考点47无机工艺流程(好题冲关)

考点47无机工艺流程【基础过关】1．(2023·福建省宁德市高三联考)用含少量的废铁屑为原料制备的流程如图：下列说法错误的是()A．“除油”中适当提高温度有利于去除油污B．“浸出”中炭黑的作用是加快铁屑溶解C．“浸出”产生的气体是H2SD．“沉铁”发生反应的离子方程式为：↓↑【答案】C【解析】废铁屑加入碳酸钠溶液中利用其碱性除去表面油污，过滤后将铁屑与炭黑混合加硫酸溶解，生成氢气和硫酸亚铁，过滤除去炭黑，在硫酸亚铁溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁。A项，“除油”中适当提高温度可促进碳酸钠的水解，使其溶液碱性增强，有利于油脂的水解除去，故A正确；B项，“浸出”中炭黑、铁屑和硫酸溶液构成原电池原理中，铁屑作负极，可加快铁屑溶解，故B正确；C项，“浸出”时铁与硫酸反应生成氢气，故C错误；D项，在硫酸亚铁溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁，反应离子方程式为：↓↑，故D正确；故选C。2．(2023·广东省惠州市一模)氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是()A．合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和极性键的生成B．氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4C．使用溶液吸收尾气中的氮氧化物，和NO2是酸性氧化物D．向吸收塔中通入O2的作用是氧化【答案】C【解析】氮气和氢气和成氨气，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮。A项，合成塔内为氮气和氢气反应生成氨气，有氮气和氢气中的非极性键的断裂，和氨气中的极性键的形成，A正确；B项，氧化炉内的反应为4NH3+5O24NO+6H2O，氨气为还原剂，氧气Wie氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质的量比为5:4，B正确；C项，一氧化氮和二氧化氮都不是酸性氧化物，C错误；D项，吸收塔中通入氧气是为了使一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，促进氮的吸收为硝酸，D正确；故选C。3．(2023·河北省石家庄部分重点中学高三联考)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠(Na)具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。下列说法错误的是()A．“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4B．相同质量的消毒能力是的2.5倍C．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1D．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率【答案】B【解析】由题给流程可知，反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应得到的亚氯酸钠在55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。A项，根据元素转化分析可知“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4，A项正确；B项，1mol完全反应转化2mol，1mol完全反应转化5mol，所以等物质的量的消毒能力是的2.5倍，B项错误；C项，“反应2”中发生反应的化学方程式为H2O2+22NaNa↑，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C项正确；D项，温度过高，Na会分解，所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率，D项正确；故选B。4．(2023·山东省济南市三模)生产软磁铁氧体的主要原料是αFeOOH，以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备αFeOOH的工艺流程如下，相关数据见下表。下列说法错误的是

()

物质开始沉淀pH(25℃)1.97.64.0沉淀完全pH(25℃)3.29.75.2A．“焙烧”的产物之一可用于工业制硫酸B．“试剂a”可以为FeS，主要目的是除去过量硫酸C．“试剂b”可以为氨水，调pH的范围为5.2～7.6D．“沉淀”时，pH过高或者过低均不利于生成【答案】B【解析】硫铁矿焙烧主要发生的反应方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，然后加入稀硫酸进行酸浸，反应原理有：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2O+FeSO4，然后过滤得到滤渣A，主要成分为SiO2，试剂a为还原性铁粉，主要目的为将Fe3+转化为Fe2+，便以后续步骤中除去Al3+，过滤得到滤渣B，主要成分为Fe，加入试剂b调节溶液pH为5.2~7.6将Al3+完全沉淀，而除去过滤得到滤渣C，主要成分为Al(OH)3，向滤液中主要含有Fe2+加入过氧化氢和氨水，产生沉淀FeOOH，过滤得到滤液D，主要成分为(NH4)2SO4。A项，由分析可知，“焙烧”的产物之一SO2，可以转化为SO3，然后SO3+H2O=H2SO4，故可用于工业制硫酸，A正确；B项，“试剂a”的主要目的是将Fe3+完全还原为Fe2+，可以为FeS，但主要目的不是除去过量硫酸，B错误；C项，“试剂b”的目的为调节溶液pH为5.2~7.6将Al3+完全沉淀，故可以为氨水，C正确；D项，“沉淀”时，pH过高则溶液中的OH浓度过大，将生成Fe(OH)3沉淀，pH过低即溶液中H+浓度过大，不利于生成αFeOOH，D正确；故选B。5．(2023·河北省邢台市高三联考)钪(Sc)可用于制备铝钪合金、燃料电池、钪钠卤灯、示踪剂、激光晶体等产品。以钛白酸性废水(主要含、、S)为原料制备氧化钪(S)的工艺流程如下。下列说法正确的是()

