2020-2024年五年高考1年模擬化學真題分類匯編(山東專用)-專題11 工藝流程綜合題(解析版)_第1頁
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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題11工藝流程綜合題-1.(2024·山東卷)以鉛精礦(含,等)為主要原料提取金屬和的工藝流程如下:回答下列問題:(1)“熱浸”時,難溶的和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫。溶解等物質(zhì)的量的和時,消耗物質(zhì)的量之比為;溶液中鹽酸濃度不宜過大,除防止“熱浸”時揮發(fā)外,另一目的是防止產(chǎn)生(填化學式)。(2)將“過濾Ⅱ”得到的沉淀反復用飽和食鹽水熱溶,電解所得溶液可制備金屬“電解I”陽極產(chǎn)物用尾液吸收后在工藝中循環(huán)使用,利用該吸收液的操作單元為。(3)“還原”中加入鉛精礦的目的是。(4)“置換”中可選用的試劑X為(填標號)。A.

B.

C.

D.“置換”反應(yīng)的離子方程式為。(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板,用作(填“陰極”或“陽極”)?!敬鸢浮浚?)1:1H2S(2)熱浸(3)將過量的Fe3+還原為Fe2+(4)C(5)陽極〖祥解〗本題以鉛精礦(含,等)為主要原料提取金屬和,“熱浸”時,難溶的和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫,被還原為Fe2+,過濾I除掉單質(zhì)硫濾渣,濾液中在稀釋降溫的過程中轉(zhuǎn)化為PbCl2沉淀,然后用飽和食鹽水熱溶,增大氯離子濃度,使PbCl2又轉(zhuǎn)化為,電解得到Pb;過濾II后的濾液成分主要為、FeCl2、FeCl3,故加入鉛精礦主要將FeCl3還原為FeCl2,試劑X將置換為Ag,得到富銀鉛泥,試劑X為鉛,尾液為FeCl2?!窘馕觥浚?)“熱浸”時,將和中-2價的硫氧化為單質(zhì)硫,被還原為Fe2+,在這個過程中Pb和Ag的化合價保持不變,所以等物質(zhì)的量的和時,S2-物質(zhì)的量相等,所以消耗的物質(zhì)的量相等,比值為1:1;溶液中鹽酸濃度過大,這里主要考慮氫離子濃度會過大,會生成H2S氣體。(2)“過濾Ⅱ”得到的沉淀反復用飽和食鹽水熱溶,會溶解為,電解溶液制備金屬,在陰極產(chǎn)生,陽極Cl-放電產(chǎn)生Cl2,尾液成分為FeCl2,F(xiàn)eCl2吸收Cl2后轉(zhuǎn)化為FeCl3,可以在熱浸中循環(huán)使用。(3)過濾Ⅱ所得的濾液中有過量的未反應(yīng)的Fe3+,根據(jù)還原之后可以得到含硫濾渣,“還原”中加入鉛精礦的目的是是將將過量的Fe3+還原為Fe2+。(4)“置換”中加入試劑X可以可以得到富銀鉛泥,為了防止引入其他雜質(zhì),則試劑X應(yīng)為Pb,發(fā)生的反應(yīng)為:。(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板,電解Ⅱ得到金屬銀和金屬鉛,將銀和鉛分離出來,所以不可能作為陰極,應(yīng)作為陽極板,陽極放電視,銀變成陽極泥而沉降下來,鉛失電子為Pb2+,陰極得電子得到Pb,所以電極板應(yīng)作陽極。2.(2023·山東卷)鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備的工藝流程如下:已知:常溫下,。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(1)含硼固體中的在水中存在平衡:(常溫下,);與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下,在硼砂溶液中,水解生成等物質(zhì)的量濃度的和,該水解反應(yīng)的離子方程式為_____,該溶液_____。(2)濾渣Ⅰ的主要成分是_____(填化學式);精制Ⅰ后溶液中的濃度為,則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應(yīng)控制在_____以下。若脫硼后直接進行精制Ⅰ,除無法回收外,還將增加_____的用量(填化學式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____;進行操作時應(yīng)選擇的試劑是_____,若不進行該操作而直接濃縮,將導致_____。【答案】(1)(2)純堿(3)加入純堿將精制Ⅰ所得濾液中的轉(zhuǎn)化為(或除去精制Ⅰ所得濾液中的),提高純度鹽酸濃縮液中因濃度過大使得過早沉淀,即濃縮結(jié)晶得到的中會混有,最終所得的產(chǎn)率減小〖祥解〗由流程可知,鹵水中加入鹽酸脫鎂后過濾,所得濾液經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到晶體,該晶體中含有Na+、Li+、Cl-、等,焙燒后生成HCl氣體;燒渣水浸后過濾,濾液中加生石灰后產(chǎn)生沉淀,在此條件下溶解度最小的是,則濾渣Ⅰ的主要成分為;由于微溶于水,精制Ⅰ所得濾液中再加純堿又生成沉淀,則濾渣Ⅱ為;精制Ⅱ所得濾液經(jīng)操作X后,所得溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾得到氯化鈉,濃縮后的濾液中加入飽和碳酸鈉溶液沉鋰,得到?!窘馕觥浚?)含硼固體中的在水中存在平衡:(常溫下,);與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下.在硼砂溶液中,水解生成等物質(zhì)的量濃度的和,該水解反應(yīng)的離子方程式為,由B元素守恒可知,和的濃度均為,,則該溶液。(2)由分析可知,濾渣I的主要成分是;精制I后溶液中的濃度為2.0,由可知,則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應(yīng)控制在以下。若脫硼后直接進行精制Ⅰ,除無法回收HCl外,后續(xù)在濃縮結(jié)晶時將生成更多的氯化鈉晶體,因此,還將增加純堿()的用量。(3)精制Ⅰ中,燒渣水浸后的濾液中加生石灰后產(chǎn)生的濾渣Ⅰ的主要成分為;由于微溶于水,精制Ⅰ所得濾液中還含有一定濃度的,還需要除去,因此,精制Ⅱ的目的是:加入純堿將精制Ⅰ所得濾液中的轉(zhuǎn)化為(或除去精制Ⅰ所得濾液中的),提高純度。操作X是為了除去剩余的碳酸根離子,為了防止引入雜質(zhì)離子,應(yīng)選擇的試劑是鹽酸;加入鹽酸的目的是除去剩余的碳酸根離子,若不進行該操作而直接濃縮,將導致濃縮液中因濃度過大使得過早沉淀,即濃縮結(jié)晶得到的中會混有,最終所得的產(chǎn)率減小。3.(2022·山東卷)工業(yè)上以氟磷灰石[,含等雜質(zhì)]為原料生產(chǎn)磷酸和石膏,工藝流程如下:回答下列問題:(1)酸解時有產(chǎn)生。氫氟酸與反應(yīng)生成二元強酸,離子方程式為_______。(2)部分鹽的溶度積常數(shù)見下表。精制Ⅰ中,按物質(zhì)的量之比加入脫氟,充分反應(yīng)后,_______;再分批加入一定量的,首先轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是_______。(3)濃度(以計)在一定范圍時,石膏存在形式與溫度、濃度(以計)的關(guān)系如圖甲所示。酸解后,在所得、為45的混合體系中,石膏存在形式為_______(填化學式);洗滌時使用一定濃度的硫酸溶液而不使用水,原因是_______,回收利用洗滌液X的操作單元是_______;一定溫度下,石膏存在形式與溶液中和的關(guān)系如圖乙所示,下列條件能實現(xiàn)酸解所得石膏結(jié)晶轉(zhuǎn)化的是_______(填標號)。A.、、

B.、、C.、、

D.、、【答案】(1)6HF+SiO2=2H+++2H2O(2)

(3)

