专题4.5-化工流程(二)(精讲深剖)-2019领军高考化学一轮复习(解析版)

1.（2018课标Ⅱ）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。【答案】(1).ZnS+O2ZnO+SO2(2).PbSO4(3).调节溶液的pH(4).无法除去杂质Fe2+(5).Zn+Cd2+Zn2++Cd(6).Zn2++2e－Zn(7).溶浸【解析】分析：焙烧时硫元素转化为SO2，然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大，需要将其氧化为铁离子，通过控制pH得到氢氧化铁沉淀；滤液中加入锌粉置换出Cd，最后将滤液电解得到金属锌，据此将解答。详解：（1）由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2．（2018天津）下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的电子式：____________________。（2）A2B的化学式为_______________。反应②的必备条件是_______________。上图中可以循环使用的物质有_______________。（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料_______________（写化学式）。（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_______________。（5）用Mg制成的格氏试剂（RMgBr）常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：_______________。【答案】r(H+)<r(Mg2+)<r(N3–)<r(Cl–)第三周期ⅡA族Mg2Si熔融，电解NH3，NH4ClSiC2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2OCH3CH2CHO，CH3CHO考纲解读考点内容说明常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）及其化合物常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）①了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。②了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。以上各部分知识的综合应用。化工流程题是每年必考题。考点精讲一．无机化工流程题的结构工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设置成一系列问题，构成一道完整的化学试题。题型特点1.呈现形式：流程图、表格、图象。2.设问方式：措施、成分、物质、原因。3.能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、迁移推理能力、表达能力。4.知识落点：基本理论、元素化合物、实验。无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。典例1（2018北京）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，__________。（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42−残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。（6）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol−1）【答案】研磨、加热＜核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑80℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低CaSO4微溶BaCO3++2H3PO4BaSO4+CO2↑+H2O+2典例2（2018届广东省韶关市高三4月模拟考试）钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:(1)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为________________________________________。(2)途径II氧化时还有Na2SO4生成，则反应的离子方程式为_____________________________。(3)已知途径I的钼酸钠溶液中c(MoO42-)=0.40mol/L，c(CO32-)=0.10mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入Ba(OH)2固体以除去CO32-。当BaMoO4开始沉淀时，CO32-的去除率是____________[已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，忽略溶液的体积变化]。(4)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径I所产生的气体一起通入水中，得到正盐的化学式是__________________________。(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:①当硫酸的浓度大于90%时，碳素钢腐蚀速率几乎为零，原因是________________________。②若缓释剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1，则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206g/mol)的物质的量浓度为__________________(计算结果保留3位有效数字)。(6)二硫化钼用作电池的正极材料时接受Li+的嵌入，锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2Lix(MoS2)n。则电池放电时正极的电极反应是:_____________________。【答案】MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O90%(NH4)2CO3和(NH4)2SO3常温下浓硫酸会使铁钝化7.28×10-4mol/LnMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n

所以钼酸钠的浓度为：150mg•L-1，1L溶液中含有的钼酸钠物质的量为：≈7.28×10-4mol，所以钼酸钠溶液的物质的量浓度为：7.28×l0-4mol•L-1，故答案为：7.28×l0-4mol•L-1；（6）根据锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：xLi+nMoS2Lix(MoS2)n，可知锂是还原剂，在负极发生氧化反应，负极反应式为：xLi-xe-=xLi+，是氧化剂在正极发生还原反应，据此书写电池放电时的正极反应式：正极反应式为：nMoS2+xLi++xe-=Lix（MoS2）n。精练：1．（2018届济宁市高三第二次模拟考试理科综合）过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具，贵金属成本高，会对环境造成的不利影响。因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂应用成为热点。以下是以含钴废渣（主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算）金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHCo2+7.69.4Al3+3.05.0Zn2+5.48.0回答下列问题：（1）“酸浸”时通入SO2的目的是____________，反应的离子方程式为______________。（2）“萃取”过程可表示为ZnSO4（水层）+2HX（有机层）ZnX2（有机层）+H2SO4（水层），由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________。（3）“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是____________。（4）用得到的CoCO3等为原料采用微波水热法和常规水热法可以制得两种CoxNi(1-x)Fe2O4（其中Co、Ni均为+2价），均可用作H2O2分解的催化剂，有较高的活性。如图是两种不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：____________法制取得到的催化剂活性更高，由此推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是____________。（5）用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC2O4)废料得到CoCO3，向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有CoCO3沉淀生成时，溶液中=___________。[已知Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8Ksp(CoCO3)