A．酸洗时加入H2O2的目的是将T还原为TB．“操作Ⅰ”需要的玻璃仪器有分液漏斗C．“滤渣Ⅰ”的主要成分是T、D．草酸钪焙烧时反应的化学方程式：2S+3O22S+12CO2【答案】D【解析】钛白酸性废水(主要含T、，S)，酸洗时加入H2O2的目的是将氧化为，“滤渣Ⅰ”的主要成分是T、、S，加入10%的盐酸调pH的目的是将S转化为含，S的溶液，再加入草酸溶液得到草酸钪，草酸钪与氧气焙烧时生成S和CO2。A项，“有机相”中主要含有T、，S，酸洗时加入H2O2的目的是将氧化为，有利于后面沉淀除去，A项错误；B项，“操作Ⅰ”是过滤，过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，B项错误；C项，“滤渣Ⅰ”的主要成分是T、、S，C项错误；D项，草酸钪与氧气焙烧时生成S和CO2，D项正确；故选D。6．(2023·山东省枣庄市二模)高铁酸钾(K2FeO4)具有杀菌消毒及净水作用，某实验小组在碱性条件下制备K2FeO4流程如图所示：下列说法错误的是()A．1molK2FeO4消毒能力相当于1.5molHClOB．氧化反应：3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2OC．同温度时高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾D．提纯时，应用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯【答案】D【解析】A项，1mol次氯酸得2mol电子生成氯离子，1molK2FeO4得3mol电子转化为三价铁，故1molK2FeO4消毒能力相当于1.5molHClO，A正确；B项，根据得失电子守恒和元素守恒配平方程：3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O，B正确；C项，流程图中高铁酸钠加入饱和氢氧化钾溶液利用同温度时高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾可生成高铁酸钾，C正确；D项，提纯时需过滤，应用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，D错误；故选D。9．以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是()A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2【答案】B【解析】废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，FeSO4溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。A项，取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能说明废铁屑中不含+3价铁元素，因为废铁屑中若含+3价铁元素，在酸浸时会被Fe还原成Fe2+，A项错误；B项，人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可提供亚铁离子，从而可用于治疗缺铁性贫血，B项正确；C项，硫酸亚铁晶体溶于水，题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的，C项错误；D项，实验过程不直接蒸发结晶的原因是：防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水，D项错误；故选B。9．下图是实验室中制取KMnO4的流程图，已知K2MnO4显墨绿色，下列说法中错误的是()A．第①步在铁坩埚中进行，第⑥步中加热浓缩在蒸发皿中进行B．第②步加入的MnO2作还原剂，第④步通CO2发生反应：3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32，MnO2是氧化产物C．第③步分批浸取可提高浸取率D．第⑤步加热趁热过滤，说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大【答案】B【解析】KOH、KClO3、MnO2在高温下发生氧化还原反应产生K2MnO4、KCl、H2O，然后向其中分批次加入蒸馏水，通过浸取得到K2MnO4的浸取液，然后向其中通入CO2气体，发生歧化反应：3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32，然后加热，利用KMnO4的溶解度受温度的影响变化较大，趁热过滤，可减少KMnO4由于温度降低而结晶析出，然后将溶液蒸发结晶得到KMnO4晶体。A项，第①步反应中有强碱KOH，在加热熔融时KOH会与陶瓷坩埚中的SiO2发生反应，腐蚀坩埚，因此应该在铁坩埚中进行；将KMnO4溶液通过蒸发浓度应在蒸发皿中进行，A正确；B项，在第②步反应中KClO3为氧化剂，MnO2作还原剂，被氧化为K2MnO4；第④步通CO2发生反应：3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32，Mn元素化合价由反应前MnO42中的+6价变为反应后MnO2中的+4价，化合价降低，得到电子，被还原，所以MnO2是还原产物，B错误；C项，在第③步分批加入蒸馏水进行浸取，可以使K2MnO4更多的被浸取出来，从而可提高物质的浸取率，C正确；D项，第⑤步加热趁热过滤，在较高温度时过滤，KMnO4以离子形式存在于溶液中，说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大，D正确；故选B。10．洋葱所含的微量元素硒(34Se)是一种很强的抗氧化剂，能消除体内的自由基，增强细胞的活力和代谢能力，具有防癌抗衰老的功效。工业上用精炼铜的阳极泥(硒主要以CuSe存在，含有少量Ag、Au)为原料与浓硫酸混合焙烧，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收即可得Se固体，其工艺流程如图，下列有关说法错误的是()A．实验室中过滤用到的玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、普通漏斗B．SeO2既有氧化性又有还原性，其还原性比SO2强C．“焙烧”时的主要反应为：CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2OD．生产过程中产生的尾气SeO2可以用NaOH溶液吸收【答案】B【解析】阳极泥研磨粉碎，与浓硫酸混合焙烧，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收，过滤即可得Se固体。A项，实验室中过滤用到的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒，则玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、普通漏斗，A说法正确；B项，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收即可得Se固体，SeO2中的Se为+4价，降低为0价，有氧化性，二氧化硫被氧化为硫酸，所以SeO2氧化性比SO2强，B说法错误；C项，“焙烧”时反应物为CuSe、H2SO4，生成物有SeO2、SO2，根据元素守恒配平，主要反应为：CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O，C说法正确；D项，Se与S为同主族元素，性质具有相似性，则生产过程中产生的尾气SeO2可以用NaOH溶液吸收，D说法正确；故选B。11．绿原酸具有抗病毒、降血压、延缓衰老等保健作用。利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步提取绿原酸的流程如图，下列说法不正确的是()A．从“提取液”获取“有机层”的操作为分液B．绿原酸溶解度随温度升高而减小C．减压蒸馏的目的是防止温度过高绿原酸变质D．绿原酸粗产品可通过重结晶的方法提纯【答案】B【解析】A项，从“提取液”获取“有机层”的操作为分液，故A正确；B项，用温水溶解浸膏，冷却结晶、过滤，得到绿原酸粗产品，绿原酸溶解度随温度升高而增大，故B错误；C项，绿原酸具有延缓衰老、抗氧化等保健作用，减压蒸馏的目的是防止温度过高绿原酸变质，故C正确；D项，根据流程图，用温水溶解浸膏，冷却结晶、过滤，得到绿原酸粗产品，绿原酸粗产品可通过重结晶的方法提纯，故D正确；故选B。12．重铬酸钠在工业生产上具有广泛用途。一种以铬铁矿(含FeCr2O4及少量Al2O3、SiO2等)为原料制备Na2Cr2O7的工艺流程如下：已知滤渣1为Fe2O3。下列说法错误的是()A．流程中可循环使用的物质有CO2B．滤渣2的成分是Al(OH)3和H2SiO3C．“调pH”是向溶液中加NaOH使pH增大，促进氧化还原反应进行D．