化学解答题练习（三）原卷版-2021年高考化学解答题专练（元素化合物与工艺流程）

化学解答题练习(三)原卷版

1.二氧化础主要用于制备二氧化硫单晶、红外器件、声光器件红外窗口材料、电子元件材

料及防腐剂等。一种从锦秘硅合金粉中制取二氧化硅的工艺流程如下:

浓H：SO,HQNaOH溶液稀HfO,

锦标嶂合金粉f|“焙烧”T焙砂水浸水浸渣—诚如|―|沉碑|―

I―►►►►TeO:

水浸液浸渣

已知:Sb2C>3和Bi2O3不能与碱反应，TeC)2能与碱反应。

回答下列问题：

(1)TeO2中Te的化合价为。

⑵睇钿硅合金粉在450℃左右加入浓H2so广焙烧”时，单质睇、钿和确分别转化为Sb2O3>

BizCh和TeCh，其中单质锌转化为Sb2C>3的化学方程式为。

(3)碱浸时发生反应的化学方程式为，浸渣的主要成分为。

(4)沉硅时发生反应的离子方程式为o

(5)沉确后经过过滤洗涤、干燥可得TeO2,其中检验TeCh是否洗涤干净的操作为。

2.亚氯酸钠(NaCICh)是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠(NaCK)3)为原料制备

NaCICh粗品的工艺流程如图所示：

已知：

①纯C1O2易分解爆炸，空气中C102的体积分数在10%以下比较安全;

②NaCICh在碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中迅速分解；

③含水NaCICh受热易分解。

(1)试剂A可以选择(填字母序号)。

a.S02b.浓硝酸c.KMnO4

(2)反应H的离子方程式为0

(3)下列关于上述流程的说法中，合理的是(填字母序号)。

a.反应I进行过程中应持续鼓入空气

b.反应I后得到的母液中，溶质的主要成分是NaCl

c.反应H中NaOH应过量

（4）己知压强越大，物质的沸点越高。反应n结束后采用“减压蒸发”操作的原因是。

（5）中间产物二氧化氯（C1O2）在生产生活中也有广泛应用。用C1O2处理泄漏的氧化钠（NaCN,

其中N化合价为-3价）,得到无毒的NaCl、用和CO?。请写出该反应的化学方程式,

指出氧化剂被氧化的元素氧化产物

3.以辉铜矿（主要成分为CU2S,含少量SiO2）为原料制备硝酸铜的流程如图示：

FeCh

溶液iFe

辉铜矿石过滤

浸取晶体

苯

回收S.矿渣滤液M

50-60t

（1）“浸取”后过滤得到的矿渣成分是（填化学式）。

（2）“浸取”反应中，每生成1molCuCb，反应中转移电子的数目约为。

（3）向滤液M中加入（或通入）（填字母）,可使流程中（化学式）循环利用。

a.铁b.氯气c.高镒酸钾d.氯化氢

（4）“保温除铁”过程中，加入氧化铜的作用是o

⑸某探究性小组的研究成果如图所示，可以用废铜屑和黄铜矿（主要成分为CuFeSz）来富集

Cu2S,当反应中转移0.2mol电子时，生成Cu2smol»

CuzS

4.工业上常用铀炉渣（主要含FeOV2C>3，还有少量SiO2、P2O5等杂质）提取V2O5的流程如

图:

NajCO.MgSO*（NH^jSO*

工iT

锐炉渣__燃烧一水浸—除百车.硝一-沉钥.--NH.V6△-VQ,

।V

空气浸出渍滤清

⑴焙烧的目的是将FeO'203转化为可溶性NaVO3,写出该反应的化学方程式该过程

中被氧化的元素是;浸出渣的主要成分为（填化学式）。

⑵用MgSCU溶液除硅、磷时，滤渣的主要成分为o

⑶在焙烧NH4VO3的过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如图所示，210℃

时，剩余固体物质的化学式为。

W母

二1

三¥

一

冬

为

不

圣

（4）由V2O5冶炼金属帆采用铝热法，引发铝热反应的实验操作是0

⑸将V2O5溶于足量稀硫酸得到250mL（VC）2）2SO4溶液。取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用

0.1000moLL"H2c2O4标准溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗标准溶液的体积为20.00mL。

已知滴定过程中H2c2O4被氧化为CO2,VO；（黄色）被还原为VC）2+（蓝色）。

①该滴定实验不需要另外加入指示剂，达到滴定终点的现象是=

②（VO2）2SO4溶液中溶质的物质的量浓度为0

③达到滴定终点时，俯视滴定管读数将使结果（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

5.草酸钻可用于指示剂和催化剂的制备。用含钻废料（主要成分为Co,含有一定量的NiO、

AI2O3、Fe、SiC）2等）制备草酸钻晶体（COC2O4-2H2O）的流程如下：

(NH<)2C?()4

H;SO<HzQ,CoORH|

草酸钻晶体

已知:①草酸钻晶体难溶于水:②RH为有机物（难电离）。

回答下列问题：

（1）酸浸时钻溶解反应的化学方程式为,浸出液中加入H2O2后发生反应的离子方

程式为o

（2）加入氧化钻的目的是，滤渣的n主要成分是。

（3）操作①为（填操作名称）。

--5

（4）已知:NH3-H2ONH/+OHKb=1.8xlO;

+-2

H,C2O4H+HC2O4Kai=5.4xl0

+25

HC2O4-H+C2O4-Ka2=5.4xl0-

该流程中所用（NH4）2c2O4溶液的pH（填“>"y或"一"）7.

