2025屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)：工業(yè)流程題（四）

2025屆高三化學(xué)復(fù)習(xí)一一工業(yè)流程題

1.(2024高三上?山西運(yùn)城?期末)磁性Fe3O4納米顆粒由于同時(shí)具備磁性顆粒和納米顆粒的

雙重優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，廢水處理領(lǐng)域，還是一種重要的無(wú)機(jī)顏料。一種

利用廢舊鍍鋅鐵皮(主要含F(xiàn)e,還含有少量Zn和Fe2O3)制備磁性FesCU納米顆粒(微粒直徑

在1?10。nm之間)的工藝流程如圖所示：

W曲NaCIO“NgQH

Na。、N/SO.溶液

已知：Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2T

(1)“堿洗”時(shí)，加入NaOH溶液的作用：①可以洗去廢舊鍍鋅鐵皮上的油污；②o

(2)“酸溶”一段時(shí)間后，溶液中檢測(cè)不到Fe3+的原因是(用化學(xué)方程式表示)。

(3)“氧化”時(shí)，加入適量的NaCIO溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；“氧化”后的溶

液中主要含有的金屬陽(yáng)離子Na+、、o

(4)“加熱沉鐵”時(shí)，向溶液中不斷通入N2,并將溶液加熱至60℃,在恒溫下快速攪拌，30min

后，向溶液中滴加5moi/LNaOH溶液至pH=7,此時(shí)有黑色顆粒生成，繼續(xù)滴加NaOH溶液

至pH=U,再加入適量檸檬酸三鈉(利用檸檬酸根離子與Fe3+反應(yīng)，抑制晶粒的繼續(xù)生長(zhǎng)，

使制得的Fe3O4晶粒更小)，并升溫至80℃,恒溫?cái)嚢鑜h,最后冷卻至室溫，通過“分離”操

作，可制得磁性Fe3O4納米顆粒。

①通入N2的原因_________-

②向溶液中滴加5moi/LNaOH溶液至pH=7,此時(shí)有黑色顆粒生成，寫出該過程中總反應(yīng)的

離子方程式o

(5)“分離”時(shí)，在磁鐵的幫助下，倒掉上層清液，用蒸儲(chǔ)水洗滌固體2次，固體洗滌干凈的標(biāo)

，忐o

(6)將制備的磁性pH=7納米顆粒分散到水中，所得分散系為o

2.(2024高三上.福建福州.期末)銃是一種稀土金屬元素，在國(guó)防、航天、核能等領(lǐng)域具有

重要應(yīng)用。工業(yè)上利用固體廢料“赤泥”(含F(xiàn)eO、Fe2O3,SiO?、Sc2O3,TiO?等)回收SC2O3的

工藝流程如圖。

38

已知：TiOz難溶于鹽酸；Ksp[Fe(OH)3]=1.0xl0-o

回答下列問題：

(1)為提高“酸浸”速率，對(duì)“赤泥”的處理方式為;濾渣I的主要成分是(填

化學(xué)式)。

(2)“氧化”時(shí)加入足量HQ?的目的是;氧化后溶液中Fe3+濃度為0.001mol【T,常

溫下“調(diào)pH”時(shí)，若控制pH=3,則Fe3+的去除率為0(忽略調(diào)pH前后溶液的體積

變化)。

⑶己知25℃時(shí)，Khl(C2Ot)=a,Kh2(C2Ot)=b,“沉銃”時(shí)，發(fā)生

3+

反應(yīng)：2SC+3H2C2O4-SCKGOJJ+6H+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含a、b、

c的代數(shù)式表示)。

3.(24-25高三上?四川自貢?開學(xué)考試)一種高硫鎰礦的主要成分為MnCCh和MnS,主要雜

質(zhì)為FeS、SiO2、CaCCh、AI2O3、MgO等，研究人員設(shè)計(jì)了如圖流程，制備MmOm

煙氣濾渣1濾渣2濾渣3濾渣4

已知：①焙燒煙氣中有SO2等酸性氣體。

②金屬離子濃度W10-5moi[T時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全。相關(guān)離子形成氫氧化物沉淀的pH

范圍如表。

金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+

開始沉定的pH8.16.31.53.48.9

沉淀完全的pH10.18.32.84.710.9

11

③Ksp(MgF2)=6.4xlO-9、Ksp(CaF2)=4.0xl0-o

(l)MnCO3中Mn的價(jià)電子排布式為，“焙燒”的主要目的是

試卷第2頁(yè)，共18頁(yè)

(2)“酸浸”過程中,(填“能”或“不能”)用鹽酸替換硫酸。

(3)“氧化1”時(shí)，試劑a為MnCh,并控制溶液的pH=3,此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

(4)若省略“氧化”步驟直接進(jìn)行“中和除雜”，則造成的影響是。

(5)“凈化除雜”可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去，若所得濾液中c(Mg2+)=1.0x10-5mol-L-1,

則濾液中c(Ca2+)為mol-L^o

(6)“氧化2”過程中，在MnSCU溶液中滴入一定濃度的氨水，加壓通入空氣反應(yīng)7小時(shí)制備

Mn3O4,此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

4.(24-25高三上?廣東深圳?階段練習(xí))錮(In)是一種廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域的稀有金屬。一