CaSO4?0.5H2O

減少CaSO4的溶解損失,提高產(chǎn)品石膏的產(chǎn)率

酸解

D【解析】氟磷灰石用硫酸溶解后過濾,得到粗磷酸和濾渣,濾渣經(jīng)洗滌后結(jié)晶轉(zhuǎn)化為石膏;粗磷酸以精制I脫氟、除硫酸根離子和,過濾,濾液經(jīng)精制II等一系列操作得到磷酸。(1)氫氟酸與SiO2反應(yīng)生成二元強酸H2SiF6,該反應(yīng)的離子方程式為6HF+SiO2=2H+++2H2O。(2)精制1中,按物質(zhì)的量之比n(Na2CO3):n()=1:1加入Na2CO3脫氟,該反應(yīng)的化學方程式為H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6↓+CO2↑+H2O,充分反應(yīng)后得到沉淀Na2SiF6,溶液中有飽和的Na2SiF6,且c(Na+)=2c(),根據(jù)Na2SiF6的溶度積可知Ksp=c2(Na+)?c()=4c3(),c()=mol?L-1,因此c(Na+)=2c()=mol?L-1;同時,粗磷酸中還有硫酸鈣的飽和溶液,c(Ca2+)=c()=mol?L-1;分批加入一定量的BaCO3,當BaSiF6沉淀開始生成時,c(Ba2+)=mol?L-1,當BaSO4沉淀開始生成時,c(Ba2+)=mol?L-1,因此,首先轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是,然后才是。(3)根據(jù)圖中的坐標信息,酸解后,在所得100℃、P2O5%為45的混合體系中,石膏存在形式為CaSO4?0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的,因此,洗滌時使用一定濃度的硫酸溶液而不使用水的原因是:減少CaSO4的溶解損失,提高產(chǎn)品石膏的產(chǎn)率;洗滌液X中含有硫酸,其具有回收利用的價值,由于酸解時使用的也是硫酸,因此,回收利用洗滌液X的操作單元是:酸解。由圖甲信息可知,溫度越低,越有利于實現(xiàn)酸解所得石膏結(jié)晶的轉(zhuǎn)化,由圖乙信息可知,位于65℃線上方的晶體全部以CaSO4?0.5H2O形式存在,位于80℃線下方,晶體全部以CaSO4?2H2O形式存在,在兩線之間的以兩種晶體的混合物形式存在:A.P2O5%=l5、SO3%=15,由圖乙信息可知,該點坐標位于兩個溫度線之間,故不能實現(xiàn)晶體的完全轉(zhuǎn)化,A不符合題意;B.P2O5%=10、SO3%=20,由圖乙信息可知,該點坐標位于兩個溫度線(65℃、80℃)之間,故不能實現(xiàn)晶體的完全轉(zhuǎn)化,B不符合題意;C.P2O5%=10、SO3%=30,由圖乙信息可知,該點坐標位于,該點坐標位于65℃線上方,晶體全部以CaSO4?0.5H2O形式存在,故不能實現(xiàn)晶體轉(zhuǎn)化,C不符合題意;D.P2O5%=10、SO3%=10,由圖乙信息可知,該點坐標位于80℃線下方,晶體全部以CaSO4?2H2O形式存在,故能實現(xiàn)晶體的完全轉(zhuǎn)化,D符合題意;綜上所述,能實現(xiàn)酸解所得石膏結(jié)晶轉(zhuǎn)化的是D。4.(2021·山東卷)工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)的工藝流程如圖。回答下列問題:(1)焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽,焙燒時氣體與礦料逆流而行,目的是___。(2)礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示。當溶液中可溶組分濃度c≤1.0×10-5mol?L-1時,可認為已除盡。

中和時pH的理論范圍為___;酸化的目的是___;Fe元素在___(填操作單元的名稱)過程中除去。(3)蒸發(fā)結(jié)晶時,過度蒸發(fā)將導致___;冷卻結(jié)晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)還有____。(4)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示),以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7的總反應(yīng)方程式為:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。則Na2Cr2O7在___(填“陰”或“陽”)極室制得,電解時通過膜的離子主要為___?!敬鸢浮吭龃蠓磻?yīng)物接觸面積,提高化學反應(yīng)速率使平衡正向移動,提高Na2Cr2O7的產(chǎn)率浸取所得溶液中含有大量Na2SO4?10H2OH2SO4陽Na+〖祥解〗以鉻鐵礦(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)過程中,向鉻鐵礦中加入純堿和O2進行焙燒,F(xiàn)eCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4,F(xiàn)e(II)被O2氧化成Fe2O3,Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為NaAlO2、Na2SiO3,加入水進行“浸取”,F(xiàn)e2O3不溶于水,過濾后向溶液中加入H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH使、轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去,再向濾液中加入H2SO4,將Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,將溶液蒸發(fā)結(jié)晶將Na2SO4除去,所得溶液冷卻結(jié)晶得到Na2Cr2O7?2H2O晶體,母液中還含有大量H2SO4。據(jù)此解答?!窘馕觥浚?)焙燒時氣體與礦料逆流而行,目的是利用熱量使O2向上流動,增大固體與氣體的接觸面積,提高化學反應(yīng)速率,故答案為:增大反應(yīng)物接觸面積,提高化學反應(yīng)速率。(2)中和時調(diào)節(jié)溶液pH目的是將、轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去,由圖可知,當溶液pH≥4.5時,Al3+除盡,當溶液pH>9.3時,H2SiO3會再溶解生成,因此中和時pH的理論范圍為;將Al元素和Si元素除去后,溶液中Cr元素主要以和存在,溶液中存在平衡:,降低溶液pH,平衡正向移動,可提高Na2Cr2O7的產(chǎn)率;由上述分析可知,F(xiàn)e元素在“浸取”操作中除去,故答案為:;使平衡正向移動,提高Na2Cr2O7的產(chǎn)率;浸取。(3)蒸發(fā)結(jié)晶時,Na2SO4主要以Na2SO4?10H2O存在,Na2SO4?10H2O的溶解度隨溫度升高先增大后減小,若蒸發(fā)結(jié)晶時,過度蒸發(fā)將導致所得溶液中含有大量Na2SO4?10H2O;由上述分析可知,流程中循環(huán)利用的物質(zhì)除Na2Cr2O7外,還有H2SO4,故答案為:所得溶液中含有大量Na2SO4?10H2O;H2SO4。(4)由4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑可知,電解過程中實質(zhì)是電解水,陽極上水失去電子生成H+和O2,陰極上H+得到電子生成H2,由可知,在氫離子濃度較大的電極室中制得,即Na2Cr2O7在陽極室產(chǎn)生;電解過程中,陰極產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧化鈉在陰極生成,所以為提高制備Na2Cr2O7的效率,Na+通過離子交換膜移向陰極,故答案為:陽;Na+。5.(2020·山東卷)用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下:已知:MnO2是一種兩性氧化物;25℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp回答下列問題(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是,MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學方程式為。(2)保持BaS投料量不變,隨MnO2與BaS投料比增大,S的量達到最大值后無明顯變化,而Ba(OH)2的量達到最大值后會減小,減小的原因是。(3)濾液I可循環(huán)使用,應(yīng)當將其導入到操作中(填操作單元的名稱)。(4)凈化時需先加入的試劑X為(填化學式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為(當溶液中某離子濃度時,可認為該離子沉淀完全)。(5)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為?!敬鸢浮吭龃蠼佑|面積,充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率:過量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2蒸發(fā)H2O24.9〖祥解〗軟錳礦粉(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化鋇溶液進行反應(yīng),主要發(fā)生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,過濾得到Ba(OH)2溶液,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、干燥得到氫氧化鋇;濾渣用硫酸溶解,得到的濾液中主要金屬陽離子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺;之后向濾液中加入合適的氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后加入氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,壓濾得到的廢渣為Fe(OH)3和Al(OH)3,此時濾液中的金屬陽離子只有Mn2+,向濾液中加入碳酸氫銨、氨水,Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀,過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳?!窘馕觥浚?)軟錳礦預(yù)先粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分,提高反應(yīng)速率;MnO2與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO,Mn元素的化合價由+4價降低為+2價,根據(jù)元素價態(tài)規(guī)律可知-2價的S元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì),則MnO2與BaS的系數(shù)比應(yīng)為1:1,根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有Ba(OH)2,結(jié)合元素守恒可得化學方程式為:MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;(2)根據(jù)題目信息可知MnO2為兩性氧化物,所以當MnO2過量時,會消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2,從而使Ba(OH)2的量達到最大值后會減??;(3)濾液I為結(jié)晶后剩余的Ba(OH)2飽和溶液,所以可以導入到蒸發(fā)操作中循環(huán)使用;(4)凈化時更好的除去Fe元素需要將Fe2+氧化為Fe3+,為了不引入新的雜質(zhì),且不將Mn元素氧化,加入的試劑X可以是H2O2;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3為同類型的沉淀,而Al(OH)3的Ksp稍大,所以當Al3+完全沉淀時,F(xiàn)e3+也一定完全沉淀,當c(Al3+)=1.0×10-5mol/L時,c(OHˉ)==10-9.1mol/L,所以c(H+)=10-4.9mol/L,pH=4.9,即pH的理論最小值為4.9;(5)碳化過程Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀,促進碳酸氫根的電離,產(chǎn)生的氫離子和一水合氨反應(yīng)生成銨根和水,所以離子方程式為Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。1.(2024·山東德州一模)是一種光催化材料。工業(yè)利用某廢催化劑(主要含、、NiO及少量、)制備的工藝流程如下:已知:Ⅰ.、NiO都是不溶于水的堿性氧化物Ⅱ.0.1溶液的pH=1.0Ⅲ.回答下列問題:(1)濾渣的主要成分是;酸化時,完全轉(zhuǎn)化為的最大pH為。(已知;離子濃度≤10-5mol/L時沉淀完全)(2)“酸化”后的溶液中存在,則“還原”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(3)反萃取劑應(yīng)選用(填“酸性”、“中性”或“堿性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的過程中釩的總回收率為90%,則“還原”時加入的和“氧化”時加入的的物質(zhì)的量之比為。(4)生成的化學方程式為,實驗測得溶液pH、溫度和溶液濃度對生成的粒徑影響圖像如下:綜合分析:制備粒徑較小的晶體的最佳條件是;制備過程中需加入NaOH維持最佳pH,若過量,需要增加NaOH的用量,原因是?!敬鸢浮浚?)Al(OH)3和H2SiO3,8.37(2)(3)酸性10∶3(4)H2O+NH4VO3+Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3pH=6,80℃,濃度為1.0mol?L-1溶液溶液顯酸性,則為了維持最佳pH,需要增加NaOH的用量〖祥解〗本題為利用某廢催化劑制備的工業(yè)流程題,首先用氫氧化鈉堿溶,根據(jù)信息可知,沉淀為Bi2O3、NiO,其中氧化鋁和二氧化硅分別轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉和硅酸鈉,過濾后再酸化,其中濾渣為Al(OH)3和H2SiO3,提純后得到NH4VO4,沉淀處理后得到Bi(NO3)3,最終得到產(chǎn)品,以此解題?!窘馕觥浚?)由分析可知,濾渣的主要成分是:Al(OH)3和H2SiO3;該反應(yīng)的平衡常數(shù),c(OH-)=10-5.63,c(OH-)=10-8.37,pH=8.37;(2)根據(jù)流程可知,“還原”時轉(zhuǎn)化為,相應(yīng)的方程式為:;(3)結(jié)合信息Ⅲ可知,根據(jù)平衡移動原理可知,反萃取劑應(yīng)選用酸性溶液;萃取、反萃取前后V的化合價都是+5價,則根據(jù)得失電子守恒可知,還原劑失去電子的物質(zhì)的量等于氧化劑得到電子的物質(zhì)的量,設(shè)的物質(zhì)的量為x,的物質(zhì)的量為y,則2x×90%=6y,則x∶y=10∶3;(4)根據(jù)流程可知,生成BiVO4的化學方程式為H2O+NH4VO3+Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3;根據(jù)圖中信息可知,制備粒徑較小的BiVO4晶體的最佳條件是:pH=6,80℃,濃度為1.0mol?L-1;根據(jù)信息Ⅱ可知,溶液溶液顯酸性,則為了維持最佳pH,需要增加NaOH的用量。2.(2024·山東德州一中、二中聯(lián)考一模)利用蛇紋石提鎂后的中和渣(主要成分為及等雜質(zhì))提取高附加值的鐵紅的一種工藝流程如下圖所示。已知:(1)