=1.4×10-13]【答案】将Co3+转化为Co2+2Co3++SO2+2H2O=2Co2++SO42-+4H+向有几层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液防止加入过快而产生Co(OH)2沉淀微波水热Co2+2.2×10-62．（2018届河北省保定市高三第二次模拟考试）利用化学原理可以对工厂排放的废水，废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中部的处理工艺流程如下:已知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_________、___________。(答出两点)。（2）H2O2

的作用是将滤液I中的Cr3+转化为Cr2O72-，则此反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_______。（3）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3+Al3+Cr3+开始沉淀时的pH2.7——沉淀完全时的pH3.75.4(>8溶解)9(>9溶解)①用NaOH调节溶液的pH不能超过8，其理由是________________。②当pH=8时，Mg2+是否开始沉淀(溶液中镁高子浓度不超过1mol·L-1)。____

(填“是”或“否”(已知Ksp[Mg(OH)2]=1.

8×10-11)。（4）上述流程中，加入NaOH

溶液后，溶液呈碱性，Cr2O72-

转化为CrO42-，写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式_____________。【答案】升高温度（加热）搅拌3:2pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最终影响Cr回收与再利用否3SO2+2CrO42-+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-镁高子浓度不超过1mol·L-1，因此，此时Mg2+不沉淀。（4）流程中用SO2进行还原时，Na2CrO4被还原CrOH(H2O)5SO4，SO2被氧化为SO42-，根据原子守恒写出反应的离子方程式：3SO2+2CrO42-+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-3．（2018届湖北省宜昌市高三4月调研考试）工业上制备BaCl2·2H2O有如下两种途径。途径1：以重晶石（主要成分BaSO4）为原料，流程如下：（1）写出“高温焙烧”时反应的化学方程式：_____________________________________。（2）“高温焙烧”时必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是____________。途径2：以毒重石(主要成分BaCO3，含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)为原料，流程如下：已知：Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7，Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.7（3）为提高矿石的浸取率，可采取的措施是_________。（4）加入NH3·H2O调节pH=8可除去____（填离子符号），滤渣Ⅱ中含_________（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_________。（5）重量法测定产品纯度的步骤为：准确称取mgBaCl2·2H2O试样，加入100mL水，用3mL2mol·L－1的HCl溶液加热溶解。边搅拌，边逐滴加入0.1mol·L－1H2SO4溶液。待BaSO4完全沉降后，过滤，用0.01mol·L－1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次，直至洗涤液中不含Cl－为止。将沉淀置于坩埚中经烘干灼烧至恒重，称量为ng。则BaCl2·2H2O的质量分数为_________。【答案】BaSO4＋4C4CO↑＋BaS使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量），反应为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温将矿石粉碎，搅拌，适当升高温度等Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少二．解题思路明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步发生的反应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点1.在解这类题目时：首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性。在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。2.分析流程图需要掌握的技巧是：⑴浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物；⑵了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；⑶解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？3.工业生产流程主线与核心的分析⑴主线主产品。⑵分支副产品。⑶回头为循环。典例1（2018江苏）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________。（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃硫去除率=（1—）×100%①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_______________________________。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_______________（填化学式）转化为_______________（填化学式）。（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。【答案】（1）SO2+OH−HSO3−（2）①FeS2②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中（3）NaAlO2Al(OH)3（4）1∶16留在矿粉中。点睛：本题以高硫铝土矿为原料生产氧化铝和Fe3O4的流程为载体，考查流程的分析，Fe、Al、S元素及其化合物的性质，图像的分析，获取新信息的能力，指定情境下方程式的书写。如NaOH溶液吸收过量SO2则产物为HSO3−，Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧则没有氧气作氧化剂等需注意反应物及用量的不同。典例2（2018届河南省安阳市高三第三次模拟考试）一种从含铝锂钴废料[铝箔、CoO和Co2O3(只溶于酸，不溶于碱)及LiCoO2]中回收氧化钴的工艺流程如下:回答下列问题:(1)步骤I“碱溶”时，为提高铝的去除率，除升高温度和不断搅拌外,还可采取的措施是____(列举1点)，“碱溶”时发生主要反应的化学方程式为_______；步骤II“过滤、洗涤”过程中滤渣还会有少量的Al(OH)3，是因为________(填离子方程式)。(2)步骤III“酸溶”时,Co2O3转化为CoSO4的离子方程式为_________。(3)步骤V“除铝和锂”时,调节pH的适用范围是_______(已知该条件下,Al3+开始沉淀时的pH为4.1,沉淀完全时的pH为4.7.Co2+开始沉淀时的pH为6.9。沉淀完全时的pH为9.4)；步骤VI所得滤渣的成分为__________。(4)煅烧CoC2O4时发生氧化还原反应，则CoC2O4分解的化学方程式是___；若仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应CoCO3+C2O42-===CoC2O4+CO32-将CoCO3转化为CoC2O4?___(填“能”或“不能”),说明理由:________[已知Ksp(CoCO3)=1.4×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8]【答案】增大NaOH溶液的浓度(增大液固比)、适当延长浸取时间(答出一点即可)2Al+