種以鋅冶煉廢渣(主要含有ZnO、PbO以及Fe、In的氧化物)為原料進(jìn)行錮的富集與回收的

工藝流程如圖所示：

稀硫酸H2O2Na2CO3H2A2試劑XZn

冶煉廢渣T高溫浸出I調(diào)pIHIJ萃取L1有機(jī)相T反萃i取I~HA置換i海綿錮一??―＞精錮

濾渣1濾渣2水相濾液1

已知：①常溫下，一些金屬離子開始沉淀與完全沉淀時(shí)的pH：(生成氫氧化物沉淀)

(1)濾渣1的主要成分為(寫化學(xué)式)，“氧化”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

⑵常溫下“調(diào)pH”時(shí)，應(yīng)控制范圍為o

(3)若濾液1的主要成分為ZnCl2,則試劑X應(yīng)使用(寫試劑名稱)。

(4)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為o

(5)“置換”步驟使用鋅粉而不用鋅片，其原因?yàn)閛

(6)錮可與碑(As)形成一種光纖通信晶體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①該晶體中，錮原子的配位數(shù)為O

②已知晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。則晶體密度為g-m。。

5.(2024高三上?河南?期末)電解制鎰的陽(yáng)極渣主要成分是MnO?,還含有少量PbO、CuO及

鐵的氧化物，以陽(yáng)極渣和黃鐵礦(FeS?)為原料可制備MnCOj,其流程如圖所示:

陽(yáng)極渣

MnCO

黃鐵礦3

濾渣I濾渣IICaF2

（S、PbSO4）

3

已知常溫下，Ksp（Mn^）=5.0xl0-,Ksp（CaE,）=3.5xl0"o

(1)基態(tài)Fe?+的價(jià)電子軌道表示式為oCu的焰色試驗(yàn)為綠色，這是的結(jié)

果。

(2)加快“酸浸”速率的措施有(填兩條)。稀酸X為(填名稱)?！八峤?時(shí)FeS?

中的鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3+,則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(3)濾渣H的主要成分為CaSO,、CU(OH)2、(填化學(xué)式)。

(4)加入MnF?時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o如果“凈化”所得溶液中Mn?+的濃度為

2mol-U',則溶液中c(Ca2+)=molL_1?

(5)NaHCC>3溶液中的元素守恒式為o加入NaHCOs溶液進(jìn)行“沉鎰”，寫出該反應(yīng)

的離子方程式：。

6.(2024高三上.廣西玉林?期末)高鐵酸嗡(NazFeOj是一種多功能綠色水處理劑，殺菌消

毒的同時(shí)可生成氫氧化鐵膠體。某工廠利用廢金屬屑(主要成分為Fe和Cu,含有少量FqOj

試卷第4頁(yè)，共18頁(yè)

制取NazFeO,并回收金屬Cu,工藝流程如下:

足量試劑a

(1)試劑a為(填化學(xué)式)；在過濾操作中要使用玻璃棒，其作用是o

(2)證明濾液I中無(wú)Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是；用離子方程式解釋濾液I不含有Fe3+可能的

原因_________O

(3)流程中Na2O2固體不可暴露在空氣中時(shí)間過長(zhǎng)，原因是(用化學(xué)方程式表示)。

(4)高鐵酸鈉(NazFeOj中鐵的化合價(jià)為價(jià)。高鐵酸鈉處理水過程中所發(fā)生的化學(xué)

反應(yīng)主要為4Na2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2T+8NaOH,該反應(yīng)中物質(zhì)的氧化性

強(qiáng)弱關(guān)系是NazFeOq(填”>”或“<")0?。Na2FeO4凈水時(shí)能吸附懸浮物的原因

是O

7.(24-25高三上?遼寧?階段練習(xí))I.某化學(xué)自主實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置探究NO2能

否被NH3還原為無(wú)污染氣體(Ki、K2為止水夾，夾持固定及加熱裝置略去)。

(1)裝置A產(chǎn)生NH3的原理為(用文字表述)。

(2)裝置E發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(3)甲、乙分別是(填字母)。

a.濃硫酸、濃硫酸b.堿石灰、無(wú)水氯化鈣

c.堿石灰、堿石灰d.五氧化二磷、五氧化二磷

(4)若N02能夠被NH3還原，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(5)此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)明顯的缺陷是o

II.硫酸可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等。工業(yè)生產(chǎn)硫酸的流程圖如下:

98%硫酸

S03

二

含SO2的廢氣

(6)工業(yè)上常以粉碎的黃鐵礦(FeS2)為原料來制備SO2,將黃鐵礦粉碎的目的是。

⑺寫出催化反應(yīng)室中SO2被氧化為S03的化學(xué)方程式：。

(8)實(shí)驗(yàn)室模擬硫酸工業(yè)的尾氣中含有少量S02,可用(填試劑名稱)吸收。

8.(24-25高三上?廣東揭陽(yáng)?階段練習(xí))赤泥是氧化鋁生產(chