2022年高考化学专题

2022年高考化学专题突破

工艺流程的文字简答（作用、原因、目的）

【类型一：作用类】

在物质性质和操作的基础上，询问能够带来的直接影响，称之为作用。

【类型2：原因及目的类】

在作用的基础上，增加对流程最终结果的影响（产率、产量），相比于作用更加深入和具体。

1.工业上常用水钻矿（主要成分为CO2O3,还含少量Fe2O3、AI2O3、MgO、CaO等杂质）制备钻的氧化物,

其制备工艺流程如下（已知Na2s03能还原Fe3+和Co3+）：

（1）溶液a中加入NaCIO的作用是____________________________________

（2）溶液d中的金属离子只有C02+和Na+两种，则溶液c中加入NaF溶液的作用是

【答案】（1）将溶液中Fe2+氧化成Fe3+（2）使Mg?+、Ca?+转化为难溶于水的MgF?、CaF?沉淀除去

2+23+2+2+

【解析】（1）加入Na2sCh还会将Fe3+还原为Fe,反应的离子方程式为SO3+2Fe+H2O=2Fe+SO4+2H：

溶液a中含有C02+、Fe2\AP\Mg2\Ca2\Na\Cl\SO42-等，向溶液a中加入NaCIO,NaCIO具有强

氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++CKy+2H+=2Fe3++Cr+H2O。（2）溶液c中加入NaF

溶液的作用是使Mg2+、Ca?+转化为难溶于水的MgF2、CaFz沉淀除去

2.高铁酸钾（KzFeOQ是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能处理剂，其生产工艺如图所示：

过量的熊K0H固体90%Fe（N03卜溶液

反藐I瞥邪碱性KC嬴溶液T反应液口I

KOH溶液

纯化过滤

|KJ加o,晶体冷到湿W品］

J

已知KzFeCh具有下列性质:

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；②在0〜5℃、强碱性溶液中比较稳定

③在Fe3'和Fe(OH)3催化作用下发生分解：④在酸性至碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2

(1)在“反应液I”中加KOH固体的"的是o

A.为下一步反应提供反应物

B.与“反应液「中过量的Ch继续反应，生成更多的KC1O

C.KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

D.使副产物KC1O3转化为KC1

(2)制备KzFeO’时，须将90%的Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KC1O浓溶液中，并且不断搅拌。采

用这种混合方式的原因是(答出1条即可)。

【答案】(1)AB

(2)减少KzFeCU在过量Fe3+作用下的分解(或KzFeCh在低温、强碱性溶液中比较稳定)

【解析】(1)A.Fe(NO3)3与KQO反应时，要消耗KOH,A正确；B.根据生产工艺流程图可知，第

①步。2过量，加入KOH固体后会继续反应生成KQO,B正确；C.因温度较高时KOH与Cb反应生成

的是KC1O3,而不是KC1O,C错误；D.KC1O3转化为KCI,化合价只降低不升高，不符合氧化还原反应

原理，D错误；(2)信息可知，KzFeCU在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解，将90%的Fe(NO3)3

溶液缓慢滴加到碱性的KC1O浓溶液中，并且不断搅拌，可以减少KzFeO4在过量Fe3+作用下的分解

3.工业上用含三价机(V2O3)为主的某石煤为原料(含有AI2O3、CaO等杂质)，钙化法焙烧制备V2O5,

其流程如下：

|石煤警在研洛I浸出液阿I阻vu粤|VQ|

(资料)+5价饥在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：

PH4〜66〜88-1010〜12

主要离子+4户

vo2703-V2O7VO

(1)酸浸:①Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若熔砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于盐酸的

离子方程式是。②酸度对帆和铝的溶解量的影响如图所示:酸浸时

溶液的酸度控制在大约3.2%,根据下图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是。

T

U

.

-S・?