(2)溶液中離子濃度時可認為完全沉淀請回答下列問題:(1)濾渣1的成分為(填化學式),濾液2中主要的金屬陽離子為.(2)還原過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,可用試劑檢驗還原是否完全。(3)欲制備高純鐵紅,凈化過程溶液中各離子的去除率與的關(guān)系如下圖,則應(yīng)控制為.(4)沉鈷鎳時,若溶液中濃度均為逐漸加入,則先沉淀的離子為,計算說明兩種離子能否徹底先后分離.(5)煅燒過程中發(fā)生的化學方程式為.【答案】(1)和

(2)溶液或苯酚(3)4.5(4)當恰好沉淀完全時,,根據(jù),此時,,不生成沉淀,故可以將和徹底先后分離。(5)〖祥解〗蛇紋石提鎂后的中和渣(主要成分為及等雜質(zhì))加入硫酸酸浸,SiO2、生成的硫酸鉛不溶于H2SO4,所以浸渣的成分是SiO2、PbSO4,酸浸液中含有Fe3+、Al3+、Co2+、Cr3+、Ni2+,加入二氧化硫還原Fe3+生成Fe2+,加入NaOH凈化,生成Cr(OH)3和Al(OH)3,則濾渣1為Cr(OH)3和Al(OH)3,所得濾液加Na2S沉鈷鎳,則濾渣2為CoS、NiS,所得濾液2中主要的金屬陽離子為、,加入碳酸氫銨和一水合氨沉鐵,反應(yīng)過程中元素化合價不發(fā)生變化,則所得濾渣3為FeCO3,經(jīng)煅燒得到目標產(chǎn)物鐵紅。【解析】(1)據(jù)分析,濾渣1的成分為和(填化學式),濾液2中主要的金屬陽離子為、。(2)還原過程為二氧化硫還原Fe3+生成Fe2+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,檢驗還原是否完全,只要檢測所得溶液中是否含F(xiàn)e3+,F(xiàn)e3+能和KSCN溶液顯血紅色、和苯酚溶液顯紫色,則可用試劑溶液或苯酚檢驗還原是否完全。(3)凈化過程是保證Cr3+、Al3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3和Al(OH)3,而Fe2+盡可能不沉淀,由溶液中各離子的去除率與的關(guān)系圖知,為4.5時最理想,則應(yīng)控制為4.5。(4)已知、,則CoS的溶解度比NiS更小、CoS更容易生成,故沉鈷鎳時,若溶液中濃度均為逐漸加入,則先沉淀的離子為;當恰好沉淀完全時,,根據(jù),此時,,不生成沉淀,故可以將和徹底先后分離。(5)沉鐵、得到濾渣3為FeCO3,經(jīng)煅燒得到目標產(chǎn)物鐵紅,則煅燒過程中氧氣為氧化劑,則發(fā)生的化學方程式為。3.(2024·山東菏澤一模)稀土針鐵硼永磁材料廣泛應(yīng)用于新能源汽車、節(jié)能環(huán)保家電、國防軍事等工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)上以釹鐵硼廢料[含釹(,質(zhì)量分數(shù)為)、]為主要原料回收高純度釹的工藝流程如下。已知:①的穩(wěn)定價態(tài)為價;的活動性較強,與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生;硼難溶于稀硫酸。釹離子可與過量生成可溶性配合物;②常溫下,。回答下列問題:(1)常溫下,“沉釹”過程中調(diào)節(jié)溶液的為2.3,釹全部以沉淀完全。若溶液中,(填“有”或“無”)沉淀生成;酸性太強會使“沉釹”不完全,原因是。(2)“沉淀”過程得到晶體。此過程中,草酸實際用量與理論計算量的比值和沉釹率的關(guān)系如圖所示,對沉釹率變化趨勢進行解釋:。(3)“濾液2”的溶質(zhì)主要為(填化學式);“濾液3”中的(填化學式)可在上述流程中循環(huán)利用。(4)“一系列操作”包括;空氣中“煅燒”時生成無毒的氣體,反應(yīng)的化學方程式為。【答案】(1)無酸性太強,H+與反應(yīng)生成,導致濃度太小,沉淀不完全(2)適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率(3)、NaOHH2SO4(4)過濾、洗滌、干燥〖祥解〗釹鐵硼廢料加入稀硫酸酸浸,其中硼不與稀硫酸反應(yīng),濾渣1為硼,隨后加入NaH2PO4反應(yīng)生成Nd(H2PO4)3沉淀,過濾濾液1中含有亞鐵離子,再加入過量NaOH進行堿轉(zhuǎn)化,加入稀硫酸溶解沉淀得到Nd3+,加入草酸溶液生成Nd2(C2O4)3·10H2O沉淀,灼燒Nd2(C2O4)3·10H2O得到Nd2O3,Nd2O3熔融電解得到Nd?!窘馕觥浚?),因此不會有沉淀生成;酸浸后調(diào)整溶液的pH,若酸性太強,H+與反應(yīng)生成,導致濃度太小,沉淀不完全。(2)適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于形成,從而提高沉釹率,但草酸濃度過大時釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;(3)Nd(H2PO4)3+9NaOH=Nd(OH)3+3Na3PO4+6H2O,“濾液2”的主要溶質(zhì)有Na3PO4、NaOH?!盀V液3”中含有硫酸,可循環(huán)使用;(4)“沉淀”過程得到晶體,然后進行過濾、洗滌、干燥得到;“沉釹”后的晶體在空氣中充分煅燒生成無毒的氣體,該氣體為CO2,化學方程式為。4.(2024·山東濟南一模)工業(yè)上常用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)和Li2CO3合成電極材料LiMn2O4并回收凈水劑明礬,其工藝流程如圖所示。已知:①Mn2+在酸性條件下比較穩(wěn)定,pH高于5.5時易被O2氧化;②當溶液中某離子濃度時,可認為該離子沉淀完全;常溫下,幾種沉淀的如下表所示:③lg5=0.7?;卮鹣铝袉栴}:(1)“酸浸”時,通入稍過量SO2的目的是,一定溫度下,軟錳礦與不同濃度的硫酸反應(yīng)60min時結(jié)果如下表所示:c(H2SO4)/mol·L-11.05.010.016.018.0Mn浸出率/%2578958555Al浸出率/%35908350則“酸浸”時,選擇c(H2SO4)為mol·L-1。(2)加入MnCO3“調(diào)pH”時,若c(Mn2+)=1.0mol·L-1,其他金屬陽離子濃度為0.001mol·L-1,則調(diào)pH的范圍為,若“濾渣Ⅲ”主要成分為FeOOH,則“氧化”操作中主反應(yīng)的離子方程式為。(3)“焙燒”操作中,為了提高Li2CO3利用率,加入稍過量的MnO2,加熱至600℃~750℃便制得LiMn2O4,則反應(yīng)的化學方程式為,整個流程中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有。(4)獲取明礬的“一系列操作”是。【答案】(1)將MnO2全部轉(zhuǎn)化為Mn2+,且將Fe3+還原為Fe2+,防止在濾渣Ⅱ中引入Fe(OH)310.0(2)4.67≤pH≤5.5(3)O2、硫酸(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌〖祥解〗軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)與SO2和稀硫酸反應(yīng),MnO2被還原為Mn2+,F(xiàn)e2O3生成Fe3+后被還原為Fe2+、Al2O3生成Al3+,SiO2不反應(yīng),過濾除去,濾渣Ⅰ為SiO2,濾液中加入碳酸錳調(diào)pH值,使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,通過過濾分離開,濾渣Ⅱ為Al(OH)3,濾液中含有Mn2+、Fe2+,用氧氣將Fe2+氧化為FeOOH沉淀,過濾除去,濾渣Ⅲ為FeOOH,電解濾液,將Mn2+氧化為MnO2,MnO2和Li2CO3焙燒,得到LiMn2O4,濾渣Ⅱ為Al(OH)3,加入稀硫酸、K2SO4溶解,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌后得到明礬?!窘馕觥浚?)“酸浸”時,通入稍過量SO2的目的是:將MnO2全部轉(zhuǎn)化為Mn2+,且將Fe3+還原為Fe2+,防止在濾渣Ⅱ中引入Fe(OH)3;流程的目的是合成電極材料LiMn2O4并回收凈水劑明礬,要求Mn和Al的浸出率都盡量高,由表格數(shù)據(jù)可知,酸浸時,選擇10.0mol/L的硫酸溶液最合適;(2)加入碳酸錳調(diào)pH值,是為了讓Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,而其他金屬陽離子依然在溶液中,,當Al3+完全沉淀時,,,,pH=4.67,若c(Mn2+)=1.0mol·L-1,其他金屬陽離子濃度為0.001mol·L-1,當Mn2+開始沉淀時,,,,pH=8.35;當Fe2+開始沉淀時,,,,pH=7.35,綜上:Al3+完全沉淀時,pH=4.67,Mn2+開始沉淀時,pH=8.35,F(xiàn)e2+開始沉淀時pH=7.35,即4.67≤pH<7.35,由于Mn2+在酸性條件下比較穩(wěn)定,pH高于5.5時易被O2氧化,則4.67≤pH≤5.5;(3)MnO2和Li2CO3焙燒,得到LiMn2O4,反應(yīng)的化學方程式為:;整個流程中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有:O2、硫酸;(4)獲取明礬的“一系列操作”是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。5.(2024·山東濟寧一模)一種以釕礦石[主要含Ru(CO3)2還含少量的Al2O3、FeO、MgO、SiO2和CaO等]為原料制備釕(Ru)的流程如圖,回答下列問題:已知:①常溫下,Ksp(CaF2)=1.5×10-10,Ksp(MgF2)=7.4×10-11,≈2.7,≈3.9②離子濃度等于或低于1×10-5mol?L-1時,則認為該離子已被完全除去。(1)氣體A的成分為,濾液1中溶質(zhì)為。(2)“沉鐵”的離子方程式為。(3)“軟化”時,溶液中鈣離子和鎂離子的濃度分別為0.01mol?L-1和0.02mol?L-1,常溫下取2.0L該濾液,使其中Ca2+、Mg2+沉淀完全,則至少需要加入NaF的物質(zhì)的量為。(4)“灼燒”時Ar的作用是。(5)產(chǎn)生相同量的釕,方案1中消耗H2與方案2中產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量比值為;從安全角度分析,方案2優(yōu)于方案1,其理由是?!