2NaOH

+2H2O=2NaAlO2+3H2↑AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-4Co2O3

+S2O32-

+14H+=8Co2+

+2SO42-

+7H2O4.76.9或4.7≤pH<6.9Al(OH)3和LiFCoC2O4CoO+CO↑+CO2↑不能该反应的平衡常数为K=2.22×10-6，转化程度极小精练：1．（2018届湖南省岳阳市第一中学高三第一次模拟考试）以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO

及少量Fe、Pb等)

为原料制备高纯MnCl2·xH2O,实现锰的再生利用。其工作流程如下：资料a．Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。资料b．生成氢氧化物沉淀的pHMn(OH)2Pb(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时8.16.51.9完全沉淀时10.18.53.2注：

金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1（1）过程Ⅰ的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。①MnOOH

与浓盐酸反应的离子方程式是_______________________________。②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：_________________________________________。③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：a．2Fe2++Cl2=2Fe3+2Cl-b．4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2Oc．……写出c的离子方程式：____________________。（2）过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法，ⅰ．氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。ⅱ．焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物，加水溶解，过滤，再加盐酸酸化至pH

小于5.5。已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2，MnCl2和PbCl2不发生变化。①氨水法除铁时，溶液pH

应控制在_____________之间。②两种方法比较，氨水法除铁的缺点是____________。（3）过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。（4）过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下，取m1g样品，置于氯化氢氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则x=____________。【答案】2MnOOH+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+4H2O取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成或另取少量滤液1于试管中，滴加KSCN溶液，变红MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O

或MnOOH+3H++Fe2+=Mn2++Fe3++2H2O3.2～6.5引入杂质NH4+Mn7(m1-m2)/m22．（2018届青海省西宁市第四高级中学、第五中学、第十四中学三校高三4月联考）碘对动植物的生命是极其重要的，海水里的碘化物和碘酸盐参与大多数海生物的新陈代谢。在高级哺乳动物中，碘以碘化氨基酸的形式集中在甲状腺内，缺乏碘会引起甲状腺肿大。I.现要从工业含碘废液中回收碘单质(废液中含有H2O、油脂、I2、I)。设计如图一所示的实验过程：（1）为了将含碘废液中的I2完全转化为I—而进入水层，向含碘废液中加入了稍过量的A溶液，则A应该具有___________性。（2）将在三颈烧瓶中反应完全后的溶液经过操作②获得碘单质，操作②包含多步操作，操作名称分别为萃取、_____、_____，在操作②中必须用到下列所示的部分仪器或装置，这些仪器和装置是________________(填标号)。（3）将操作①所得溶液放入图二所示的三颈烧瓶中，并用盐酸调至pH约为2，再缓慢通入适量Cl2，使其在30~40℃反应。写出其中发生反应的离子方程式________________；Cl2不能过量，因为过量的Cl2将I2氧化为IO3-，写出该反应的离子方程式__________。II.油脂的不饱和度可通过油脂与碘的加成反应测定，通常称为油脂的碘值。碘值越大，油脂的不饱和程度越高。碘值是指100g油脂所能吸收的I2的克数。称取xg某油脂，加入含ymolI2的韦氏溶液(