“高温焙烧"发生的主要反应为4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+CO2【答案】C【解析】铬铁矿在空气中与纯碱高温煅烧，得到含有NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4、Fe2O3的固体产物，水浸，Fe2O3不溶，滤渣1为Fe2O3，滤液含有NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4，通入CO2调节pH值使NaAlO2、Na2SiO3转化为Al(OH)3和H2SiO3，则滤渣2为Al(OH)3和H2SiO3，滤液主要含有Na2CrO4，再次调节pH将CrO42转化为Cr2O72，得到Na2Cr2O7。A项，根据流程可知高温焙烧时产生的CO2可以在除杂过程中再次使用，A正确；B项，根据分析可知通入CO2调节pH值使NaAlO2、Na2SiO3转化为Al(OH)3和H2SiO3，滤渣2为Al(OH)3和H2SiO3，B正确；C项，调节pH的目的是将CrO42转化为Cr2O72，该过程并不是氧化还原反应，C错误；D项，铬铁矿主要成分为FeCr2O4，而滤渣1为Fe2O3，说明焙烧过程中Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)，同时还有CO2生成，根据电子守恒、元素守恒可得发生的反应为4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+CO2，D正确；故选C。13．工业利用含镍废料(以镍铁钙合金为主)制取NiC2O4(草酸镍)，再经高温煅烧NiC2O4制取Ni2O3的流程如图所示。已知：NiC2O4、CaC2O4均难溶于水；Fe3+完全沉淀的pH约为3.7。下列说法正确的是()A．酸溶时，可加入大量硫酸来提高“酸溶”效率B．调pH时，加入Na2CO3溶液，目的是使Fe3+转化为Fe2(CO3)3沉淀C．沉镍时，发生反应的离子方程式为：Ni2++C2O42=NiC2O4↓D．煅烧时，反应的化学方程式为：2NiC2O4Ni2O3+3CO↑+CO2↑【答案】D【解析】含镍废料中以镍铁钙合金为主，加入硫酸溶解，得到Ni2+、Fe2+、Ca2+，加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，加入碳酸钠调节pH，使Fe3+以氢氧化铁形式除去，加入氟化铵，以氟化钙形式除去，加入草酸，以NiC2O4进行沉镍。A项，加入硫酸不能大量，否则在调pH时消耗较多的碳酸钠，难以调节pH，故A错误；B项，调节pH，Fe3+以氢氧化铁形式沉降出来，而除去，故B错误；C项，草酸为弱酸，书写离子方程式时，以化学式的形式书写，故C错误；D项，煅烧是NiC2O4转化成Ni2O3，Ni的化合价由+2价升高为+3价，因此C的化合价应降低，即化学方程式为2NiC2O4Ni2O3+3CO↑+CO2↑，故D正确；故选D。14．四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于生产软磁材料、催化材料。一种以低品位锰矿(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A．“溶浸”过程Mn2O3发生反应的离子方程式是Mn2O3+H2O2+4H+=2Mn2++O2↑+3H2OB．“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3C．由“母液”可获得(NH4)2SO4D．“氧化”反应后，溶液的pH增大【答案】D【解析】NH4HSO4能电离出NH4+、H＋、SO42，H＋与MnCO3、Fe2O3、Al2O3反应生成Mn2＋、Al3＋、Fe3＋，根据流程图，沉锰后得到+2价Mn，因此Mn2O3、MnOOH在酸性条件下将H2O2氧化成O2，本身被还原成Mn2＋，SiO2为酸性氧化物，不参与反应，滤渣1主要成分是为SiO2，加入Mn(OH)2调节pH，使Fe3＋、Al3＋以氢氧化物的形式沉淀而除去，利用氧气的氧化性，将Mn2＋氧化成＋3价Mn。A项，Mn2O3中＋3价Mn被还原成Mn2＋，H2O2被氧化成O2，依据得失电子数目守恒，Mn2O3与H2O2反应的离子方程式为Mn2O3＋H2O2＋4H＋=2Mn2＋＋O2↑＋3H2O，故A正确；B项，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，故B正确；C项，根据流程以及上述分析，“沉锰”步骤母液中含有(NH4)2SO4，通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法获得(NH4)2SO4，故C正确；D项，氧化过程中反应方程式为6Mn(OH)2＋O22Mn3O4＋6H2O，溶液的pH减小，故D错误；故选D。【能力提升】15．(2023·浙江省浙南名校联盟高三第二次联考)某研究小组，利用氧化法高效制备KMO4。制备流程如下：已知：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MO4+K(K2MO4呈墨绿色)，K2MO4=2KMO4+2K请回答下列问题：(1)KClO3需过量的目的是___________(2)下列说法不正确的是___________A．过程1应在瓷坩埚中进行B．MnO2应分批加入，以防止熔融物溢出C．可用酒精洗涤，得到较干燥的产品D．该实验表明，在强碱性环境下的氧化性强于KMO4(3)为检验过程1是否反应完全，应采取的实验操作是：___________。(4)将纯化后的KMO4配成溶液，并应用于废水中化学需氧量(COD)测定化学需氧量(COD)是：在一定条件下，用强氧化剂氧化一定体积水中的还原剂及有机物时所消耗氧化剂的量，折算成氧气的量。(单位为mg·L)来表示。①从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序___________：(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→fa．取废水样100mL加稀硝酸酸化b．取废水样100mL加稀硫酸酸化c．用0.01000mol·L的KMO4标准溶液滴定d．加10.00mL0.01000mol·L的KMO4标准溶液，煮沸，冷却e．加入0.01000mol·L的Na2C2O4标准溶液至过量，消耗10.00mLf．记录，滴定时，KMO4标准溶液消耗量为8.20mL②计算水样中COD为___________mg·L。【答案】(1)补偿KClO3在MnO2催化下分解所造成的损失，使MnO2充分反应(2)AC(3)取少量反应物，冷却，加到水中，若完全溶解，则已经反应完全(4)bdec56.8mg⋅L【解析】(1)KClO3在MnO2催化下易分解，KClO3需过量的目的是补偿KClO3在MnO2催化下分解所造成的损失，同时保证MnO2充分反应；(2)A项，瓷器中含有SiO2，可以和碱反应，过程1需在铁坩埚中进行，故A错误；B项，MnO2应分批加入，以防止反应过于激烈，熔融物溢出，故B正确；C项，高锰酸钾具有氧化性，可以氧化乙醇，不能用酒精洗涤，故C错误；D项，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，在强碱性环境下Cl2的氧化性强于KMnO4，故D正确；故选AC；(3)MnO2不溶于水，则为检验过程1是否反应完全，应采取的实验操作是：取少量反应物，冷却，加到水中，若完全溶解，则已经反应完全；(4)①纯化后的KMnO4配成溶液，并应用于废水中化学需氧量(COD)测定化学需氧量(COD)，取废水样100mL加稀硫酸酸化→加10.00mL0.01000mol•L﹣1的KMnO4标准溶液，煮沸，冷却→加入0.01000mol•L﹣1的Na2C2O4标准溶液至过量，消耗10.00mL→用0.01000mol•L﹣1的KMnO4标准溶液滴定→f记录，具体排序为b→d→e→c→f；②草酸钠与高锰酸钾反应的化学方程式为：5Na2C2O4+2KMnO4+8H2SO4═l0CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Na2SO4，根据得失电子守恒，KMnO4～1.25O2，水样中COD为＝56.8mg•L﹣1。16．(2023·贵州省三模)硫酸镁在印染等工业中应用广泛。一种以硼镁泥(主要成分为MgCO3，还含有Ca、Fe、Al、Mn、Si的氧化物等成分)制取七水硫酸镁的流程如下：已知：本题中涉及的部分难溶电解质的溶度积如下表：难溶电解质Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mg(OH)2Ksp4.0×10388.0×10164.6×10331.8×1011回答下列问题：(1)“酸浸”中主要反应的化学方程式为__________，滤渣的成分为_________。(2)“氧化”的目的：(i)氧化Fe2+；(ii)氧化Mn2+，其离子方程式为____________________。(3)“调pH”时，最适宜使用的X试剂是_____(填标号)。A．NH3·H2OB．NaOH