敬鸢浮浚?)CO2Na2SiO3、NaAl(OH)4(2)6Na++12Fe2++2+18+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)↓+2Cl-+6OH-(3)0.1278mol(4)作保護氣,防止釕與空氣中的氧氣反應(yīng)(5)1:2方案1使用氫氣作還原劑,氫氣是易燃易爆氣體,方案2更安全〖祥解〗熔融后得到熔塊為金屬氧化物和熔融混合生成的高溫不分解的鹽,Ru(CO3)2熱分解,氣體A為CO2,水浸時,熔融得到的硅酸鈉、四羥基合鋁酸鈉(偏鋁酸鈉)溶解,即為濾液1的溶質(zhì),酸浸后溶液中有Ru3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+,沉鐵時加入氯酸鈉在堿性條件下把二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵并生成Na2Fe4(SO4)6(OH)沉淀除去,軟化步驟是加入氟離子使Mg2+、Ca2+變?yōu)榉锍恋沓?,軟化后的液體即為含Ru3+的溶液,通過后續(xù)步驟得Ru;【解析】(1)由分析知,A為CO2,濾液1中溶質(zhì)為Na2SiO3、NaAl(OH)4;(2)“沉鐵”時,氯酸鈉在堿性條件下把二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵并生成Na2Fe4(SO4)6(OH)沉淀,離子方程式為6Na++12Fe2++2+18+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)↓+2Cl-+6OH-;(3)Ksp(MgF2)=7.4×10-11更小,說明Mg2+先沉淀完全,故以Ca2+完全沉淀計算,Ksp(CaF2)=1.5×10-10=,當c(Ca2+)=1×10-5mol?L-1時,,則加上沉淀的氟離子,需加入NaF的物質(zhì)的量為;(4)“灼燒”時,方案1中有還原性的H2,未加入Ar,方案二加了Ar,故Ar的作用是作保護氣,防止釕與空氣中的氧氣反應(yīng);(5)Ru從+2價變?yōu)?價,每生成1molRu,需要H21mol,分解產(chǎn)生CO22mol,方案1中消耗H2與方案2中產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量比值為1:2,從安全角度分析,方案2優(yōu)于方案1,從安全角度分析,方案2優(yōu)于方案1。6.(2024·山東聊城一模)活性炭載鈀(Pd/C)催化劑被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和化工行業(yè),某廢鈀催化劑(鈀碳)的雜質(zhì)主要含炭、有機物及少量Fe、Zn等。如圖是利用鈀碳制備氧化鈀()和Pd的流程。(1)實驗室中可在(填儀器名稱)中模擬“焚燒”過程。為二元弱堿,常溫下的電離常數(shù)、,則常溫下0.1mol/L水溶液pH=。(2)“溶浸”步驟中鈀與王水發(fā)生反應(yīng)生成和一種有毒的無色氣體A,A為(填化學式),鈀的浸出率與反應(yīng)的時間、溫度的關(guān)系如圖所示,則最佳的浸取時間和溫度為,寫出“除鋅鐵”步驟中鈀的化合物與試劑Ⅰ反應(yīng)的化學方程式。(3)“沉鈀”步驟中試劑Ⅱ應(yīng)為(填名稱),加入該試劑的目的是。(4)海綿鈀具有優(yōu)良的儲氫功能。假設(shè)海綿鈀的密度為,其吸附的氫氣是其體積的n倍(標準狀況),則此條件下,氫氣的濃度mol(氫氣的濃度r為1molPd吸附氫氣的物質(zhì)的量,用含、n的分數(shù)式表示)?!敬鸢浮浚?)坩堝10.5(2)NO2.5h,90℃或(3)鹽酸中和,促進轉(zhuǎn)化為沉淀(4)〖祥解〗廢鈀催化劑高溫焚燒有機物、C、Fe、Zn、Pd被氧氣氧化生成氧化物,有機物、C轉(zhuǎn)化為尾氣而除去,加入N2H4,PdO被N2H4還原產(chǎn)生Pd,F(xiàn)e被還原為Fe單質(zhì),Zn被還原為Zn單質(zhì),再向其中加入王水,Pd、Fe、Zn都能溶于王水,其中Pd與王水反應(yīng)得到H2[PdCl4]溶液,同時產(chǎn)生有毒無色氣體NO氣體,再向溶液中加入濃氨水調(diào)節(jié)溶液pH,鈀轉(zhuǎn)化為可溶性的[Pd(NH3)4]2+,鐵離子、鋅離子全部形成Fe(OH)3、Zn(OH)2沉淀,然后過濾,向濾液中加入鹽酸,析出得到[Pd(NH3)2]Cl2黃色晶體,然后煅燒得到PdCl2,再經(jīng)過還原得到Pd。【解析】(1)坩堝耐高溫,實驗室可在坩堝中模擬焚燒實驗;的電離方程式為,電離常數(shù),則c(OH-)=10-3.5,c(H+)==10-10.5,pH==10.5(2)由分析知有毒的無色氣體A為NO,由圖鈀的浸出率最佳的浸取時間和溫度為2.5h,90℃;除鋅鐵”步驟中鈀的化合物與試劑Ⅰ反應(yīng)的化學方程式:或(3)為了不增加新雜質(zhì),“沉鈀”步驟中試劑Ⅱ應(yīng)為鹽酸;加入該試劑的目的是中和,促進轉(zhuǎn)化為沉淀(4)假設(shè)海綿鈀體積為1L,則海綿鈀為1000g,物質(zhì)的量為,吸附氫氣體積為nL,物質(zhì)的量為,則1molPd吸附氫氣的物質(zhì)的量為7.(2024·山東臨沂一模)廢舊電池鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的主要成分為,通過高溫氫化和濕法冶金的方法回收其中的鎳、鈷、錳、鋰,其工藝流程如圖所示。已知:①該工藝條件下,Ni2+開始沉淀的pH為2,Co2+開始沉淀的pH為3。②M2+(Co2+或Ni2+)的萃取原理:2HR(有機相)+M2+(水相)MR2(有機相)+2H+(水相)?;卮鹣铝袉栴}:(1)“高溫氫化”時固體產(chǎn)物為Co、Ni、MnO和LiOH,該反應(yīng)的化學方程式為;實際生產(chǎn)中還有少量的Li2CO3生成,原因是。(2)“酸洗”的目的是;若“洗液”中c(Li+)=2.0mol?L-1,加入Na2CO3固體后,為使沉淀Li2CO3中Li元素含量不小于Li元素總量的95%,則1.0L“洗液”中至少需要加入Na2CO3的物質(zhì)的量為mol[忽略溶液體積變化,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-3]。(3)“沉錳”過程中pH對金屬沉淀率的影響如圖所示。①生成MnO2的離子方程式為。②pH=0.5時,有少量鈷、鎳析出,可能的原因是;應(yīng)選擇的最佳pH為。(4)“反萃取”的目的是將有機層中Co2+、Ni2+轉(zhuǎn)移到水層。①試劑X為(填試劑名稱)。②為使Co2+、Ni2+盡可能多地轉(zhuǎn)移到水層,應(yīng)采取的實驗操作有?!敬鸢浮浚?)6+7H26LiOH+2Li+2Co+2MnO+4H2OLiOH與空氣中CO2反應(yīng)(2)降低鋰在固體殘余物中的含量1.17(3)3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+MnO2沉淀過程中夾雜、包裹1(4)鹽酸多次反萃取〖祥解〗由題給流程可知,廢舊電池正極材料在氫氣和氮氣混合氣體中高溫氫化時,轉(zhuǎn)化為鈷、鎳、一氧化錳和氫氧化鋰,“高溫氫化”時得到的固體經(jīng)水洗、草酸酸洗得到氫氧化鋰洗液和固體殘余物;向氫氧化鋰中加入碳酸鈉溶液,將溶液中的鋰離子轉(zhuǎn)化為碳酸鋰沉淀,過濾得到碳酸鋰;向殘余物中加入硫酸溶液酸浸,將鈷、鎳、一氧化錳轉(zhuǎn)化為可溶的硫酸鹽,過濾得到濾渣和濾液;向濾液中加入高錳酸鉀,將溶液中的錳離子轉(zhuǎn)化為二氧化錳沉淀,過濾得到二氧化錳和濾液;向濾液中加入HR有機萃取劑萃取溶液中的亞鈷離子和鎳離子,分液得到水相和有機相;向有機相中加入鹽酸,經(jīng)多次反萃取、分液得到水相和有機相;水相中氯化亞鈷和氯化鎳在一定條件下分離得到氯化亞鈷和氯化鎳。【解析】(1)由分析可知,高溫氫化時發(fā)生的反應(yīng)為高溫條件下與氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生成鈷、鎳、一氧化錳、氫氧化鋰和水,反應(yīng)的化學方程式為6+7H26LiOH+2Li+2Co+2MnO+4H2O;實際生產(chǎn)中還有少量的碳酸鋰生成說明反應(yīng)生成的氫氧化鋰與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋰和水,故答案為:6+7H26LiOH+2Li+2Co+2MnO+4H2O;LiOH與空氣中CO2反應(yīng);(2)由分析可知,水洗、草酸酸洗得到氫氧化鋰洗液,所以酸洗的目的是將鋰元素完全轉(zhuǎn)移到洗液中,降低鋰在固體殘余物中的含量;由題意可知,溶液中鋰離子轉(zhuǎn)化為碳酸鋰時,消耗碳酸鈉的物質(zhì)的量為2.0mol/L×1.0L×95%×=0.95mol,溶液中鋰離子的濃度為2.0mol/L—2.0mol/L×95%=0.1mol/L,由溶度積可知,溶液中碳酸根離子的物質(zhì)的量為×1.0L=0.22mol,則1.0L“洗液”中至少需要加入碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.95mol+0.22mol=1.17mol,故答案為:降低鋰在固體殘余物中的含量;1.17;(3)①由分析可知,加入高錳酸鉀的目的是將溶液中的錳離子轉(zhuǎn)化為二氧化錳沉淀,反應(yīng)的離子方程式為3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+,故答案為:3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+;②pH=0.5時,有少量鈷、鎳析出是因為二氧化錳沉淀過程中夾雜、包裹了一定量的鈷元素和鎳元素;由圖可知,溶液pH為1時,錳元素沉淀率達到最大,而鈷元素和鎳元素沉淀率較小,則應(yīng)選擇的最佳pH為1,故答案為:MnO2沉淀過程中夾雜、包裹;1;(4)①由分析可知,試劑X為反萃取劑鹽酸,目的是萃取、分液得到含有氯化亞鈷和氯化鎳的水相,故答案為:鹽酸;②由萃取原則可知,可以使用少量多次反萃取的方法使Co2+、Ni2+盡可能多地轉(zhuǎn)移到水層,故答案為:多次反萃取。8.(2024·山東名校聯(lián)考一模)銻(Sb)及其化合物廣泛用于化工生產(chǎn)。以粗銻氧為原料制備Sb和Sb2O3的工藝流程如圖所示。已知:Ⅰ.粗銻氧主要成分為Sb2O3,含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等雜質(zhì);Ⅱ.浸出液主要含Sb3+、H+和Cl-,還含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等雜質(zhì);Ⅲ.Sb2O3為兩性氧化物;Ⅳ.25℃時,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38回答下列問題:(1)已知SbCl3在熔融狀態(tài)下不導電,則SbCl3是化合物(填“共價”或“離子”)。(2)“還原”是用銻粉還原高價金屬離子。其中Sb將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+該轉(zhuǎn)化有利于“水解”時銻與鐵的分離,理由是。(3)“過濾”得到濾渣成分SbOCl,加氨水對其“除氯”的化學反應(yīng)方程式為。(4)為提高Sb2O3的純度,需要洗掉“濾渣Ⅱ”表面的AsCl3,最好選取的洗滌劑是(填標號)。a.NaCl溶液

