结束时，若发现硬质玻璃管右端有少量白色固体，其主要成分为NH3与HCl在较低温度下反应产生的NH4Cl，这种情况会造成较大的实验误差，可导致实验结果偏低。(4)由题意知1cm3海绵钯，吸附H2的体积是ncm3＝nmL，故海绵钯的储氢容量R＝eq\f(nmL,dg)＝eq\f(n,d)mL·g－1。6．稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属，利用钛尾矿回收金属钪和草酸的工艺流程如图1所示。回答下列问题：已知：①xNH4Cl·yScF3·zH2O是“沉钪”过程中ScF3与氯化物形成的复盐沉淀，在强酸中部分溶解。②“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。③25℃时，部分物质的相关信息如表所示：Ksp(PbSO4)Ksp(PbC2O4)Ka1(H2C2O4)Ka2(H2C2O4)×10－8×10－10×10－2×10－5(1)“焙烧”过程生成Sc2O3的化学方程式为_________________________________________。(2)含钪元素的微粒与lgc(F－)、pH的关系如图2所示，用氨水调节溶液的pH，控制pH的范围为＜pH＜__________。(3)“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如图3所示，其中在380～400℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到ScF3，由图3中数据可得x∶z＝____________。(4)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O沉淀，再高温脱水得ScF3，但通常含有ScOF杂质，原因是____________(用化学方程式表示)。流程中“沉钪”后“脱水除铵”可制得纯度很高的ScF3，其原因是___________________________________________________________。(5)将molPbSO4加到1L含有mol·L－1H2C2O4的废水中。发生的离子反应为PbSO4(s)＋H2C2O4(aq)PbC2O4(s)＋2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，该反应的平衡常数K＝__________。滤饼经浓硫酸处理后的“沉淀”是____________(填化学式)。答案(1)2Sc2(C2O4)3＋3O2eq\o(=,\s\up7(焙烧))2Sc2O3＋12CO2(2)(3)1∶2(4)ScF3＋H2OScOF＋2HF“除铵”时NH4Cl分解生成HCl，抑制Sc3＋的水解(5)×10－4PbSO4解析Sc2(C2O4)3在空气中焙烧生成Sc2O3和CO2，Sc2O3溶于浓盐酸形成Sc3＋，并用氨水调节pH，然后加入NH4F“沉钪”形成复盐xNH4Cl·yScF3·zH2O沉淀，复盐沉淀再经“脱水除铵”获得纯度很高的ScF3，最后用Ca置换出Sc单质。(1)由流程知Sc2(C2O4)3在空气中焙烧生成Sc2O3和CO2，由于C元素的化合价升高，故空气中的O2参与反应，根据得失电子守恒、原子守恒配平得“焙烧”过程中的化学方程式为2Sc2(C2O4)3＋3O2eq\o(=,\s\up7(焙烧))2Sc2O3＋12CO2。(2)由流程和已知①知，调节pH时维持Sc以Sc3＋形式存在，以便后续与F－结合生成ScF3，还需防止Sc3＋与OH－结合，故调节pH范围为＜pH＜。(3)由于“在380～400℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到ScF3”，结合已知②，xNH4Cl·yScF3·zH2O“脱水除铵”指脱去结晶水和NH4Cl，NH4Cl受热分解成NH3与HCl，之后NH3与HCl重新化合生成NH4Cl会产生白烟现象，故380～400℃减少的n(H2O)＝eq\f(－g,18g·mol－1)＝mol，eq\f(x,z)＝eq\f(nNH4Cl,nH2O)＝eq\f(mol)＝eq\f(1,2)。(4)ScF3·6H2O沉淀高温脱水得ScF3，但通常含有ScOF杂质，原因是高温脱水时，ScF3会与H2O反应生成ScOF，结合原子守恒，反应的化学方程式为ScF3＋H2OScOF＋2HF。(5)Ka1(H2C2O4)＝eq\f(cH＋·cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)、Ka2(H2C2O4)＝eq\f(cH＋·cC2O\o\al(2－,4),cHC2O\o\al(－,4))，则Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4)＝eq\f(c2H＋·cC2O\o\al(2－,4),cH2C2O4)，反应PbSO4(s)＋H2C2O4(aq)PbC2O4(s)＋2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq\f(c2H＋·cSO\o\al(2－,4),cH2C2O4)＝eq\f(c2H＋·cC2O\o\al(2－,4)·cPb2＋·cSO\o\al(2－,4),cH2C2O4·cC2O\o\al(2－,4)·cPb2＋)＝Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4)×eq\f(KspPbSO4,KspPbC2O4)＝×10－2××10－5×eq\f(×10－8×10－10)＝×10－4；在主要成分是H2C2O4的废水中加入PbSO4，结合反应PbSO4(s)＋H2C2O4(aq)PbC2O4(s)＋2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数知，有少量PbSO4转化成PbC2O4，所得滤饼用浓硫酸处理时，增大了生成物的浓度，上述平衡逆向移动，故所得“沉淀”是PbSO4。7．(2022·辽宁丹东一模)某废钒渣(主要成分为V2O3，含有少量Al2O3、CaO)为原料生产V2O5的工艺流程如图：已知：钒酸(H3VO4)是强酸，NH4VO3难溶于水；＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表：pH4～66～88～1010～12主要离子VOeq\o\al(＋,2)VOeq\o\al(－,3)V2Oeq\o\al(4－,7)VOeq\o\al(3－,4)(1)向钒渣中加入生石灰焙烧，将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式为_________________。(2)已知Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的pH＝4，则Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式为______________________________________________________________。(3)已知加入石灰乳后生成Ca3(VO4)2沉淀，则加入石灰乳的作用是_____________________。(4)反应Ca3(VO4)2(s)＋3COeq\o\al(2－,3)(aq)2VOeq\o\al(3－,4)(aq)＋3CaCO3(s)的平衡常数为____________(用含m、n的代数式表示)，已知：Ksp(CaCO3)＝m，Ksp[Ca3(VO4)2]＝n。(5)沉钒2过程中加入氯化铵溶液，控制溶液的pH＝，当pH>8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是______________。(6)测定产品中V2O5的纯度：取ag产品用硫酸溶解得(VO2)2SO4溶液，加入b1mLclmol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋Fe2＋=VO2＋＋Fe3＋＋H2O)，再用c2mol·L－1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，假设杂质不参与反应，则产品中V2O5的质量分数是______________(V2O5的摩尔质量为Mg·mol－1)。(7)下列操作会导致测定的纯度偏高的是______________(填字母)。A．锥形瓶水洗后未干燥B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡C．滴定终点时俯视读数D．滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗答案(1)CaO＋O2＋V2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Ca(VO3)2(2)Ca(VO3)2＋4H＋=Ca2＋＋2VOeq\o\al(＋,2)＋2H2O(3)调节溶液的pH，并提供Ca2＋形成Ca3(VO4)2沉淀(4)eq\f(n,m3)(5)当pH>8时，钒的主要存在形式不是VOeq\o\al(－,3)(6)eq\f(c1b1－5c2b2M,20a)%(7)C解析废钒渣中加入CaO焙烧，V2O3与CaO、空气中的氧气反应转化为