C．MgO(4)当溶液中c(Al3+)=4.6×106mol·L1时，则所调pH=________________。(5)调pH后，要继续加热再过滤出沉淀，继续加热的目的是________________。(6)已知CaSO4与MgSO4在水中的溶解度随温度变化的曲线如图所示，则“结晶1”的操作为______________、______________。【答案】(1)MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2OSiO2、CaSO4(2)ClO+Mn2++H2O=C1+MnO2+2H+(3)C(4)5(5)加热能促使Fe(OH)3、Al(OH)3聚沉，便于过滤除掉(6)蒸发结晶趁热过滤【解析】向硼镁泥(主要成分为MgCO3，还含有Ca、Fe、Al、Mn、Si的氧化物等成分)中加入硫酸酸浸，SiO2不溶于硫酸，CaO与H2SO4反应生成CaSO4微溶物，则滤渣中含有SiO2、CaSO4，滤液中含有Mg2+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+，向滤液中加入NaClO氧化Fe2+生成Fe3+，同时将Mn2+氧化为MnO2，再调pH将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀和MnO2一起过滤，再将CaSO4结晶，最后结晶得到七水硫酸镁。(1)硼镁泥的主要成分为MgCO3，则“酸浸”中主要反应的化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O；据分析可知，滤渣的成分为SiO2、CaSO4；(2)根据得失电子守恒和元素守恒配平可得氧化Mn2+的离子方程式为ClO+Mn2++H2O=C1+MnO2+2H+；(3)调pH将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，但不能引入新的杂质离子，则“调pH”时，最适宜使用的X试剂是MgO，故选C；(4)当溶液中c(Al3+)=4.6×106mol·L1时，，则所调pH=5；(5)调pH后，要继续加热再过滤出沉淀，继续加热的目的是加热能促使Fe(OH)3、Al(OH)3聚沉，便于过滤除掉；(6)根据CaSO4与MgSO4在水中的溶解度随温度变化的曲线可知，“结晶1”的操作为蒸发结晶、趁热过滤。17．(2023·广东省高三调研)利用硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还含有SiO2和CuO等)来制取FeSO4溶液。(1)①将硫酸烧渣进行粉碎，其目的是_______。②“酸浸”时，Fe2O3发生反应的离子方程式是_______。(2)“还原”时，铁粉将Fe3+、Cu2+还原为Fe2+和Cu。检验是否已全部被还原，所选用试剂的化学式是_______。(3)将得到的FeSO4溶液进行下列操作，测定其物质的量浓度：步骤一：取10.00mLFeSO4溶液，将其稀释成100.00mL溶液。步骤二：取25.00mL稀释后的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液。恰好反应时，记下消耗KMnO4溶液的体积。步骤三：重复上述实验3次，平均消耗KMnO4溶液20.00mL。已知：(未配平)①配平上述方程式_______。②“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸，其目的是_______。③试通过计算，求原FeSO4溶液的物质的量浓度是多少？(写出计算过程)_______。【答案】(1)增大接触面积，加快酸溶解速率Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+(2)KSCN溶液(3)1、5、8、1、5、4除去溶解氧，防止引起误差5FeSO4~KMnO4，n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol，则n(FeSO4)=0.04mol，c(FeSO4)=【解析】酸浸将金属氧化物溶解，铁粉还原Cu2+和Fe3+。(1)为了加速溶解往往对固体进行预处理粉碎，增大其接触面积。金属氧化物与酸发生复分解反应，Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+；(2)若Fe3+未反应完，Fe3+与KSCN显血红色；(3)根据氧化还原反应升降守恒Mn元素降低5而Fe元素升高1，MnO4系数配1而Fe2+配5，其他按原子守恒和电荷守恒配平。MnO4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。反应利用KMnO4与Fe2+氧化还原反应进行定量，若溶液中溶解氧将Fe2+氧化会引起误差。所以需要煮沸除去溶解氧。由上述反应得关系式为5FeSO4~KMnO4，n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol，则n(FeSO4)=0.04mol，c(FeSO4)=。18．(2023·上海市高三质检)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Cu(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.54.4完全沉淀的pH3.28.34.66.4完成下列填空：(1)写出第①步中Cu与酸反应生成NO的离子方程式________________；第②步中使用H2O2做氧化剂的优点是__________，NaOH调节溶液pH的目的是使____________生成沉淀。(2)第③步的操作为：滤液2加热蒸发、_______、_______、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾。(3)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，____方案不可行，原因是________；从原子利用率角度考虑，_____方案更合理。(4)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用cmol·L1EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反应如下：Cu2++H2Y2=CuY2+2H+写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝__________________________。下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_________。a．未干燥锥形瓶