篓

线

(2)转沉：将浸出液中的帆转化为固体，其流程如下:

NH4cl溶液

浸出液需沉闽喋;溶液，(NHJ3VO4溶液NHV固体

Icwo)过滤4

①浸出液中加入石灰乳的作用是。

②向：NH4)3V。4溶液中加入NHQ溶液，控制溶液的pH=7.5o当pH>8时，NH4V。3的产量明显降

低，原因是o

【答案】(1)Ca(VOO,+4H+=2VO；+Ca2++2H)O酸度大干3.2%时，钢的溶解量增大不明显，而铝的

溶解量增大程度更大(2)调节溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)2沉淀当pH>8时，机的

主要存在形式不是VO,

【解析】(1)①Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸，若焙砂酸浸时溶液的pH=4,由表中数据可知，Ca(VO3)

+2+

2溶于盐酸转化为VO；,反应离子方程式为：Ca(VO3)2+4H=2VO；+Ca+2H2Oo②根据如图推测，酸浸

时不选择更高酸度的原因是：酸度大于3.2%时，钢的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程度更大，故

答案为：酸度大于3.2%时，机的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程度更大。(2)焙烧过程将V2O3

转化为Ca(VO3)2,用盐酸酸浸，浸出液中含有VO；、AP\Ca2\。-、H+,加入石灰乳调节pH得到Cas

(VO4)2沉淀，由表中数据，可知应控制pH范围为10〜12,由Ca(VO3)2->Ca3(VO4)2,可知氢氧化

2+

钙还提供Ca2+,过谑分离，Ca3(VO4)2与碳酸铉反应转化为更难溶的CaCCh沉淀，c(Ca)降低，使机

从沉淀中转移到溶液中形成(NHQ3VO4溶液，溶液中加入NHK1,调节溶液pH,同时溶液中NH：增大，

有利于析出(NH4)3VO3,①浸出液中加入石灰乳的作用是：调节溶液的pH,并提供Ca2+,形成Ca3(VO4)

2沉淀。②当pH>8时，钢的主要存在形式不是VO；,NH4V03的产量明显降低，故答案为：当pH>8时，

机的主要存在形式不是VO；

4.工业I：采用酸性高浓度含碑废水(碑主要以亚珅酸H3ASO3形式存在)提取中药药剂AS2O3。工艺流程如

下:

已知：As2s3与过量的S2-存在以下反应：As2s3(s)+3S2-(aq)-^2AsS》；“沉神”中FeSCht的作用是

【答案】与过量的S2结合生成FeS沉淀，防止As2s3与S2•结合生成AsSs3•(或与S?•结合生成FeS沉淀，使

平衡左移，提高沉珅效果)

【解析】亚铁离子与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止AS2O3与S2-结合生成ASS3^即AS2s3+3S2-^^

2Ass3?-使平衡逆向进行，提高沉神效果

5.纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为CuzS)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图

所示:

辉

铜

滤渣水相空二制铁红和硫酸佞

(1)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCb溶液作浸取剂。

浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是一

(2)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图所示。当时，pH越大，金属离子萃取率越

低，其中Fe3+萃取率降低的原因是o

0.51.01.52.02.53.0pH

【答案】（1）生成的硫覆盖在Cu2s表面，阻碍浸取（2）Fe3+水解程度随pH的升高而增大

【解析】（1）浸取过程中，由于生成的硫覆盖在Cu2s表面，阻碍浸取，则洗涤硫和未洗去硫相比较，未洗

涤硫时铜的浸取率偏低，故答案为：生成的硫覆盖在Cu2s表面，阻碍浸取；（2）由于Fe3+的水解程度随着

pH的升高而增大，当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，故答案为：Fe3+的水解程度随着pH的

升高而增大。

6.2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂电池发展作出突出贡献的三位科学家。某废旧锂电池正极主要由LiFePO,、

铝箔、炭黑等组成，Fe、Li、P具有极高的回收价值，具体流程如下:

Na2CO3

UCI溶液呼溶塑山83粗品

NaAIOz溶液

过程iv

Na2CO3

NaOH浸出液X溶液

r►Fe(OH)

废旧溶液过程出NaOH3

锂电池溶液.

过程i除铝Hd/HzSFePO4«2H2O

溶液

后料过程过石墨粉\Na3P5

（1）过程ii中HCI/H2O2的作用是o

（2）浸出液X的主要成分为Li\Fe3+、H2PO4-等。过程迨控制碳酸钠溶液浓度20%、温度85℃、反应时

间3h条件下，探究pH对磷酸铁沉淀的影响，如图所示。

①综合考虑铁和磷沉淀率，最佳pH为

②结合平衡杼利原理，解释过程迨中pH增大，铁和磷沉淀率增大的原因

③当pH>2.5后，随pH增加，磷沉淀率出现了减小的趋势，解释其原因。

3+2++3+

【答案】（1）溶解LiFePO4,将Fe?+氧化为Fe（2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O）（2）2.5H2PO4