韦氏溶液是碘值测定时使用的特殊试剂，含有CH3COOH)，充分振荡；过量的I2用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定(淀粉作指示剂)，消耗Na2S2O3溶液VmL(滴定反应为:2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI)。回答下列问题:（1）下列有关滴定的说法不正确的是________(填标号)。A．标准Na2S2O3溶液应盛装在碱式滴定管中B．滴定时眼睛只要注视滴定管中溶液体积的变化C.滴定终点时，俯视读数，导致测定结果偏低D．滴定到溶液由无色变蓝色时应该立即停止滴定（2）用该测定方法测定的碘值需要用相关的实验校正，因为所测得的碘值总比实际碘值低，原因是_______________________________________________。（3）该油脂的碘值为_____g(列式表示)。【答案】还原性分液蒸馏①⑤Cl2+2I—=2Cl—+I25Cl2+I2+6H2O=10C1-+2IO3-+12H+BD韦氏液中的CH3COOH消耗Na2S2O3，使滴定过程消耗的Na2S2O3偏大，导致测出的与油脂反应的I2偏少(25400y-12.7cV)/x或[(y-1/2cV×10-3)/x]×25400或(25400y-12700cV×10-3)/x3．（2018届宁夏吴忠市高三下学期高考模拟联考）以含钴废催化剂（主要成分为Co、Fe、SiO2）为原料，制取氧化钴的流程如下：（1）溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，滤渣的主要成分是________。（填化学式）（2）氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式是________________。已知：铁氰化钾化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓（蓝色沉淀）4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓（蓝色沉淀）确定Fe2+是否氧化完全的方法是_。（可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液）（3）除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的化学方程式：_________________________。（4）沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴[(CoCO3)2·3Co(OH)2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是______________。（5）溶解：CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是___________________________。（6）三氧化铁是一种重要的化合物，可以用来腐蚀电路板。常温下，某腐蚀废液中含有0.5mol•L-1Fe3+和0.26mol•L-1Cu2+，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)<4×10-5mol•L-1时完全沉淀]而Cu2+不沉淀，则需控制溶液pH的范围为_________________。{KspCu(OH)2]=2.6×10-19；KspFe(OH)3]=4×10-38}【答案】SiO26Fe2++6H++C1O3-6Fe3++C1-+3H2O取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2+已全部被氧化3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出。重复操作2~3次防止因温度降低，CoCl2晶体析出3≤pH＜5(4)沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出．重复操作2～3次，故答案为：向三．解题方法1.首尾分析典例1烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。（1）酸浸时反应的化学方程式为；滤渣Ⅰ的主要成分为（填化学式）。（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是（用离子方程式表示）。（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】（1）Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2OSiO2（2）CaSO43CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2（3）溶液中的部分亚硫酸根被氧化成硫酸根，减小【解析】（1）粉煤灰中含有氧化铝和二氧化硅，加入硫酸，氧化铝与硫酸反应，二氧化硅不和硫酸反应，化学方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O，滤渣的成分为二氧化硅。（2）加入碳酸钙调节溶液的pH，溶液中的硫酸根与钙离子结合生成滤渣，滤渣=2\*ROMANII的主要成分是硫酸钙；若溶液的pH值偏高则部分硫酸铝转化成氢氧化铝沉淀，导致溶液中的铝离子含量降低，离子方程式为3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2（3）流程中完全分解产生的二氧化硫小于被吸收的二氧化硫的总量，主要是因为有部分亚硫酸根被氧化成硫酸根；二氧化硫被吸收后生成盐，被循环利用的溶液的pH值减小。【名师点拨】首尾分析法是一种解工艺流程题的常见方法，这种方法的特点是：简单、直观，很容易抓住解题的关键，用起来方便有效。使用这一方法解题，关键在于认真对比分析原材料与产品组成，从中产生的将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题，也就迎刃而解。典例2（2018届辽宁省大连市高三第二次模拟考试）软锰矿主要含有MnO2(约70%)、SiO2、Al2O3，闪锌矿主要含有ZnS(约80%)、FeS、CuS、SiO2。为了高效利用这两种矿石，科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，主要流程如下图所示,回答下列问题:（1）反应Ⅰ所得滤液中含有Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阴离子,所得滤液中含有S和______。为了提高硫酸“酸浸”时的浸出速率,可进行的操作是(至少两条):_________。（2）若反成Ⅱ加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式方为_________。（3）反应Ⅲ中加入MnO2的作用是（离子方程式表示)________；反应Ⅲ中加入MnCO3、ZnCO3的作用是________________。（4）反应Ⅴ的电解总反应为:MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，写出阳极的电极反应式________________。（5）MnO2和Zn可按等物质的量之比生产锌-锰干电池,则从生产MnO2和Zn的角度计算,所用软锰矿和闪铲矿的质量比大约是______。(保留小数点后两位)【答案】SiO2提高温度、适量增加硫酸浓度、将矿石粉碎或搅拌或借助鼓风机等Zn+Fe2+=Zn2++Fe4H++MnO2+2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O调节pH,使Fe3+和Al3+沉淀，且不引入杂质Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+1.03【解析】（1）因为软锰矿主要含有MnO2(约70%)、SiO2、Al2O3，闪锌矿主要含有ZnS(约80%)、FeS、CuS、典例3（2018届山东省聊城市高三5月第三次高考模拟）利用废钡渣(主要成分为BaS2O3，含少量SiO2)为原料生产高纯氟化钡的流程如下：已知:Kap(BaS2O3)=6.96×10-11，Kap(BaF2)=1.0×10-6(1)步骤①除产生SO2外，还有淡黄色固体生成，该反应的离子方程式为______________。(2)步骤②的目的是中和过量的盐酸，加入NaOH溶液不宜过量，其原因是__________(用离子方程式表示)。(3)滤液的主要成分是BaCl2，还含有少量NaCl，溶解度数据如下表：温度20℃40℃60℃80℃100℃NaCl36.0g36.6g37.3g39.0g39.8gBaCl235.8g40.8g46.2g52.5g59.4g步骤③宜采用_____(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。(4)工业上可用氨水吸收SO2，并通入空气使其转化为铵态氮肥。该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。(5)步骤④生成BaF2的反应类型为____________。①若该反应温度过高，容易造成c(F-)降低的原因是__________。②研究表明，适当增加NH4F的比例有利于提高BaF2的产率和纯度，将浓度为0.1mol·L-1的BaCl2溶液和0.22mol·L-1NH4F溶液等体积混合，所得溶液中c(Ba2+)=__________mol·L-1。【答案】BaS2O3