b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡

c．未除净可与EDTA反应的干扰离子【答案】(1)3Cu+8H++2NO3=3Cu2++2NO↑+4H2O不引入杂质，产物对环境无污染Fe3+和Al3+(2)冷却结晶过滤(3)甲甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到硫酸铝晶体中混有硫酸铁杂质，所以方案不可行乙(4)c【解析】根据制备路线可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4、浓硝酸，则可以将Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以滤渣1的主要成分为Au、Pt，滤液1中含有Cu、Fe、Al的离子。根据滤液2和CuSO4·5H2O可知，滤液2为CuSO4溶液，滤渣2中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。(1)第①步中Cu与稀硝酸反应生成NO，离子方程式为：3Cu+8H++2NO3=3Cu2++2NO↑+4H2O；第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境无污染；调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。(2)由分析可知滤液2为CuSO4溶液，第③步的操作为：滤液2加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾。(3)由于甲方案中硫酸和氢氧化铁及氢氧化铝都是反应的，所以生成的滤液中含有硫酸铁和硫酸铝，因此如果直接蒸发，将使所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质；由于铝的金属性强于铁的，所以方案乙中铝能置换出铁，从原子利用率最高。而方案丙中生成的硫酸铝小于方案乙中生成的硫酸铝，原子利用率没有乙高。(4)消耗EDTA的物质的量是0.001bcmol，所以根据反应的方程式可知，消耗铜离子的物质的量也是0.001bcmol，所以每一份中胆矾的物质的量是0.001bcmol。因此CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝。根据表达式可知，如果未干燥锥形瓶，是不会影响实验结果的；若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，则消耗标准液的体积将减少，测定结果偏低；如果未除净可与EDTA反应的干扰离子，则消耗标准液的体积将偏大，测定结果偏高，故选c。19．(2023·重庆市二模)仲钼酸铵(NH4)6Mo7O24[]是用作测定磷酸盐、镍、锗、二氧化硒、砷酸盐、生物碱和铅等的试剂。用某含钼废料(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)制备仲钼酸铵的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：(1)基态Co原子的价层电子排布式为_______。(2)焙烧的过程中采用如图所示的“多层逆流焙烧”，其优点是_______(任答两点即可)。(3)焙烧时MoS2转化为MoO3，则MoS2焙烧时的化学方程式为_______。(4)“操作”的名称是_______；实验室完成该“操作”用到的最主要的玻璃仪器是_______。(5)“调pH为5.5”生成仲钼酸铵的化学方程式为_______。(6)已知有如下转化关系，则8钼酸铵的化学式为_______。(7钼酸根)(8钼酸根)(7)若在某温度下，BaMoO4在水中的溶解平衡曲线如下图所示。向100mL0.400mol/LNa2MoO4溶液中滴加200mLBa(OH)2溶液，恰好使MoO42完全沉淀[]，则所加入的Ba(OH)2溶液的浓度约为_______mol/L(混合后，溶液的体积变化忽略不计，计算结果保留到小数点后3位)。【答案】(1)3d74s2(2)增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等(3)2MoS2+7O22MoO3+4SO2、(4)分液分液漏斗(5)7(NH4)2MoO4+4H2SO4=(NH4)6Mo7O24+4(NH4)2SO4+4H2O(6)(NH4)4Mo8O26(7)0.206【解析】含钼废料在空气中焙烧，MoS2转化为MoO3，CoS转化为氧化物，然后加硫酸酸浸，金属进入酸浸液中，用有机萃取剂萃取，钼元素进入有机相中，在有机相中加入过量氨水得到(NH4)2MoO4溶液，向(NH4)2MoO4溶液中加入硫酸“调pH为5.5”生成仲钼酸铵。(1)Co的质子数为27，基态Co原子的价层电子排布式为3d74s2。(2)焙烧的过程中采用“多层逆流焙烧”，其优点是增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等。(3)焙烧时MoS2转化为MoO3，则MoS2焙烧时被空气中的氧气氧化，MoS2中的硫元素转化为SO2，根据电子守恒和质量守恒写出该反应的化学方程式为：2MoS2+7O22MoO3+4SO2、。(4)“操作”是将有机相和水相分开，则操作是分液，实验室分液时需要用到的最主要的玻璃仪器是分液漏斗。(5)向(NH4)2MoO4溶液中加入硫酸“调pH为5.5”生成仲钼酸铵，根据质量守恒，生成物还有硫酸铵和水，化学方程式为7(NH4)2MoO4+4H2SO4=(NH4)6Mo7O24+4(NH4)2SO4+4H2O。(6)8钼酸根中有8个Mo，即x=8，根据转化关系可知，Mo的化合价为+6价，8钼酸根带4个单位负电荷，所以O有26个，则8钼酸铵的化学式为(NH4)4Mo8O26。(7)由题意可知：(NH4)2MoO42完全沉淀时：消耗；由图可知，混合液中；即混合液中；故加入的Ba(OH)2溶液的浓度约为。20．(2023·安徽省高三质量检测)以某混合氧化物(由MnO2、ZnO、CuO、Fe2O3组成)为原料制备KMnO4和FeSO4·7H2O的工艺流程如下：已知：ZnO与Al2O3的化学性质相似。回答下列问题：(1)基态Cu原子核外电子排布式为_______。(2)写出“酸浸”时，CuO反应的化学方程式：_______。(3)“去铜”时，除了生成CuCl外，还有SO42、H+生成，该反应的离子方程式为_______。(4)为检验“去铜”后是否含有Fe3+，选用的试剂是_______。(5)“熔融”时MnO2转化为K2MnO4，该反应中每转移1mol电子，消耗_______gMnO2。(6)已知"“歧化”时反应为3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3。常温下，相关物质的溶解度数据如下：物质K2CO3KHCO3K2SO4KMnO4CH3COOK溶解度(g/100g水)11133.711.16.34256通入CO2至溶液pH达10~11时，应停止通CO2，不能继续通入CO2的原因是_______。可以替代CO2的试剂是_______(填“稀盐酸”“稀硫酸”或“稀醋酸”)。(7)KMnO4的纯度测定：称取mgKMnO4粗品于烧杯中，加入蒸馏水和稀硫酸溶解，再用0.5mol·L1的Na2C2O4溶液滴定3次，平均消耗Na2C2O4溶液20.00mL。KMnO4样品的纯度为_______%(用含m的代数式表示，杂质不参与反应)。已知酸性条件下KMnO4与Na2C2O4反应，生成Mn2+和CO2。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(3)2Cu2++2Cl+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42+4H+(4)KSCN溶液或硫氰化钾溶液(5)43.5(6)若继续通入CO2，则会生成KHCO3，由于与碳酸钾相比，碳酸氢钾溶解度与高锰酸钾溶解度相差不是很大，会使得到的高锰酸钾粗品中含有较多的杂质KHCO3稀醋酸(7)【解析】混合氧化物加NaOH碱浸，由题干信息可知ZnO溶于NaOH，其他固体不溶，过滤得滤渣，将滤渣溶于硫酸，其中CuO、Fe2O3溶于硫酸生成硫酸铜和硫酸铁，二氧化锰不溶于硫酸，过滤后滤液中通入二氧化硫再加NaCl将铜还原为CuCl沉淀，同时硫酸铁被还原为硫酸亚铁，硫酸亚铁溶于经浓缩结晶得到晶体；二氧化锰固体加KOH熔融通空气，生成K2MnO4，K2MnO4溶液中通二氧化碳调节pH值1011发生歧化反应得到高锰酸钾。(1)Cu为29号元素，基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；(2)酸浸时氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，故答案为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；(3)“去铜”时，除了生成CuCl外，还有SO42、H+生成，可知1mol铜离子得1mol电子生成CuCl，1mol二氧化硫失2mol电子生成SO42，根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式：2Cu2++2Cl+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42+4H+；(4)检验三价铁离子可用KSCN溶液或硫氰化钾溶液；(5)“熔融”时MnO2转化为K2MnO4，反应为：MnO2+O2+4KOH=2K2MnO4+2H2O，该反应中每转移1mol电子，消耗0.5molMnO2，质量为43.5g；(6)通入CO2至溶液pH达10~11时，应停止通入，若继续通入会使碱性减弱，生成KHCO3，与碳酸钾相比，碳酸氢钾溶解度与高锰酸钾溶解度相差不是很大，会使得到的高锰酸钾粗品中含有较多的杂质；可以替代CO2的试剂应选弱酸醋酸，弱酸便于控制溶液pH值；(7)酸性条件下KMnO4与Na2C2O4反应，生成Mn2+和CO2。根据得失电子守恒可得关系式：2KMnO4~5Na2C2O4，n(Na2C2O4)=0.5mol/L×0.02L=0.01mol，则n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×0.01mol=0.004mol，KMnO4样品的纯度为%。21．(2023·上海市崇明区二模)铁、铜及其化合物是中学化学中常见化学物质，阅读材料回答问题：(一)氯化铁是重要的化工原料，FeCl3·6H2O的实验室制备流程图如下：(1)废铁屑表面往往含有油污，去除废铁屑表面的油污的方法是___________。操作①要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和___________。(2)加入含有少量铜的废铁屑比加入纯铁屑反应更快，原因为___________。操作②涉及的过程为：加热浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。(3)检验FeCl3稀溶液中是否残留Fe2＋的试剂可以是___________。为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为___________、___________。(二)为测定CuSO4溶液的浓度，某同学设计了如下方案：(4)判断SO42沉淀完全的操作为___________。(5)固体质量为wg，则c(CuSO4)=___________mol/L。若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】(1)