HPO42+H+,HPO42-0PO43-+H+,加入Na2cO3后，CO32-结合H+使c（H+）减小，促进上述电离平衡正向

移动，c(PO43)增大，与Fe3+结合形成磷酸铁沉淀(或者：H2P04--HPO42+H+,HPO42^P0?+H+,

溶液pH增大，c(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(PO产)增大，与Fe^+结合形成磷酸铁沉淀pH

>2.5时，沉淀中的磷酸铁会有部分开始转变生成Fe(0H)3,使得部分PON释放，导致磷沉淀率下降

【解析】(1)过程「是除铝后料中加入盐酸酸化的H2O2,过滤后得到主要成分为Li\Fe3\H2P0。-等的溶

3+

液X,由知HC1/H2O2的作用是溶解LiFeP04,将Fe?+氧化为Fe

(2)①分析图中数据可知，当pH=2.5时磷的沉淀率最高，铁的沉淀率较高，则过程造选择的最佳pH为

2.5；

2+

②已知溶液X中存在H2P04-的电离平衡，即H2PO4^HPO4+H,HPO4'0PCU3-+H+,过程iii中当加入

Na2c03后，CCV•结合H+使c(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(PO43)增大，与Fe3+结合形成

磷酸铁沉淀，提高了铁和磷沉淀率

③已知FePCh(s)=^Fe3+(aq)+PO?'(aq),当pH>2.5后，随pH增加，溶液中c(OH)增大，Fe3+

开始转变生成Fe(OH)3,促进溶解平衡正向移动，使得部分P0户释放，导致磷沉淀率下降

7.帆被称为“工业味精”“工业维生素”，在发展现代工业、国防等方面发挥着至关重要的作用。某高倍型帆

渣含FezCh、FesO4>SiO?、AI2O3、V2O5>CnCh等物质，从中分离提取钢铭的工艺流程如下:

同体H.SO4(NHJS0溶液Na*O滞液

祖渣f一~►酸浸—何时f沉屈-------H还原|，调川|

〒嫩烧；取烧

NH,血沉淀工V,0,Cr(OHh沉淀一fCrO.

空气滤液1流流22

工业上可用电解还原法处理含CnCH-的酸性废水。用铁板作阳极，电解过程中，废水pH逐渐上升，CN+、

Fe'+都以氢氧化物沉淀析出，达到废水净化的目的。

①其中阳极的电极反应式是o

②电解过程中，废水pH上升的原因是o

【答案】Fe-2e=Fe2+阳极放电生成的Fe?+与CrzCV-反应消耗阴极H+放电生成氢气

【解析】①Fe板作阳极，为活性电极，Fe失电子发生氧化反应生成亚铁离子，阳极反应为Fe-2e=Fe2+；

②阳极电解产生的Fe2+具有还原性，。2。2•具有强氧化性，能将CnS?•还原成CB,由离子反应方程式：

Cr2O7>+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，处理过程中消耗氢离子，溶液的酸性减弱，溶液pH增大；电

解时，阴极H+放电发生还原反应，2H++2e-=HzT，溶液中的H+减少，促进水的电离，氢氧根离子浓度增大，

溶液pH增大。

8.工业上用含钛废料(主要成分MnCh,含有少量Fe2O3、AI2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处

理并制备MnSOi的流程如图:

含功的箱

已知：25℃时，部分氢氧化物的溶度积常数(Kp)如下表所示。

氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2

1.0x10-321.0x10-382.0x10/4

KsP2.0x10-2°

(1)室温下，加双氧水氧化后所得的溶液中c(Mn2+)=2mol/L,某种离子的浓度小于1x1()-5mol/L时,可

认为已完全沉淀，则生成沉淀2需调节pH的范围是。“净化”时，加入(NH4)2s

的作用为o

【答案】5<pH<7除去CM+

【解析】AP+沉淀完全时：lxlO-5xc3(0H)=1.0x10-32,c(OH)=1.0xl0-9mol/L,pH=5,Fe(OH)3的溶

度积更小，当AP+沉淀完全时,Fe?+已经沉淀完全，CM+沉淀完全时：lxl()4xc2(OH)=2.0xl0-2。，c(OH)

732+27

=V2xl(rmol/L,当c(Mn)=2mol/L开始沉淀时,2xc(OH)=2.0x10/3c(OH)=10-mol/L,pH=7,

故调节pH的范围是：5<pH<7；由上面的计算可以看出，在5vpH<7时，Cu升还没有完全除去，故“净化”