b.4mol·L-1H2SO4

c.KOH溶液(5)“除砷”時有H3PO3生成,該反應(yīng)的化學方程式為。(6)“電解”過程中單位時間內(nèi)銻的產(chǎn)率與電壓大小關(guān)系如圖所示。當電壓在U0V之前時,陰極主要的電極反應(yīng)式,當電壓超過U0V時,單位時間內(nèi)產(chǎn)率降低的原因可能是。【答案】(1)共價(2)由于與的數(shù)值相近,不易于沉淀分離,沉淀pH值較大(3)(4)a(5)(6)參與了電極反應(yīng)〖祥解〗粗銻氧主要成分為Sb2O3,含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等雜質(zhì),加入鹽酸浸取得浸取液,主要含Sb3+、H+和Cl-,還含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等雜質(zhì),濾渣1可回收Pb、Sn,浸出液中加入Sb還原SbCl5,生成SbCl3,加入時保證Zn2+沉淀完全,“除砷”時轉(zhuǎn)化H3PO3和砷單質(zhì),剩余SbCl3溶液,電解得到Sb;SbCl3水解得到難溶于水的固體SbOCl,“過濾”得到濾渣成分為SOC1,加氨水對其“除氯”發(fā)生,過濾、洗滌、干燥得到?!窘馕觥浚?)SbCl3在熔融狀態(tài)下不導電,則SbCl3是共價化合物;(2)Sb將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+該轉(zhuǎn)化有利于“水解”時銻與鐵的分離,因為與的數(shù)值相近,不易于沉淀分離,沉淀pH值較大有利于與分離;(3)“過濾”得到濾渣成分SbOCl與氨水反應(yīng)生成,因此“除氯”的化學反應(yīng)方程式為;(4)為提高Sb2O3的純度,需要洗掉“濾渣Ⅱ”表面的AsCl3,最好選取的洗滌劑是NaCl溶液,可防止固體溶解,且不引入新雜質(zhì);(5)“除砷”時和反應(yīng)有H3PO3和生成,該反應(yīng)的化學方程式為;(6)電壓在U0V之前時,陰極主要的電極反應(yīng)式;當電壓超過U0V時,單位時間內(nèi)產(chǎn)率降低的原因可能是參與了電極反應(yīng)。9.(2024·山東青島一模)蛇紋石礦(主要成分為MgO、SiO2和少量鐵、鋁、鎳等元素)與綠礬耦合焙燒提取富鎂溶液礦化CO2并回收鎳。工藝流程如圖。已知:①DDTC[]是一種常見的絡(luò)合劑,對低濃度鎳離子的絡(luò)合效果好;②25℃時,,?;卮鹣铝袉栴}:(1)“耦合焙燒”過程中綠礬做助劑,將蛇紋石礦的金屬元素全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。“濾渣1”的主要成分為(填化學式)。(2)25℃時,pH對“浸出液”中金屬沉淀率的影響如圖,加入氨水調(diào)節(jié)的適宜pH≈。當鋁離子恰好完全沉淀時,mol?L-1(保留兩位有效數(shù)字)。(已知當離子濃度時認為已完全沉淀)(3)“濾餅”主要成分的結(jié)構(gòu)中存在兩個通過配位鍵形成的穩(wěn)定四元環(huán)。配位原子為,原因為。(4)“礦化”的離子方程式為。(5)已知蛇紋石礦中氧化鎂含量約為30%,提取過程中鎂損失率為20%。80℃時,若礦化率為95%,則每1000kg蛇紋石礦可固定CO2的質(zhì)量約為kg?!敬鸢浮浚?)SiO2(2)4.5(3)SS原子電負性小,半徑大,更易給出電子(4)(5)200.64〖祥解〗根據(jù)題給信息,耦合焙燒后有關(guān)金屬元素轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,SiO2不參與反應(yīng),加入硫酸浸出時,硫酸鹽均溶解,SiO2等不溶性雜質(zhì)被過濾后留在濾渣1中,浸出液中加氨水調(diào)pH,使轉(zhuǎn)化為難溶堿而除去,凈化液中加入DDTC,與鎳離子絡(luò)合生成沉淀,過濾分離出濾餅,焙燒后獲得NiO,往濾液中通入NH3、CO2“礦化”后獲得。據(jù)此答題?!窘馕觥浚?)根據(jù)分析知,濾渣1的主要成分為SiO2。(2)根據(jù)圖示,為使盡可能沉淀,盡可能不損失,加入氨水調(diào)節(jié)的適宜。當鋁離子恰好完全沉淀時,,根據(jù)得此時。(3)DDTC中能夠提供孤電子對的原子有N、S,S的電負性小于N的,S的原子半徑大于N的,因此S更容易提供孤電子對與鎳離子形成配位鍵,則配位原子為S。(4)根據(jù)流程圖中提供的信息,“礦化”時反應(yīng)的離子方程式為:。(5)根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),“礦化”時實際反應(yīng)的質(zhì)量為:,根據(jù)“礦化”反應(yīng)的離子方程式得:因此每1000kg蛇紋石礦可固定CO2的質(zhì)量約為200.64kg。10.(2024·山東省實驗中學一模)以某種鐵鈷礦(主要成分為,還含有少量等雜質(zhì))為原料制取和黃鈉鐵礬的工藝流程如下圖所示:回答下列問題:(1)濾渣3的主要成分為;確定“濾液1”中的已被完全氧化的方法是。(2)向“溶液A”中加入適量的溶液,生成顆粒較大的黃鈉鐵礬[]沉淀的同時還生成一種氣體,這種氣體的化學式是。(3)向“濾液3”中按物質(zhì)的量之比為加入和,若“濾渣4”的成分為,總反應(yīng)的離子方程式是。經(jīng)檢測,“濾渣4”是由和形成的混合物。隔絕空氣灼燒時,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是;如果控制溫度不當,會生成雜質(zhì),反應(yīng)的化學方程式是。(4)向“濾液1”中加入的“溶液”須控制用量,請解釋原因。【答案】(1)MgF2取適量濾液1于試管中,滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,無藍色沉淀產(chǎn)生,說明Fe2+已被完全氧化(2)CO2(3)(4)由于Fe2+的還原性強于Co2+,優(yōu)先被NaClO溶液氧化為Fe3+,若NaClO溶液過量,則Co2+也會被氧化,所以控制NaClO溶液有利于得到較純的黃鈉鐵礬〖祥解〗鐵鈷礦焙燒時硫元素轉(zhuǎn)化為二氧化硫,高溫下碳元素轉(zhuǎn)化為碳的氧化物,鐵元素轉(zhuǎn)化為鐵單質(zhì),鈷元素轉(zhuǎn)化為鈷單質(zhì),然后用硫酸酸浸,二氧化硅不溶,濾液1中主要含有Co2+、Fe2+、Mg2+等,加入次氯酸鈉氧化溶液中的亞鐵離子,加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子,使其轉(zhuǎn)化為黃鈉鐵礬,濾液2中加入氟化鈉沉淀鎂離子,濾液3中加入次氯酸和碳酸鈉,氧化Co2+,同時使其轉(zhuǎn)化為濾渣4,濾渣4焙燒得到三氧化二鈷,據(jù)此解答。【解析】(1)①濾液2中加入氟化鈉沉淀鎂離子,所以濾渣3的主要成分為MgF2;②檢驗亞鐵離子一般用K3[Fe(CN)6]溶液,所以確定濾液1中的Fe2+已被氧化完全的方法為:取適量濾液1于試管中,滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,無藍色沉淀產(chǎn)生,說明Fe2+已被完全氧化;(2)①在溶液A中加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)pH為1.6~2.0,生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,根據(jù)原子守恒可知生成氣體的化學式為CO2;(3)①濾液3中加入次氯酸和碳酸鈉,氧化Co2+鈷離子,同時使其轉(zhuǎn)化為Co(OH)3,根據(jù)添加比例及氧化還原規(guī)律可得到總反應(yīng)的離子方程式是;②由流程可知,Co(OH)SO4隔絕空氣灼燒時生成Co2O3,根據(jù)原子守恒可知還有水和三氧化硫生成,則發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為;③如果控制溫度不當,Co(OH)3會生成CoO雜質(zhì),發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)氧化還原規(guī)律,可得反應(yīng)方程式為:;(4)由于Fe2+的還原性強于Co2+,優(yōu)先被NaClO溶液氧化為Fe3+,若NaClO溶液過量,則Co2+也會被氧化,所以控制NaClO溶液有利于得到較純的黃鈉鐵礬。