碱煮水洗

漏斗(2)Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率

冷却结晶(3)K3[Fe(CN)6]溶液(或酸性KMnO4溶液，合理即可)

2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl(4)向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全(5)

偏低【解析】【解析】(1)废铁屑表面往往含有油污，可以加入碱液去除，则去除废铁屑表面的油污的方法是碱煮水洗。操作①为过滤，要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；(2)加入含有少量铜的废铁屑可以构成CuFe盐酸原电池，故比加入纯铁屑反应更快，原因为Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率。操作②为由溶液制取晶体，涉及的过程为：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)亚铁离子遇到铁氰化钾溶液(或使酸性高锰酸钾溶液褪色)生成蓝色沉淀，则检验FeCl3稀溶液中是否残留Fe2＋的试剂可以是K3[Fe(CN)6]溶液(或酸性KMnO4溶液，合理即可)。为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2，主要反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl；(4)结合钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，判断SO42沉淀完全的操作为向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全；(5)根据硫酸根离子守恒，n(CuSO4)=n(BaSO4)，固体质量为wg，则c(CuSO4)=mol/L。若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，导致沉淀损失，硫酸钡质量减少，则测得c(CuSO4)偏低。22．(2023·广东省肇庆市二模)辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5～3.2Mn2+：8.3～9.8Cu2+：4.4~6.4。(1)实验室配制250mL4.8mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______。(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一点)。(3)酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式_______。(4)调节浸出液pH=4的作用是_______。(5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)_______。(6)获得的MnSO4·H2O晶体后常用酒精洗涤，优点是_______。(7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)其可能原因有_______(任写一种)。【答案】(1)250mL容量瓶、胶头滴管(2)粉碎矿石或适当升高温度或搅拌(3)Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O(4)使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+不生成沉淀(5)NH3(6)减少MnSO4·H2O晶体的损失(7)混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水【解析】流程分析可知辉铜矿软锰矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液pH，使铁离子全部沉淀，过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氢铵和氨水过滤得到混合溶液加热赶出氨气结晶析出得到碱式碳酸铜，滤渣为碳酸锰，通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸锰晶体。(1)实验室配制250mL4.8mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要250mL容量瓶，胶头滴管。(2)为了提高浸取率可采取的措施可以粉碎矿石增大接触面积、加热、搅拌等。(3)MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平方程式为：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O。(4)根据提示Fe3+的pH沉淀范围：1.5~3.2，Cu2+的pH沉淀范围为：4.4~6.4，可知当pH=4时，使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+不生成沉淀。(5)本流程中NH4HCO3分解生成NH3，NH3可循环使用。(6)由于MnSO4·H2O不溶于乙醇，故使用乙醇洗涤可以促进晶体形成，减少MnSO4·H2O晶体的损失。(7)质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水。23．(2023·湖南省常德市一模)钒钛系SCR催化剂主要包含T、V2O5、WO3。从废SCR催化剂中回收T、V2O5、WO3的某种工艺部分流程如下：(1)“碱浸”选择高温的目的是_________。T元素可以形成多种配合物，在配合物T中，提供孤电子对的是_________原子，原因是_________。(2)钛酸钠_________(填“难”或“易”)溶于水。钛酸钠有多种存在形态，其中较为常见的一种是Na2T，则将其化学式写成氧化物的形式为_________。在酸洗过程中Na2T转化为H2T的化学方程式为_________。(3)钒钨溶液中钨元素以WO42的形式存在，调节为2~3，溶液中的WO42会转化为H2W12O406，再经萃取、反萃取等过程可制得WO3。写出WO42转化为H2W12O406的离子方程式_________。(4)为测定废催化剂中V2O5的含量，现进行如下实验：准确称取5.000废催化剂样品于烧杯中，加入足量质量分数为50%的硫酸，加热，冷却后将溶液移入容量瓶中，加水定容。准确量取溶液于锥形瓶中，滴加2~3滴指示剂，用浓度为的NH4)2标准溶液进行滴定，恰好完全反应时消耗标准溶液的体积为。实验过程中，V元素最终转化为V3+，计算废催化剂中V2O5的含量为_________(以百分数表示，废催化剂中其他成分对测定无影响)。【答案】(1)

加快反应速率或加快碱浸速率

C(或碳)