时.加入(NHi)2s的作用是除夫溶液中的CiP+・转化为Cu$沉淀八

9.工业上用钛白渣[主要成分为FeSCh,还含有少量Fez(SO4)3、MgSCh及TiOSOH为主要原料生产氧化

铁黄CFeOOH)的一种工艺流程如下：

H2ONHM空气Na()H溶液

IIJC

钛门渣f[W]fI除杂|f同阑fI氧化|f叵阖fFeOOH

4I

滤液灌液x

(1)“溶解”时,TiOSCU发生水解生成难溶于水的H2TiO3,反应的化学方程式为

(2)“除杂”时，加入NH4HF2固体的作用是o

(3)实验测得反应溶液的pH、温度对氧化铁黄产率的影响如图所示。

①反应温度宜选择。

②氧化时应控制pH的合理范围是4.5左右，pH过小或过大均会导致氧化铁黄产率较低，其可能原因是

【答案】(1)TiOSO4+2H2O=H2TiO.4+H2SO4(2)除去Mg2+(3)©40℃②pH过低导致氧

化铁黄部分溶于酸，pH过大导致Fe(OH)3增多

【解析】(1)TiOSO4水解生成难溶于水的HzTiCh和硫酸，反应方程式为：TiOSCU+2H2O=H2TiO31+H2so4；

(2)NH4+水解使溶液显弱碱性，Mg2+能与OH-结合生成沉淀，从而可除去Mg2+；

(3)根据温度与FeOOH产率的示意图可知40C时FeOOH的产率最大，因此反应的适宜温度为40℃；由

pH与FeOOH产率的示意图可知，当pH约4.5时FeOOH的产率最大，pH过低导致氧化铁黄部分溶于酸,

pH过大导致Fe(OH)3增多。

10.草酸合铁酸钾晶体Kx［Fe(C2O4)力3比0是一种光敏材料(见光易分解)，下面是一种制备草酸合铁酸

钾晶体的实验流程:

HzSO.(NHQzSOsH20H2C2O4K2C2O4HQJ过量)HJCJO*

已知：(NH4)2so4、FeSO4・7H2。、摩尔盐［(NH4)2sOFeSChSHzO］的溶解度如下表:

温度/℃1020304050

(NH4)2SO4/g73.075.478.081.084.5

-

FeSO4*7H2O/g40.048.060.073.3

[(NH4)2SO4*FeSO4-6H2O]/g18.121.224.527.931.3

(1)“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是,“溶解2”加“几滴H2so4”的作用是

(2)“沉淀2”时得到的FeC2O4・2H2O沉淀需用水洗涤干净，检验沉淀是否洗涤干净的方法是

（3）“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是“

【答案】（1）防止Fe2+被氧化为Fe3+抑制Fe.2+水解（2）用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2

溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净（3）黑暗可以防止晶体分解

【解析】（1）铁可以还原Fe3+,“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是防止Fe2+被氧化为Fe3+；酸能抑制弱

碱阳离子水解，“溶解2”加“几滴H2so4”的作用抑制Fe?+水解；

（2）若FeC2O4・2H2O沉淀洗涤干净，最后一次的洗涤液中不含硫酸根离子，检验沉淀是否洗涤干净，可根

据最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子设计实验，具体操作是：用小试管取少量最后一次洗涤液，加入

BaCb溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净。

（3）KxfFe（C2O4）y]・3H2O是一种光敏材料，见光易分解，为防止分解，“结晶”时应将溶液放在黑暗处等

待晶体的析出。

11.目前中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜（主要成分AS2O3）可用于治疗急性白血病。工

业上利用酸性高浓度含碑废水（碑主要以亚神酸H3ASO3形式存在）提取AS2O3的工艺流程如下:

螂节pH

育他fl

已知：As2s3与过量的S2-存在以下反应：As2s3（s）+3S2-（aq）-^2AsS3%

（1）,‘沉碑"中FeS04的作用是o

（2）调节pH=0时，发现酸性越强，AS2O3的产率越高。可能的原因是<.获得

AS2O3固体，系列操作是、、o

【答案】（1）与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2s3与S2-结合生成AsSsY或与S?-结合生成FeS沉淀，

使平衡左移，提高沉珅效果）

（2）酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强或增加氢离子浓度，平衡正向移动促进反应的进行，有