11.(2024·山東臨沂二模)高純二硫化鉬粉體被譽為“固體潤滑之王”。由鉬精礦(主要成分為,還有少量等)制備高純的一種工藝流程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)“焙燒”時生成的化學方程式為;“水洗”的目的是。(2)“轉(zhuǎn)化”過程中,存在。①轉(zhuǎn)化為的化學方程式為。②保持溫度為反應(yīng)后,冷卻至并靜置測得對晶體產(chǎn)率的影響如圖所示。時,晶體產(chǎn)率為0的原因是;時,晶體產(chǎn)率繼續(xù)增大的原因是。(3)“酸浸”和“高溫還原”中產(chǎn)生的氣體可通入(填操作單元的名稱)中循環(huán)使用。(4)也可由在一定條件下加熱分解制得,同時產(chǎn)生和某種硫單質(zhì),且與硫單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為,則硫單質(zhì)的分子式為?!敬鸢浮浚?)除去碳酸鉀(2)量不足,轉(zhuǎn)化生成繼續(xù)加入,使得銨根離子濃度增大,降低了溶解度,使其結(jié)晶析出,導致晶體產(chǎn)率繼續(xù)增大(3)轉(zhuǎn)化(4)S4〖祥解〗鉬精礦在空氣中煅燒,將轉(zhuǎn)化為和二氧化硫,水洗除去碳酸鉀等可溶物,過濾分離出固體加入氨水浸取,氧化鐵、氧化鎂不反應(yīng)稱為浸渣,浸取液含有,加入硫化銨將,加入硫酸酸浸,得到硫化氫氣體和沉淀:+2H+=MoS3↓+H2S↑,使用氫氣高溫還原得到;【解析】(1)空氣中氧氣具有氧化性,“焙燒”時被氧化為,同時生成二氧化硫,化學方程式為;氧化鐵、氧化鎂、均不溶于水,而碳酸鉀溶于水,“水洗”的目的是除去碳酸鉀;(2)①加入硫化銨生成,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,同時生成一水合氨,化學方程式為。②時,量不足,轉(zhuǎn)化生成,故晶體產(chǎn)率為0;時,轉(zhuǎn)化生成,繼續(xù)加入,使得銨根離子濃度增大,降低了溶解度,使其結(jié)晶析出,導致晶體產(chǎn)率繼續(xù)增大;(3)“酸浸”和“高溫還原”中產(chǎn)生的氣體為硫化氫,硫化氫和氨水生成硫化銨,故可通入轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)中繼續(xù)使用;(4)與硫單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為,假設(shè)生成8分子氨氣、1分子硫單質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒可知,有4分子在參與反應(yīng),則生成4分子,Mo化合價由+6變?yōu)?4,轉(zhuǎn)移4×2=8個電子,生成硫單質(zhì)的硫化合價由-2變?yōu)?,根據(jù)電子守恒可知,生成硫單質(zhì)中硫原子數(shù)目為8÷2=4,故硫單質(zhì)化學式為S4。12.(2024·山東名??荚嚶?lián)盟二模)以水鈷礦(Co2O3·H2O,含F(xiàn)e2O3、MgO、CaO)和輝銅礦(Cu2S,含SiO2、Fe2O3)為原料制取膽礬和單質(zhì)鈷。已知:①常溫下,Ksp(MgF2)=6.25×10-9,Ksp(CaSO4)=7.1×10-7,Ksp(CoCO3)=2.4×10-7;②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:金屬離子Fe3+Fe2+Co2+Cu2+開始沉淀時(c=0.01mol/L)的pH2.77.57.64.7完全沉淀時(c=10-5mol/L)的pH3.79.09.16.2③萃取Cu2+的反應(yīng)原理;Cu2++2HRCuR2+2H+;④Mg、Ca、Fe、Co均能與強酸反應(yīng)產(chǎn)生H2?;卮鹣铝袉栴}:(1)“酸浸”過程硫元素價態(tài)變?yōu)?6價,寫出“酸浸”過程中主要反應(yīng)的化學方程式:。(2)“濾渣1”的主要成分為。(3)常溫下,“濾液1”中(Fe元素都以Fe3+形式存在)加“氧化銅”調(diào)pH不小于。(4)常溫下,若“濾液2”中c(Mg2+)=0.015mol/L(忽略溶液中極少量的Ca2+),除去2L“濾液2”中的Mg2+,至少需加入NaF固體的質(zhì)量為g(忽略溶液體積的變化)。(5)“反萃取”步驟中加入的“試劑a”為。(6)采用惰性電極電解CoCl2溶液﹑在無離子交換膜的條件下,不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是。(7)將制得的膽礬配成溶液,先加入足量氨水,得到深藍色溶液,再通入SO2至弱酸性,生成白色沉淀。經(jīng)儀器分析:白色沉淀含H、N,O、S、Cu五種元素,且Cu∶N∶S=1∶4∶l;所含Cu離子中無單電子;晶體的部分組成微粒的空間構(gòu)型分別為三角錐形和正四面體形。則白色沉淀的化學式為?!敬鸢浮浚?)(2)(3)3.7(4)4.60g(5)稀硫酸(6)電解CoSO4溶液使溶液呈酸性,將生成的Co再次溶解(7)〖祥解〗水鈷礦(Co2O3·H2O,含F(xiàn)e2O3、MgO、CaO)和輝銅礦(Cu2S,含SiO2、Fe2O3)中加硫酸進行溶解,二氧化硅不能被硫酸溶解,同時生成硫酸鈣,過濾將二者除去;溶解過程中Co3+將Cu2S氧化,自身被還原為Co2+;加入氧化銅調(diào)節(jié)pH,以將Fe3+形成沉淀過濾除去;加入NaF,可將Mg2+和Ca2+形成沉淀,過濾除去;加入萃取劑對Cu2+進行萃取,以將Cu2+和Co2+分離,分離后加入反萃取劑硫酸進行反萃取后得含CuSO4溶液,經(jīng)操作得膽礬;萃取后水相中加入碳酸鈉將Co2+沉淀形成CoCO3,加鹽酸溶解后對溶液進行電解得Co?!窘馕觥浚?)“酸浸”過程Co元素化合價+3價降為+2價,硫元素價有-2價變?yōu)?6價,Cu元素化合價由+1價升高為+2價,根據(jù)得失電子守恒及質(zhì)量守恒,化學方程式:;(2)根據(jù)分析,“濾渣1”的主要成分:;(3)為確保Fe3+完全沉淀,應(yīng)調(diào)pH不小于3.7;(4)“濾液2”中c(Mg2+)=0.015mol/L,除去后認為溶液中c(Mg2+)≤10-5mol/L,此時溶液中c(F-)===2.5×10-2mol/L,該反應(yīng)過程中Mg濃度變化:,則消耗NaF物質(zhì)的量:0.0298mol/L,“濾液2”體積為2L,對應(yīng)質(zhì)量:;(5)根據(jù)萃取Cu2+的反應(yīng)原理;Cu2++2HRCuR2+2H+及產(chǎn)物需得膽礬可判斷,“反萃取”步驟中加入的“試劑a”為稀硫酸;(6)用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,電解過程中陽極發(fā)生電極反應(yīng):,導致溶液呈酸性,而陰極電極反應(yīng):,生成的Co在酸性環(huán)境下被溶解;(7)白色沉淀晶體中分別呈三角錐和四面體形兩種離子,三角錐形離子為亞硫酸根離子,四面體形離子為氨分子,白色沉淀的化學式:。13.(2024·山東日照二模)用軟錳礦(,含、雜質(zhì))和方鉛礦(PbS含少量FeS)為原料制備電極材料的工藝流程如下:已知:,,有關(guān)離子沉淀時的pH:開始沉淀時8.37.62.73.0沉淀完全時9.89.63.74.7回答下列問題:(1)“濾渣1”除了S、外,還有(填化學式)。(2)“試劑a”可以選用(填標號),“除雜”應(yīng)調(diào)pH范圍是。A.NaClO