C的电负性比N弱，更容易提供孤电子对形成配位键(2)难

Na2O·3T

Na2TH2TNa2S(3)12WO42+18H+=H2W12O406+8H2O(4)18.2%【解析】废催化剂中加入氢氧化钠进行高温碱浸，生成可溶性的含钒、钨的盐，经过滤得到沉淀钛酸钠，用稀硫酸进行酸洗，水洗、焙烧得到二氧化钛。(1)为了加快反应速率或加快碱浸速率，“碱浸”选择高温。在配合物T中，因为C的电负性比N弱，更容易提供孤电子对形成配位键，故分子提供孤电子对的是C(或碳)。(2)经过过滤得到钒钨溶液和钛酸钠，推知钛酸钠难溶于水。根据Na2T的原子组成，其化学式写成氧化物的形式为Na2O·3T；在酸洗过程中Na2T与稀硫酸反应生成H2T和硫酸钠，其化学方程式为Na2TH2TNa2S。(3)钒钨溶液中钨元素以WO42的形式存在，调节为2~3，溶液中的WO42会转化为H2W12O406，即WO42在酸性条件反应生成H2W12O406和水，则离子方程式为12WO42+18H+=H2W12O406+8H2O。(4)为测定废催化剂中V2O5的含量，现进行如下实验：准确称取5.000废催化剂样品于烧杯中，加入足量质量分数为50%的硫酸，加热，冷却后将溶液移入250mL容量瓶中，加水定容。准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴加2~3滴指示剂，用浓度为0.1000mol·L1的NH4)2标准溶液进行滴定，恰好完全反应时消耗标准溶液的体积为20.00mL。实验过程中，V元素最终转化为V3+，滴定过程中发生氧化还原反应，亚铁离子转化为铁离子，V元素由+5价转化为V3+，设废催化剂中V2O5的质量为m，，解得m=0.91g，则V2O5含量为18.2%。24．(2023·陕西省西安市二模)HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、V2O5、Al2O3)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。已知：I.MoO3、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。II.高温下，NH4VO3易分解产生N2和一种含氮元素的气体。III.Ksp(CuS)=6×1036；K1(H2S)=1×107、K2(H2S)=6×1015。请回答下列问题：(1)请写出“气体”中属于最高价氧化物的电子式：_____。(2)请写出“焙烧”过程中MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式：_____，_____。(3)“浸渣”的成分为______(填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有_____(填化学式)。(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为_____、_____。(5)“沉钒”时生成NH4VO3沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：______。(6)在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入NH4HS进行“除杂”，除掉溶液中微量的Cu2+，则反应Cu2++HS=CuS+H+的K=______。【答案】(1)(2)

2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2

Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑(3)

NiO

NaVO3、NaHCO3(4)