利于提高AS2O3的产率过滤洗涤干燥

3

【解析】（1）“沉神”中FeSO4的作用是与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2s3与S?一结合生成AsS3-,

以提高沉神效果；（2）调节pH=0时，由NasAsCU与净化的S5气体反应制备AS2O3的离子方程式为

+2

2As0?+2SO2+2HAS2O3+2SO4+H2O,由于溶液酸性越强，溶液中c（H+）越大，化学平衡正向移动，

有利于提高AS2O3的产率，且溶液酸性越强，微粒的还原性、氧化性也会越强，使反应更容易进行；从反应

体系中获得AS2O3固体，系列操作包括过滤、洗涤、干燥。

12.某工厂废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al(含有少量AI2O3和Fe2O3),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、绿矶晶体(FeSO4-7H2O)和胆矶晶体。

T固体c卜麻h溶液H氯化铝

T溶液D

废金过信NaOH溶液

属屑I而骤i

T溶液EH丽

由E过量试剂X

■>1固体FHEM()4溶液卜丽］

步骤I，首先加入温热NaOH溶液，作用是：一段时间后，再分批加入常温NaOH

溶液，原因是o

【答窠】加快反应速率由于反应放热，分批加入常温NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快,

发生安全事故

【解析】步骤I是溶解铝和氧化铝，首先加入温热NaOH溶液，可以加快反应速率；由于反应放热，分批

加入常温NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快，发生安全事故

13.工业上以碳素铝铁为原料制取铭钱机，利用电解法制取金属辂。其工艺流程如下图所示。

已知：H2sO4+Cr=C6O4+H2T

锅故砒：Cr^NH)(SO4)4-24HO铁依矶：)

422(SO44-24H2O

)

H2s0’(NH42SO4

II

一国一网一纯鬟机

碳素格铁母液

八1

热水

铁依砒品体

格<-嬴］<制备

电解液

阳极液(含CrQ?)

(1)碳素铭铁是铁珞合金，粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合溶液中。该过程中电解阳极液的主要作用

是。

(2)加入(NH4)2s04的目的是。

(3)结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是。

(4)产品格中含氧呈脆性，为了降低其含氧量，可通过提高其纯度。

【答案】(1)作氧化剂，将铝铁元素转化为Fe3+和C3

（2）生成铁钱矶和格钱矶进行分离

（3）转入净化后的纯格铁矶溶液进行结晶

（4）真空处理或氢还原

【解析】（1）碳素格铁加入硫酸充分反应生成FeSO」和CrSCh,电解阳极液中含有CnO?，CnCh?一具有强

氧化性，能把铝铁元素转化为Fe3,和CN而溶解。

（2）根据流程图可知，加入（NHQ2sOJ后生成铁铉机晶体和铭钺矶溶液，因此加入硫酸铉的目的就是生

成铁钱机和铭钺矶进行分离。

（3）“绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转

化为期望的最终产物，结晶后的母液是铭钱机的饱和溶液，所以结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的

处理方法是转入净化后的纯铭钱研溶液进行结晶，提高利用率。

（4）要降低产品格中的含氧量，则就应该隔绝空气，所以正确的方法是真空处理或氢还原。

14.一种磁性材料的磨削废料（含银质量分数约21%）主要成分是铁银合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧

化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化银，工艺流程如下

H：SO4①H9：

HX0：②H：SNaFNaOH

T'.I,I

一料一|锻-1|除铁|—呼|除钙除H沉镇|一、（OH）：固体

盘渣置内技研渣谑渣CaF：＞M£F：速液

（1）“除铁”时H2O2的作用是,加入碳酸钠的目的是

◎

（2）“除铜”时，反应的离子方程式为,若用NazS代替H2s除铜，

优点是O

（3）已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量不能过多的理由为。

【答案】（1）将亚铁离子氧化为铁离子调节溶液的pH,使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矶渣

2++

（2）H2S+CU=CUS1+2H无易挥发的有毒气体H2s逸出，可保护环境

（3）过量的F生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器

【解析】（1）双氧水具有强氧化性，加入双氧水目的是将Fe2+全部氧化为Fe汽加入碳酸钠的目的是调节溶

液的pH,使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矶渣；

2++

（2）硫化氢与铜离子反应生成硫化铜沉淀：H2S+CU=CUS1+2H：Na2s与铜离子反应生成CuS沉淀，若

用Na2s代替H2s除铜，则无易挥发的有毒气体H2s逸出，可保护环境，除铜效果更好；

(3)氟离子水解生成氟化氢，腐蚀陶瓷容器，故NaF的实际用量不能过多;