+2H+=Ba2++S↓+SO2↑+H2O2OH-

+SiO2=SiO32-+H2O降温结晶1:2复分解反应温度较高促进F-水解,使c(F-)降低0.01精练：1．（2018年山东省青岛市高三第一次模拟考试）锰主要用于钢铁工业生产锰合金钢，锰的化合物有+2、+4、+6、+7等多种变价，以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料经过一系列反应生产金属锰和高锰酸钾的工艺流程如下：已知25℃时，部分物质的溶度积常数如下：物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnSCoSNiSKsp2.1×10－133.0×10－165.0×10－161.0×10－115.0×10－221.0×10－22（1）酸溶浸过程中，硫酸需稍过量，除保证反应充分进行外，其他作用还有_________(任写一条)。（2）除杂1过程加入MnO2后，发生氧化还原反应的离子方程式为_________；滤渣2的主要成分是___________。（3）为加快过滤速度，选择如图抽滤装置完成。下列有关操作和说法正确的是______。a.抽滤的本质是加压过滤b.抽滤成功的关键在于合理控制水的流速c.微粒直径大于滤纸孔径的物质进入吸滤瓶中（4）电解1过程阳极电极反应式为____________。（5）H2O2是一种常用的绿色氧化剂，在平炉反应中不用H2O2的原因是__________。（6）“CO2歧化法”制备KMnO4是传统工艺，写出该歧化反应的化学方程式_____________。【答案】提供除杂1时所需要的酸性环境、抑制Mn2＋的水解MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2OCoS和NiSbMn2＋＋2H2O-2e-=MnO2＋4H＋锰的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3或3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO32．（2018届广东省汕头市高三第一次（3月）模拟考试）醋酸镍[（CH3COO）2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：