B.

C.

D.NaOH(3)“沉錳”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“沉錳”后上層清液中。(5)“焙燒”時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為。(6)碳酸錳在空氣中加熱,固體殘留率隨溫度變化如圖。碳酸錳在300℃時已完全脫碳,則B點對應(yīng)的物質(zhì)的化學式為?!敬鸢浮浚?)(2)AC4.7≤pH<8.3(3)(4)2.5(5)(6)〖祥解〗浸取時生成硫酸錳、硫酸鋁、硫酸鉛、硫酸亞鐵、硫、硫酸鋰等,則濾渣1為硫酸鉛、S、;加入適量鐵,消耗一部分硫酸,加入氧化劑a,將硫酸亞鐵氧化,并且調(diào)pH,得到氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,向濾液中加入氨水與碳酸氫鈉沉錳得到碳酸錳,加入碳酸鋰和氧氣焙燒,得到?!窘馕觥浚?)根據(jù)分析知,“濾渣1”除了S、外,還有;(2)“試劑a”作用是氧化亞鐵離子,并且調(diào)pH得到氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,因此可以選用NaClO和,“除雜”調(diào)pH范圍是4.7≤pH<8.3;(3)根據(jù)電荷、原子守恒,“沉錳”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;(4);(5)根據(jù)得失電子守恒以及原子守恒,“焙燒”時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為;(6)設(shè)MnCO3物質(zhì)的量為1mol,m(MnCO3)=1mol115g/mol=115g,其中n(Mn)=1mol,m(Mn)=55g,800℃,剩余固體的質(zhì)量為115g68.7%=79g,其中m(O)=79g-55g=24g,n(O)=24g16g/mol=1.5mol,n(Mn)∶n(O)=2∶3,則B點對應(yīng)的物質(zhì)的化學式為。14.(2024·山東威海二模)銠(Rh)是一種稀有貴金屬,工業(yè)上從廢銠材料(主要含Rh,還含有Cu、Fe等)中提煉銠的主要途徑有如下兩種:已知:①Rh金屬活動順序位于H之后。②Rh(Ⅲ)易與形成配離子,且該配離子在水溶液中存在以下平衡:。③已知25℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表。氫氧化物(已知開始沉淀的金屬離子濃度為0.1mol·L;金屬離子濃度mol?L時,可認為該離子沉淀完全。)回答下列問題:(1)途徑一:①“氯化溶解”過程中,金屬Rh轉(zhuǎn)化為,該反應(yīng)的化學方程式為。②“定向脫銅”時,銅的沉淀率隨pH變化如圖所示,實際工業(yè)生產(chǎn)中控制pH為2,pH不宜大于2的原因是。③“陽離子交換”過程中,被陽離子交換樹脂吸附的金屬陽離子有。(2)途徑二:①“控溫焚燒”的目的是且防止Rh單質(zhì)被氧化。②“加熱至熔融”的目的是將焚燒后的物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化成可溶性的硫酸鹽。已知Rh單質(zhì)與反應(yīng)的產(chǎn)物之一為,則參加反應(yīng)的Rh和的物質(zhì)的量之比為。③步驟“調(diào)pH①”中應(yīng)調(diào)節(jié)的pH范圍為(保留兩位有效數(shù)字)。④用氨水沉淀銠元素的離子方程式為?!敬鸢浮浚?)2Rh+3Cl2+6HCl=2H3RhCl6pH>2,[RhC16]3-水解平衡正向移動,導致Rh沉淀率增加而損失Na+、Fe3+(2)防止溫度過低,Cu、Fe氧化不完全2:32.8~4.2Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3〖祥解〗途徑一:廢銠材料(主要含Rh,還含有Cu、Fe等)粉碎后通入氯氣并加入鹽酸,“氯化溶解”得到H3RhCl6、CuCl2、FeCl3,加入草酸和銅離子結(jié)合生成草酸銅,同時加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH,陽離子交換樹脂吸附Na+、Fe3+為濾液除雜,[RhCl6]3-發(fā)生水解反應(yīng)生成Rh(OH)3沉淀,最后得到銠粉;途徑二:廢銠材料(主要含Rh,還含有Cu、Fe等)焚燒將Cu轉(zhuǎn)化為CuO,將Fe轉(zhuǎn)化為Fe2O3,加熱熔融,加入KHSO4,生成Rh2(SO4)3、CuSO4、Fe2(SO4)3,加入水和氨水調(diào)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,再加入氨水調(diào)節(jié)pH,生成Rh(OH)3沉淀和Cu(NH3)4SO4溶液,過濾,Rh(OH)3和途徑一相同處理得銠粉;【解析】(1)①高銅銠精礦通入氯氣和HCl,“氯化溶解”得到H3RhCl6,反應(yīng)的方程式為2Rh+3Cl2+6HCl=2H3RhCl6;②由圖像可知,pH=2時,銅的沉淀率已達98%,若pH<2,銅的沉淀率會較低;pH>2,[RhC16]3-水解平衡正向移動,導致Rh沉淀率增加而損失;③定向脫銅后溶液得到草酸鈉、FeCl3,“陽離子交換”過程中,溶液中被陽離子交換樹脂吸附的金屬陽離子主要有Na+、Fe3+;(2)①“控溫焚燒”即焚燒溫度不能過高不能過低,若溫度過高,Rh單質(zhì)被氧化,Rh的氧化物性質(zhì)穩(wěn)定,難溶解,后續(xù)不方便處理,控溫同時防止溫度過低,Cu、Fe氧化不完全;②Rh單質(zhì)與KHSO4反應(yīng)生成Rh3+,還原產(chǎn)物為SO2,硫元素得2個電子,Rh失3個電子,根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒,參加反應(yīng)的Rh和KHSO4的物質(zhì)的量之比為2:3;③Fe3+沉淀完全時,由Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10?38.6,c(OH-)==10-11.2mol/L,即pH=2.8,同時為了使Cu2+不發(fā)生沉淀,由Ksp[Cu(OH)2]=1.0×10?19.6,c(OH-)==10-9.8mol/L,即pH=4.2,故調(diào)節(jié)的pH范圍為2.8~4.2;④用氨水調(diào)pH,NH3·H2O電離產(chǎn)生的OH?與Rh3+反應(yīng)生成Rh(OH)3沉淀,其離子方程式為Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3。15.(2024·山東濰坊二模)錳廢渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通過沉淀—萃取法可以回收其中的錳、鈷、鎳,流程如圖所示。已知:萃取劑a和b均為有機物,可用通式HR表示,萃取金屬離子時,發(fā)生反應(yīng):(M代表被萃取的金屬)。回答下列問題:(1)的作用是。(2)該流程中涉及的實驗操作有___________(填字母標號)。A.過濾 B.蒸發(fā)結(jié)晶 C.分液 D.蒸餾(3)加入調(diào)pH的目的是。(4)已知:,,向除鐵后的溶液中加入,當溶液中時,。(保留1位有效數(shù)字)(5)寫出反萃取出的離子方程式。