15.锲及其化合物在生产生活中有着极其重要的作用。现以低品位银红土矿(主要成分为银的氧化物、

F3O3H2O和SiO2等)为原料制备兰尼银的工艺流程如图所示：

已知加压酸浸过程中的相关影响因素如下:

50100

4090

3080

企2070

)1060

*-

r

38£

w

0.450.40.360.30.2$0.2O.：5ftI0.

质酸加入晶(Kg/ir)

牙石粒般(am)

破破如入量时没出效桌的招响

始石社发时是出效果的粤力

②甲同学取该浸出液，控制pH为2〜3,经过一系列操作，制取少量NiSO,7H2O晶体。其控制pH为2〜3

的目的为。

下列说法正确的是________________

A.在搬烧过程中，空气宜选择从下往上的通入方式，使银红土矿燃烧更充分

B.加压酸浸中，为加快反应速率，可选用浓硫酸

C.加压酸浸中，在最适宜条件下，浸出渣中的主要成份为SiO2和FezOyfhO

D.CO为无色无味的有毒气体，故从银硫混合物到银的过程中，需注意通风并及时检测操作过程中是否有

CO泄露

【答案】抑制锲离子水解防止生成Ni(OH)2沉淀ACD

【解析】②控制pH为2〜3的R的为抑制银离子水解防止生成Ni(OH)2沉淀；

A.在燃烧过程中，空气宜选择从下往上的通入方式，使银红土矿燃烧更充分，A正确；

B.浓硫酸中的氢离子浓度较小，故加压酸浸中，为加快反应速率，不可选用浓硫酸，B错误；

C.加压酸浸中，在最适宜条件下，浸出渣中的主要成份为SiOz和Fe2O3-H2O,C正确：

D.CO为无色无味的有毒气体，故从银硫混合物到银的过程中，需注意通风井及时检测操作过程中是否有

CO泄露，D正确；故选ACD。

16.以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiCh的一种工艺流程

如下：

NaO,固体HfH:SO4H:SO4Ti2(SO4)3

高钛渣一►熔盐—＞水浸—*■过滤—►酸溶—＞水解--"'脱色1---TiO；

注液

已知：NazTiCh难溶于碱性溶液；H2TQ3中的杂质Fe2+比Fe3+更易水洗除去。

(2)过滤:除杂后的滤液中获得的NaOH可循环利用，则“水浸”时，用水量不宜过大的主要原因是

(3)脱色:H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影响TiCh产品的颜色，“脱色”步骤中Tiz(SO4)3的作用是

【答案】(1)用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)

(2)将溶液中的Fe3+还原为Fe?+,以便除去杂质铁，提高H2TQ3的纯度

【解析】(2)“水浸”时，用水量过大，导致漉液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长),

故答案为用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)；

(3)根据给定信息易知，"脱色”步骤中加入还原性的Ti2(SO4)3,是为了将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,

以便除去杂质铁，提高H2TiO3的纯度，且不引入新的杂质

17.实验室以工业废铁为原料制取绿帆(FeSO4-7H2O),并用绿机为原料制备Fe(OH)SO4溶液和

NH4Fe(SO4»12H2。晶体，其实验流程如下：

K浓HNO,

I,_.I

废帙一一可一I过刈一厢川一［过渔］化

II

已知：FeSO4-7H2O和NH4Fe(SO4)212H2O随温度变化的溶解度曲线如下图。

2

00

80

60

40

20

-2?