相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：

金属离子开始沉淀时的pH沉淀完全时的pH物质20℃时溶解性（H2O）Fe3+1.13.2CaSO4微溶Fe2+5.88.8NiF可溶Al3+3.05.0CaF2难溶Ni2+6.79.5NiCO3Ksp=1.0×10-5（1）将含镍废料粉碎的目的是_______________________________________________。（2）“酸浸”实验中，镍的浸出率结果如图所示，从能量损耗和成本角度考虑，若要使镍的浸出效果最佳，选择的最好温度和时间分别为______℃、______min。（3）实验过程中，滤渣1主要成分的化学式为________、________。（4）调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是_____～______。选择此范围的目的是_______________。（5）酸浸过程中，lmolNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：______________________________。（6）沉镍过程中,若c（Ni2+）＝4.0mol·L－1，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全[c（Ni2+）≤10－5mol·L－1]，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_____g。（保留小数点后1位有效数字）【答案】增大固液接触面积，提高镍的浸出率70120SiO2CaSO45.06.7使Al3+、Fe3+转化为沉淀，二不能使Ni2+转化为沉淀NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O53.0物质的量n（CO32-）=0.4mol+1mol/L×0.1L=0.5mol，所以m=nM=0.5mol×106g/mol=5.3g。点睛：本题考查了物质分离提纯基本操作和综合应用、溶度积常数的有关计算，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，注意把握常见物质或离子的分离提纯方法，含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）粉碎，加硫酸和硝酸酸浸，过滤，滤渣1为二氧化硅和硫酸钙，浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+，加H2O2把亚铁离子氧化为Fe3+，然后加NaOH调节pH，使Al3+、Fe3+转化为沉淀，同时Ni2+不能转化为沉淀，所以调节pH的范围5.0≤pH<6.7，过滤，滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝，滤液中含有Ni2+、Ca2+，再加氟化铵，生成CaF2沉淀，过滤，滤渣3为CaF2，滤液中加碳酸钠生成NiCO3沉淀，过滤，滤渣中加醋酸溶解，生成（CH3COO）2Ni溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶得到（CH3COO）2Ni固体；据此解答。3．（2018届湖北省鄂州市高三下学期第三次模拟考试）某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下：已知：煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2。(1)煅烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为______________。(2)为提高酸浸速率，可采用的措施是____________(答出两条)。(3)浸出液中除了含有TeOSO4（在电解过程中不反应）外，还可能含有________（填化学式）。电解沉积过程中析出单质铜的电极为_______极。(4)工业上用铬酸钠（Na2Cr2O7）母液生产各酸钾（K2Cr2O7）工艺流程如下图所示：通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是____________。(5)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下：称取产品试样2.50g配成250mL溶液，用移液管取出25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定，重复进行二次实验。（已知Cr2O72-被还原为Cr3+）①氧化还原滴定过程中的离子方程式为_____________。②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL，则所得产品中K2Cr2O7的纯度为_______﹪（已知M(K2Cr2O7)=294，计算结果保留三位有效数字）。(6)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外还含有一定浓度的Fe3+杂质，可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全_________（填“是”或“否”）。[已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31]。【答案】2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”)阴在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小。Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O49.0是(4)在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小，因此通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7，故答案为：在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小；(5)①氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2与Cr2O72-的反应，其中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol·L-1=0.0025mol，根据方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，则n(Cr2O72-)=0.0025mol××=mol，则所得产品中K2Cr2O7的纯度为×100%=49.0%，故答案为：49.0；(6)c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时，c(OH-)=mol·L-1=mol·L-1，此时，c(Fe3+)===2×10-12mol·L-1＜1×10-5mol·L-1，说明Fe3+沉淀完全，故答案为：是。2.分段分析典例1（2016北京）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2Oii:……①写出ii的离子方程式：________________。②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b.______________。（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是____.(选填序号)。A．减少PbO的损失，提高产品的产率B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作_______________________。【答案】（1）Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。（2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；②取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。（3）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。【名师点晴】分段分析法解工艺流程题是一种主要方法，根据生产过程，逐段分析。化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系，但不管如何灵活多变，工业生产离不开反应原理中的方向、速率和限度问题。该题以铅的再生利用为载体，考查了陌生方程式书写、元素化合物性质、速率平衡、转化率等问题，综合性较强。第（3）的②问不太好分析，需要结合图像及题目的前后信息来解决。典例2（2018届河北省邯郸市高三第一次模拟考试）以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2；还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O，Na2Cr2O7

是一种强氧化剂)的主要工艺流程如下：（1）亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2]中Cr的化合价是___________。（2）煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为___________。（3）酸化滤液Na2CrO4