20g•L1

10g•L1(5)6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O(6)1021【解析】本题是工业流程题，工业废催化剂在纯碱条件下焙烧，MoS与碳酸钠反应生成钼酸钠、二氧化碳和二氧化硫，MoO3和碳酸钠反应生成钼酸钠和二氧化碳，随后浸泡，除去不溶物得到钼酸钠溶液，其中也含有偏铝酸钠，再通入二氧化碳除去氢氧化铝，滤液调节pH加入氯化铵沉钒，滤液加入硝酸得到钼酸。(1)“气体”中包含二氧化硫和二氧化碳，其中二氧化碳为最高价氧化物，其电子式为：；(2)由题中的信息可知，MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式为2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；(3)硫化物焙烧时生成氧化物和二氧化硫，由于NiO不能与碳酸钠反应，故“水浸”时以“浸渣”的形式沉淀出来，而MoO3、V2O5、Al2O3与纯碱反应生成Na2MoO4、NaVO3和NaAlO2，沉铝通过量CO2生成沉淀和NaHCO3，故“浸渣”的成分为NiO；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有NaVO3、NaHCO3；(4)由图可知选择的初始钒浓度和NH4Cl的加入量分别为20·L1和10·L1时，钒提取率达到90%以上，且再增大量时，提钒率变化不大，故选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为：20·L1和10·L1；(5)由信息和流程可知，NH4VO3沉淀煅烧时分解产生V2O3和两种气体，根据氧化还原反应原理可知，其中一种气体为氮气，另外一种只能是氨气，故反应的化学方程式为6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O；(6)由题意可知Cu2++HS=CuS+H+的。25．(2023·浙江省东阳市高三5月模拟考试)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元聚合物锂电池的正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺流程如下图所示：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9请回答：(1)“溶浸”步骤中，可加快溶浸速率的措施有___________(写两条)。(2)下列有关该工艺流程的叙述正确的是___________。A．“溶浸”步骤中的“滤渣1”的主要成分是S和SiO2(或不溶性硅酸盐)B．“氧化”步骤中添加的MnO2的作用是催化剂C．“调pH”步骤中，溶液的pH范围应调节为4.7～6D．“沉锰”步骤的离子方程式为：Mn2++HCO3=MnCO3↓+2H+(3)“除杂2”步骤的目的是生成MgF2沉淀从而除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，请从平衡移动的角度解释其原因___________。(4)MnCO3加入足量稀硫酸充分溶解后，经过一系列操作可得较纯的MnSO4晶体。这一系列操作是______→______→过滤→______→______→纯净的MnSO4晶体。______(5)Mn2+含量可通过过硫酸铵—硫酸亚铁铵法进行测定。其原理是将试样溶于硫酸中，使溶液中的Mn2+在硫磷混合酸的作用下，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵把Mn2+氧化为高锰酸，然后以标准硫酸亚铁铵溶液滴定高锰酸，根据标准液消耗量计算Mn2+的含量。相关方程式如下：2MnSO4+5(NH4)2S2O8+8H2O=2HMnO4+5(NH4)2SO4+7H2SO42HMnO4+10(NH4)2Fe(SO4)2+7H2SO4=5Fe2(SO4)3+10(NH4)2SO4+2MnSO4+8H2O①测定操作步骤如下，在横线内填写一件最关键仪器补全步骤：用___________称量MnSO4样品0.250g→用100mL容量瓶将MnSO4样品配成100mL溶液→用___________取待测液25.00mL于锥形瓶中→加入适量硫磷混合酸和硝酸银，再加入足量过硫酸铵充分反应→加热煮沸除去多余的过硫酸铵→用酸式滴定管盛装0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，滴定3次，分别消耗20.04mL、19.30mL、19.96mL。②根据以上数据计算样品中MnSO4的质量分数___________。【答案】(1)矿石粉碎，加热，适当增大硫酸浓度，不断搅拌(任选两条)(2)AC(3)由HFH++F可知，酸度过大，F浓度降低，使得MgF2Mg2++2F平衡向沉淀溶解方向移动，Mg2＋沉淀不完全(4)蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥→纯净的MnSO4晶体(5)电子天平(分析天平)移液管(酸式滴定管)96.64%【解析】将天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)粉碎，加入H2SO4溶浸，此时CuS中的S元素被MnO2氧化为S、Si元素转化为SiO2或硅酸盐；过滤后，往滤液中加入MnO2，将Fe2+氧化为Fe3+；加入氨水调pH，将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；过滤后，往滤液中加入Na2S溶液，将Zn2+、Ni2+转化为沉淀；过滤后，往滤液中加入MnF2溶液，将Mg2+转化为MgF2沉淀；过滤后，往滤液中加入NH4HCO3，将Mn2+转化为MnCO3沉淀；将沉淀用H2SO4溶解，便可生成MnSO4。(1)“溶浸”步骤中，通过增大接触面积、升高温度、增大浓度，可加快溶浸速率，具体措施有：矿石粉碎，加热，适当增大硫酸浓度，不断搅拌(任选两条)；(2)A项，“溶浸”步骤中的“滤渣1”的主要成分是S和SiO2(或不溶性硅酸盐)，A正确；B项，“氧化”步骤中添加的MnO2的作用，是将Fe2+氧化为Fe3+，B不正确；C项，加入氨水调pH，将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，而Zn2+、Ni2+、Mn2+不产生沉淀，则溶液的pH范围应调节为4.7～6，C正确；D项，“沉锰”步骤中加入NH4HCO3，将Mn2+转化为MnCO3沉淀，同时生成CO2等，离子方程式为Mn2++2HCO3=MnCO3↓+CO2↑+H2O，D不正确；故选AC；(3)“除杂2”步骤的目的是生成MgF2沉淀从而除去Mg2+，若溶液酸度过高，则F会转化为HF，不利于Mg2+转化为MgF2沉淀，从平衡移动的角度看，其原因是：由HFH++F可知，酸度过大，F浓度降低，使得MgF2Mg2++2F平衡向沉淀溶解方向移动，Mg2＋沉淀不完全；(4)MnCO3加入足量稀硫酸充分溶解后，需通过蒸发溶剂、降温从而降低溶解度，使MnSO4结晶析出，再过滤、洗涤、干燥，便可获得较纯的MnSO4晶体。这一系列操作是蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥→纯净的MnSO4晶体；(5)①称量MnSO4样品为0.250g，需使用电子天平(分析天平)；MnSO4溶液呈酸性，取待测液25.00mL，需使用移液管(酸式滴定管)。19.30mL与20.04mL、19.96mL相差过大，应舍去，从而得出所用标准溶液的平均体积为20.00mL。②依据反应，可建立如下关系式：5(NH4)2Fe(SO4)2——MnSO4，100mL待测溶液所需消耗标准溶液的物质的量为0.1mol/L×0.02L×=0.008mol，n(MnSO4)==0.0016mol，则样品中MnSO4的质量分数为≈96.64%。26．(2023·浙江省临海、新昌两地高三适应性考试5月模考)工业上以铬铁矿(FeCr2O4质量分数为a%，含Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程图如图，回答下列问题：(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4，写出转化过程中生成可溶性含铝组分的化学方程式：______。(2)下列有关说法不正确的是______。A．蒸发结晶时如果长时间蒸发，有利于提高Na2Cr2O7•2H2O的产率B．除了Na2Cr2O7外，在上述工艺流程中可循环利用的物质还有H2SO4C．含铁元素的化合物可在中和过程中被除去D．焙烧时气流与矿料逆流而行，其目的是增大反应物接触面积，提高反应速率(3)蒸发结晶，盛放样品的容器名称是_______。(4)酸化的目的是(结合离子方程式说明)______。(5)利用氧化还原滴定法测定Na2Cr2O7•2H2O产品的纯度，从下列选项中选择合适的仪器和操作，补全如下步骤[“_______”上填写一件最关键仪器，“(_______)”内填写一种操作，均用字母表示]。用______(称量产品2.50g)→在烧杯中__________→用容量瓶__________→用移液管(取25.00mL所配溶液于锥形瓶中)→加入足量碘化钠溶液→加入3滴淀粉指示剂→用______(用0.1200mol•L1Na2S2O3标准溶液滴定)→_________并且内不恢复原来的颜色，消耗标准溶液40.00mL仪器：a.碱式滴定管；b.酸式滴定管；c.电子天平；d.托盘天平；操作：e.加硫酸溶解；f.加盐酸溶解；g.配制250mL溶液；h.观察到溶液蓝色褪去：i.观察到溶液变成蓝色若以铬铁矿为原料制备mkg硼化铬(CrB)，在工艺流程中Cr损失b%，则至少需要铬铁矿的质量为______kg(用含字母的计算式表示)。【答案】(1)Al2O3+Na2CO3NaAlO2+CO2↑AC(3)蒸发皿(4)H+浓度增大，使2H++2CrO42－Cr2O72－+H2O平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率(5)cegah(6)【解析】由题给流程可知，铬铁矿中加入纯碱与氧气高温条件下焙烧，将铬酸亚铁铬酸钠和氧化铁，将氧化铝和二氧化硅转化为偏铝酸钠和硅酸钠，加入水浸取、过滤得到含有氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH使偏铝酸钠和硅酸钠转化为氢氧化铝和硅酸沉淀；过滤得到含有氢氧化铝、硅酸的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸，将铬酸钠转化为重铬酸钠，溶液经蒸发结晶、过滤得到含有硫酸钠的副产品和滤液；滤液经冷却结晶、过滤得到红矾钠晶体和含有硫酸的母液，母液中的硫酸可以循环利用。(1)转化过程中生成可溶性含铝组分的反应为氧化铝和碳酸钠高温条件下反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3NaAlO2+CO2↑；(2)A项，蒸发结晶的目的是除去溶液中的硫酸钠，则蒸发结晶时如果长时间蒸发，会析出红矾钠晶体，导致红矾钠晶体的产率降低，故错误；B项，母液中的硫酸可以循环利用，故正确；C项，焙烧得到的氧化铁在浸取过程中被除去，故错误；D项，焙烧时气流与矿料逆流而行的目的是增大反应物接触面积，提高反应速率，故正确；故选AC；(3)蒸发结晶时，盛放样品的容器为蒸发皿，故答案为：蒸发皿；(4)加入稀硫酸酸化的目的是溶液中氢离子浓度增大，使2H++2CrO42－Cr2O72－+H2O平衡向正反应方向移动，重铬酸钠的物质的量增大、产率增大；(5)利用氧化还原滴定法测定红矾钠晶体的纯度的实验过程为用电子天平称量2.50g产品，在烧杯中加硫酸溶解样品，用容量瓶配制得到250mL溶液，用移液管量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量碘化钠溶液与重铬酸钠溶液完全反应，加入3滴淀粉做指示剂，用盛有0.1200mol•L1硫代硫酸钠标准溶液的碱式滴定管滴定，观察到溶液变成蓝色并且30s内不恢复原来的颜色，消耗标准溶液40.00mL，故答案为：c；e；g；a；h；(6)设铬铁矿的质量为xkg，以铬铁矿为原料制备mkg硼化铬，在工艺流程中铬元素损失b%，由铬原子个数守恒可得：×2=，解得x=。27．(2023·辽宁省鞍山市二模)钼酸钠(Na2M)是一种金属缓蚀剂，金属钼是重要的合金材料，下图是由辉钼矿(钼元素的主要存在形式为M)生产两种物质的流程：请回答下列问题：(1)M为第五周期元素，与C同族，其基态原子价层电子排布式为_______；(