赵00

法80

笳60

40

20

406080100

温度ZC

（1）废铁溶解前需要用热的饱和Na2c03溶液浸泡，目的是

（2）溶解时控制溶液温度为70〜80℃,目的是,溶解时铁需过量的原因是

（3）氧化时将绿研分批次加入到浓硝酸中，搅拌，反应lh,有红棕色气体生成，同时得到Fe（OH）SOj,

发生的化学方程式为。氧化结束后不能采用加热煮沸的方法除去溶液

中剩余的硝酸，理由是（任写一条）。

【答案】（1）除去铁表面的油污（2）增大硫酸亚铁溶解度防止生成Fe3+（3）FeSO4+

HNO3（浓尸Fe（OH）SO4+NO2TFe?+水解生成Fe（OH）3或HNO3分解生成N02,污染环境

【解析】

（1）饱和Na2c03溶液显弱碱性，废铁表面有油污，用热的饱和Na2cCh溶液浸泡可除去表面的油污；

（2）根据温度与溶解度曲线可知温度为？0〜80℃时，FeSCh的溶解度最大，因此溶解时控制溶液温度为

70〜80°C,可以增大硫酸亚铁溶解度；铁能将Fe3+还原为Fe2+,因此溶解时铁过量，可防止生成Fe?+；

（3）FeSO4与浓硝酸反应，生成Fe（OH）SCh和NO2,反应方程式为：FeSO4+HNO3（i^）=Fe（OH）SO4+NOz?：

Fe3+易水解，加热后会生成FezCh,且硝酸受热分解会生成NO2,会污染环境，因此氧化结束后不能采用加

热煮沸的方法除去溶液中剩余的硝酸；

18.纳米氧化亚铜具有特殊功能。以废铜渣（主要成分为Cu和CuO,含少量Ni、AI2O3和Fe3O4等）为原料

制备纳米氧化亚铜的流程如下：

NaOH稀硫酸

C0溶液+热空气

废铜渣T研磨I除1锦|■乖X丽—4渣］_匝X图一匹回一滤液2-CuQ

III

高纯Ni粉-Ni（CO）,滋液1滤渣2

回答下列问题：

（1）''研磨”的主要目的是O

（2）“酸溶”中通入热空气的主要目的是（用2个离子方程式表示）。

（3）制备CsO有多种方案（注明：脏的某些性质类似氨气）。

方案1：炭还原法,即木炭与氧化铜混合共热；

方案2：葡萄糖还原法，即葡萄糖与Cu（OH）2浊液共热：

方案3：朋还原法，即在加热条件下用N2H4还原CuO：

方案4：电解法，以铜为阳极，石墨为阴极，电解NaOH溶液。

从操作方便、产品纯度、节能安全和环保等角度分析，最佳方案是方案________________________(填数字)。

+2+

【答案】(1)增大固体接触面积，加快反应速率(2)2CU+O2+4H=2CU+2H2OS

2++3+

4Fe4-O2+4H=4Fe+2H2O(3)2

【解析】

(1)固体与气体或液体的接触面积越大，反应速率越快。由此得出“研磨”的主要目的是增大固体接触面积，

加快反应速率；调节pH时，Fe3+转化为Fe(OH)3,由此得出滤渣2的主要成分是Fe(OH)3.答案为：增大固

体接触面积，加快反应速率；Fe(OH)3；

(2)''酸溶''时通入热空气，将Cu、CuO、Fe3O4转化为C11SO4、Fe2(SO4)3,便于提纯与转化，其主要目的

2++3++2+

是2CU+O2+4H+=2CU2++2H2。、4Fe+O2+4H=4Fe+2H2Oo答案为：2Cu+O24-4H=2Cu+2H2O>

2++3+

4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O；

(3)方案1：木炭过量时，会引入杂质，且可能会将CU2O进一步还原为Cu；

方案2：葡萄糖还原CU(OH)2,此法操作方法，产品纯度高；

方案3：N2H4类似NH3,不环保；

方案4：电解法耗能高，在铜电极表面生成CsO,分离困难。

综合以上分析，最佳方案是方案2。

19.金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉。工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品

FeSO』・7H2O(绿研)的工艺流程如下图所示。

酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)

(l)试剂A为。加入A的目的是(用离子方程式表示)。

(2)钛液I需冷却至70c左右，若温度过高会导致产品TiS回收率降低，原因是o

【答案】⑴Fe2Fe3++Fe=3Fe2+(2)温度过高会导致TiOSCh提前水解，产生HzTiCh沉淀

【解析】

(1)根据流程图分析知，酸溶后的溶液总可能存在铁离子，所以试剂A为铁粉，目的是还原铁离子生成亚

铁离子，故答案为：Fe；2Fe3++Fe=3Fe2+；

（2）根据题给信息分析知.酸溶后溶液中含有TiOSCh.分析流程图知滤液II温度升高到90℃,使TiOSCh

水解生成HzTiCh，所以此处温度高时，会提前水解，故答案为：温度过高会导致TiOSCh提前水解，产生

HzTiCh沉