(6)回收液中濃度的測定:取50.00mL回收液,滴入幾滴紫脲酸胺(紫色)指示劑(遇顯橙黃色),用濃度為0.1000的溶液進行滴定(),達到滴定終點時消耗溶液的體積12.50mL。①滴定終點的現(xiàn)象是。②物質(zhì)的量濃度為。③若紫脲酸胺滴入過多,終點延遲,會導致所測含量(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)?!敬鸢浮浚?)氧化(2)AC(3)使轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀除去(4)0.001(5)(6)當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室汉螅芤河沙赛S色變?yōu)樽仙?,且半分鐘?nèi)不變回橙黃色0.0250偏高〖祥解〗錳廢渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、,往其中加二氧化錳將二價鐵氧化為三價鐵,加碳酸鈣調(diào)溶液pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,往濾液中加MnF2沉淀鈣離子和鎂離子,過濾,往濾液中加萃取劑a萃取錳離子,所得有機相中加入反萃取劑得到含Mn2+的溶液;無機相用萃取劑b萃取Co2+,所得無機相為含Ni2+的溶液、有機相中加入反萃取劑得到含Co2+的溶液。【解析】(1)以上分析可知,浸出液中含二價鐵,的作用是將二價鐵氧化為三價鐵;(2)該流程中得濾渣①和濾渣②的操作為過濾,萃取之后得有機相和無機相的操作為分液,故答案為:AC;(3)用二氧化錳將二價鐵氧化為三價鐵后,加入調(diào)pH可以使Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,所以加入調(diào)pH目的是使轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀除去;(4)已知:,,向除鐵后的溶液中加入,當溶液中時,,則;(5)根據(jù)信息可知,反萃取劑為酸,即反萃取出時加入適量的酸將Mn2+反萃取出來,相應(yīng)的離子方程式為;(6)①在與溶液恰好完全反應(yīng)之前,溶液呈橙黃色,恰好完全反應(yīng)后,溶液中無Ni2+,此時再加半滴溶液,溶液將會呈紫色,且半分鐘內(nèi)不恢復原色,所以滴定終點的現(xiàn)象是當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室汉?,溶液由橙黃色變?yōu)樽仙?,且半分鐘?nèi)不變回橙黃色;②反應(yīng)時與按物質(zhì)的量1:1反應(yīng),所以的物質(zhì)的量濃度為;③若紫脲酸胺滴入過多,終點延遲,會導致偏多,則所測含量偏高。16.工業(yè)上用電鍍污泥[含Cr(OH)3,少量Cu(OH)2,F(xiàn)eO和Fe(OH)3等]和廢鉛膏(含PbSO4,少量PbO2,PbO)為原料制備鉻酸鉛的工藝流程如下:已知:①在堿性條件下,Cr(Ⅲ)可被H2O2氧化為Cr(Ⅵ);在酸性條件下,Cr(Ⅵ)可被H2O2還原為Cr(Ⅲ)。pH<5時Cr(Ⅵ)主要以存在,pH>7時Cr(Ⅵ)主要以存在。Fe(OH)3和Cr(OH)3易形成共沉淀。②相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示:回答下列問題:(1)濾液1中主要的陽離子有和?!俺凌F”加入Na2CO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=2,生成黃鈉鐵釩沉淀,pH不宜過大的原因是。(2)“轉(zhuǎn)化”中Cr3+反應(yīng)的離子方程式為。一系列操作的順序為(填標號)。可供選擇的操作有:①加熱濃縮、趁熱過濾

②冷卻結(jié)晶、過濾洗滌

③加H2SO4溶液調(diào)pH

④加NaOH溶液調(diào)pH

⑤加熱煮沸(3)25℃時Na2Cr2O7溶液中存在多個平衡,本題條件下僅需考慮如下平衡:

。pH=9,0.1mol?L-1Na2Cr2O7溶液中,則溶液中的平衡濃度為(保留兩位有效數(shù)字)。(4)“鹽浸”目的是加入Na2CO3溶液將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,Na2CO3溶液的最小濃度為mol?L-1(保留兩位有效數(shù)字)。[已知:25℃時,,](5)“焙燒”時H2C2O4與PbO2反應(yīng)生成PbO、CO2和O2,測得CO2與O2分壓比為2∶1,則反應(yīng)的化學方程式為?!敬鸢浮浚?)[Cu(NH3)4]2+Fe(OH)3和Cr(OH)3易形成共沉淀難以分離(或Fe(OH)3膠體吸附Cr3+)(2)⑤③①②④(3)6.0×10-4(4)5.9×10-10(5)〖祥解〗電鍍污泥[含Cr(OH)3,少量Cu(OH)2,F(xiàn)eO和Fe(OH)3等]中加入NH3?H2O和(NH4)2CO3進行氨浸,Cu(OH)2溶解生成[Cu(NH3)4]2+,Cr(OH)3、FeO和Fe(OH)3不溶而成為濾渣;往濾渣中加入H2SO4,Cr(OH)3、FeO和Fe(OH)3溶解生成Cr3+、Fe2+、Fe3+,通入O2將Fe2+氧化為Fe3+,再加入Na2CO3,此時Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,過濾后,往濾液中加入NaOH調(diào)節(jié)pH=9,并加入足量的H2O2氧化鉻,將鉻轉(zhuǎn)化為;經(jīng)過一系列操作得到Na2CrO4。廢鉛膏(含PbSO4,少量PbO2,PbO)中加入Na2CO3進行鹽浸,將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,再加入H2C2O4焙燒,生成PbO、CO2、O2,然后加HNO3酸化,生成Pb2+;兩份溶液混合,可制得PbCrO4?!窘馕觥浚?)由分析可知,濾液1中主要的陽離子有和[Cu(NH3)4]2+?!俺凌F”加入Na2CO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH=2,生成黃鈉鐵釩沉淀,若pH過大,會導致Fe3+、Cr3+生成沉淀,其原因是:Fe(OH)3和Cr(OH)3易形成共沉淀難以分離(或Fe(OH)3膠體吸附Cr3+)。(2)“轉(zhuǎn)化”中,溶液由酸性變?yōu)閴A性,此時Cr3+轉(zhuǎn)化為,反應(yīng)的離子方程式為。從溶解度曲線可以看出,若直接降低溫度,則Na2SO4也會結(jié)晶析出,則應(yīng)先除雜質(zhì),即加酸將轉(zhuǎn)化為,升高溫度讓Na2SO4結(jié)晶析出后,再降低溫度,結(jié)晶析出Na2Cr2O7,再調(diào)節(jié)溶液的pH,將Na2Cr2O7轉(zhuǎn)化為NaCrO4,所以一系列操作的順序為⑤加熱煮沸、③加H2SO4溶液調(diào)pH、①加熱濃縮、趁熱過濾、②冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、④加NaOH溶液調(diào)pH,故選⑤③①②④。(3)pH=9,0.1mol?L-1Na2Cr2O7溶液中,依據(jù)Cr元素守恒可建立等式:c()+c()+2c()=0.2mol/L,,則c()+c()≈0.2mol/L,,,溶液中的平衡濃度為mol/L≈6.0×10-

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