（5）钻的含氧酸盐受热分解最终产物多为氧化物，已知18.3gCOC2O42H2O热分解质量变

化过程如图所示（其中600℃以前是隔绝空气加热，6000℃以后是在空气中加热），A、B、

C均为纯净物。

①A点对应物质的化学式为

②B-C反应的化学方程式为o

6.近年来，FePCU作为制备锂离子电池正极材料LiFePO4的重要原料而成为研究热点。一

种以FeCb、H3PO4、氨水为主要原料制备FePCU的流程如图：

FeCh溶液-I勺水.，

[-工"►悬浊液幽/♦FePO,•2H2O固体'先送》脱水“无水FcPO,

H3PO4溶液」辎

已知：H3P。4是弱电解质

⑴将FeCb溶液与H3P。4溶液混合，没有明显现象，逐渐滴加氨水至pH=1.5左右，生成

FePO4-2H2O沉淀。

①操作a为o

②生成FePO4-2H2O的离子方程式是=

③控制氨水用量，避免因pH偏高而产生_______杂质。

（2）测定产物样品中铁元素的质量分数，主要步骤如下：

i.取ag样品，加入过量盐酸充分溶解，再滴加SnCb（还原剂）至溶液呈浅黄色；

ii.加入TiCb，恰好将i中残余的少量Fe3+还原为Fe2+；

iii用cmoLL-kCrzCh标准溶液滴定Fe2+,消耗vmLLCnCh标准溶液。

①步骤iii的离子方程式是：

②产物中铁元素的质量分数为。

7.2019年诺贝尔化学奖授予约翰・古迪纳夫、斯坦利・威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子

电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO。电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金

工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePC）4外，还含有A1箔、少量不溶于酸碱的导电

剂）中的资源，部分流程如图：

（1）从“正极片”可以回收的金属有o

⑵“碱溶”时A1箔溶解的离子方程式_____________________________»

（3）“酸浸”时产生标准状况下2.24LNO时，则被氧化的LiFePCU为mol（其他杂质不

与HNCh反应）。

（4）磷酸亚铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取1.00g试样用盐酸溶解，在溶液中

加入稍过量的SnCb溶液,再加入HgCb饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.030mol-U1

重铭酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铝酸钾溶液20.00mL。

已知：2Fe3++Sn2++6C「=SnCl：+2Fe2+

2+

4CF+Sn+2HgCb=SnCl+Hg2Cb

2+

6Fe+Cr2O；+14H*=6Fe3++2C产+7氏0

①实验中加入HgCh饱和溶液的目的是0

②磷酸亚铁锂电池中铁的含量为。

8.以某锂矿石（主要成分为Li2cCh还含有Na+、Ca2\Fe2\Fe3+,Al3\C「及SiCh）为原料

制备高纯Li2co3，其工艺流程如图所示：

N«X：O.

双H木N»OH运蛾端泄idfUtf/HfCO,

w.rn—»|制,猛］—叵河---------［eiw-•］然卜•修仙1coi

戊加J浓瑞性

己知：相关物质的溶度积常数如表所示:

Fe(OH)

物质Ca(OH)2Al(OH)3Fe(OH)2Li2cO3CaCC)3

3

5,5x10—61.3%10-334X10—388.0x10—68.15x10-3.36x10—9

Ksp

(1)“研磨”的目的是_；“滤渣1”的主要成分是_。

(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_。

(3)“调pH”时可将—离子沉淀完全。

(4)“除杂”时加入适量稀Na2cCh溶液的作用为_。

(5)“碳化"、“"加热分解”是提高Li2c03纯度的重要步骤,“碳化”时发生反应的方程式为_。

(6)“碳化”时固液质量体积比、反应温度对Li2cCh的纯度和转化率都有影响，结合图，判

断合适的反应条件为_。

国体仙力共反血&叭

9.五氧化二伽(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业。一种以含帆废料(含V2O3、MnO、SiO2>

AI2O3)为原料制备V2O5的流程如图。

NaOH溶液HjSO,溶液NILHCO,溶液过址硫磐钺溶液

J1.JJ---------i-........

含饮.废料一履产|—»|烘干灼烧］*|酸河一沉产------3浓缩，结晶

泄液1滤液2

一|煨烧品体

V2O3NH/OS

己知：V2O3难溶于水和碱，可溶于酸，灼烧可生成V2O5。

(1)为提高含钢废料的浸取率，可采取的措施为=

(2)“滤液1”中除了含有过量的NaOH,还含有的溶质为(填化学式)。

(3)“烘干灼烧”的目的是o

(4)“沉铳”时需将温度控制在70℃左右，温度不能过高的原因为；“滤渣2”的

主要成分是MnCCh，写出生成MnCCh的离子方程式：o

(5)证明NH4VCh已洗涤干净的实验操作及现象为=

(6)在燃烧NH4VO3生成V2O5的过程中无元素化合价变化，请写出反应的化学方程式:

10.以废旧锌镒电池初步处理分选出的含镒废料(MnCh、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)

为原料制备高纯MnCbxlhO,实现镒的再生利用。其工作流程如下：

资料a.Mn的金属活动性强于Fe；Mi?+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被。2氧

化。

资料b.生成氢氧化物沉淀的pH

Mn(OH)2Pb(OH)2Fe(OH)3