时，不选用赴酸的原因是____________________，从平衡角度分析酸化的原理：______________________。（4）该工艺中某种产物可以再利用，该物质的化学式为________________。（5）采用石墨电极电解Na2CrO4溶液，可实现Na2CrO4→Na2Cr2O7的转化，其原理如图所示。,①写出Ⅰ电极的电极反应式_______________________。②当Na2CrO4

转化为1mal

Na2Cr2O7时，理轮上Ⅱ电极上转移电子的物质的量为________。（3）称取2.500g重铬酸钠晶体试样，加入蒸馏水配制成250ml

溶液，从中取出25.00mL于碘量瓶中，向其中加入10mL2mol·L-1H2SO4

溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5

min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.120mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。①判断达到滴定终点的依据是______________________。②若实验中共用去40.00mL，Na2S2O3标准溶液。则所得产品的纯度为_____________(设整个过程中其他杂质不参如反应)(保留3

位有效数字)。【答案】+34Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2CrO42-

会被盐酸中的Cl-还原，并产生有毒气体Cl2(或其他合理答案)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O中，增大氢离子浓度，平衡向右移动CO22H2O+2e-=H2↑+2OH-2mol滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液后，溶液蓝色刚好褪去，且振荡后半分钟内不恢复蓝色95.4%【解析】（1）根据化合物的组成可知：Fe为+2价，O为-2价，根据化合价法则，Cr的化合价是+3价；正确答案：+3。（2）根据流程可知：煅烧生成Na2CrO4可以生成CO2，+2价铁氧化为+3价铁，化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2；正确答案：4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。精练：1．（2018届江苏省南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市高三第二次调研）CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣（主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算）(1)“酸浸”时通入SO2的目的是__。(2)“除铝”时调节溶液pH范围为__，该过程中主要反应的离子方程式为__。(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4（水层）+2HX（有机层）ZnX2（有机层）+H2SO4（水层），由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__。(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是__。(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3，该反应的化学方程式为_______。【答案】将Co3+还原为Co2+5.0～5.42Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液防止加入过快而产生Co(OH)2沉淀2CoCO3Co2O3+CO↑+CO2↑2．（2018届湖南省常德市高三第一次模拟考试）工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:请答下列问题:（1）已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O，则FeTiO3中钛元素的化合价为_____。（2）试剂A为____，加入A的目的是____(填字母)。A.防止Fe2+被氧化B.与Fe3+反应C.防Fe2+水解“溶液II经“操作II"可得副产品FeSO4·7H2O，则“操作II”包括浓缩、冷却、_____。（3）若“溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L，为防止生成Fe(OH)2沉淀，溶液的pH不超过__。(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)（4）钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中生成TiCl4化学方程式为_____________________。已知TiO2(s)+2Cl2(g)=TiC14(l)+O2(g)△H=+151kJ/mol，该反应极难进行，当向反应体系中加入焦炭后，则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是_______。（5）TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O，该反应的化学方程式是_______。【答案】+4铁粉（或Fe）A结晶、过滤62Cl2+TiO2+CTiCl4+CO2（产物为CO也可）①C与O2反应减小O2的浓度使平衡向右移动②C与O2反应放热，温度升高使平衡向右移动，促使反应顺利进行TiCl4+（x+2）H2O==TiO2·xH2O+4HCl3．（2018届江西省九所重点中学高三联合考试）二硫化钨(WS2，WS2中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下：请回答下列问题：（1）已知：W元素的原子序数是74，请写出W元素在周期表中的位置：_________________（2）操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有________________________________（3）写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式：_________________________________（4）滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为：_________________________________（5）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发而使灯丝变细，加入碘单质可以延长使用寿命，其原理为：W（s）+2I2（g）WI4（g）下列说法正确的有_______A.灯管内的I2可以循环使用B.WI4在灯丝上分解，产生的W又在灯丝上沉积C.温度升高时，WI4的分解速率加快，而W和I2的合成速率减慢D.WI4在灯管壁上分解，使灯管寿命延长（6）已知常温下，Ksp(CaWO4)=1×10－10，浓度为xmol/L的Na2WO4溶液与浓度为1×10－4mol/L的CaCl2溶液按体积比2:1混合，产生CaWO4沉淀，则x≥___________（7）已知生成二硫化钨的化学方程式为：2(NH4)2WS4＋3O22WS2＋4NH3＋2S＋2SO2＋2H2O，若生成124克WS2，则反应所转移的电子数目为________________【答案】第六周期，ⅥB族玻璃棒、漏斗、烧杯4FeWO4＋O2＋8NaOH2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2OAlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOAB4.5×10－64NA（或2.408×1024）3.交叉分析典例1（2018届云南省高三毕业生统测）我国的矿产资源丰富。利用某冶炼废渣(主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物)回收锡、铜、铅的工艺流程如下图所示:回答下列问题：（1）电炉冶炼时，焦炭的作用是________(填“氧化剂”或“还原剂”)，将焦炭粉碎的目的是__________。熔剂的主要成分是氟石(CaF2)，高温下能与SiO2反应生成两种钙盐，其中之一为CaSiF6，该反应的化学方程式为____________________________。（2）脱铁后的溶液中含有少量的Sn2+，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为____________________________。（3）已知SnO2不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是__________________。（4）电解CuSO4溶液时，阳极的电极反应式为___________________________。（5）已知H2CO3的一、二级电离常数分别为K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度积常数分别为Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。锡、铅渣中的铅主要以PbSO4存在，脱硫时发生的反应为：PbSO4(s)+HCO3ˉ(aq)PbCO3(s)+H+(aq)+SO42-(aq)，该反应的平衡常数K=___________(用上述已知常数表示)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是_____________________________。（6）若该冶炼废渣中锡的质量分数为5%，30t废渣制得精锡lt，则锡的回收率为_____________________。【答案】还原剂加快反应速率使反应更充分3CaF2+3SiO2CaSiF6+2CaSiO3Sn2++Fe=Sn+Fe2+将Sn、Cu分别氧化为SnO2、CuO，利于浸铜时分离2H2O-4e-=O2↑+4H+取少量末次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若不出现浑浊，说明滤渣已洗净(合理答案均可)66.7%【解析】(1)电炉冶炼时，焦炭将金属氧化物还原产生合金，焦炭的作用是还原剂，将焦炭粉碎的目的是加快反应速率使反应更充分。熔剂的主要成分是氟石(CaF2)，高温下能与SiO2反应生成两种钙盐，其中之一为CaSiF6，该反应的化学方程式为3CaF2+3SiO2CaSiF6+2CaSiO3；(2)脱铁后的溶液中含有少量的Sn2+，典例2（2018届河南省濮阳市高三第三次模拟考试）稀土有工业“黄金”之称，我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种,其中一种提取铈的工艺流程如下：已知:①焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3

价的其它稀土氟氧化物：②Ce4+能与SO42-结合成CeSO4，Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取。

请回答下列问题：（1）CeFCO3中，Ce

元素的化合价为_____。（2）“酸浸I”过程中CeO2转化为Ce3+，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和H2O2，替换HCl

就不会造成环境污染。则稀硫酸.H2O2

与CeO2反应的离子方程式为：__________。（3）“沉淀”步骤中发生的反应为：Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)=3KBF4(s)+CeCl3

(aq)。已知Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数为

______(

用含a、b

的代数式表示)。（4）“浸

出

液”中含有少量Ce4+及其他稀土元素

的离子，可以通过“萃取”与“反萃取寻探作进一步分离、富集各离子。“萃取”时Ce4+与萃取剂[(HA)2]存在的反应为:Ce4++n(HA)2Ce(H2a-4A2a)+4H+。

用D

表示Ce4+分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比(D=

)

其它条件不变，在浸出液中加入不同量的NaSO4以改变水层中的c(SO42-)，

D

随浸出液中c(SO42-)增大而减小的原因是__________。（5）“操作I”后，向溶液中加入NaOH

溶液，调节溶液的pH

可获得Ce(OH)3沉淀，当溶液中离子浓度小于1.0×10-6

mol/L视为沉淀完全，常温下加入NaOH

调节溶液的pH

应大

于

_______

[已知：Ce(OH)3的Ksp=8.0×10-21

；1g2=-0.3]（6）写出“氧化”步骤的化学方程式：_______________。（7）CeO2

是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2

消除CO

尾气的化学方程式：________________。【答案】+3(或+3

价)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑a/b3随着c(SO42-)增大，水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+，c([CeSO4]2+)增大，同时导致Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+向左(逆向)移动，致使c[Ce(H2n-4A2n)]减小9.32Ce(OH)3+

NaClO

+

H2O

=

2Ce(OH)4

+

NaCl2xCO

+

CeO2=CeO2(1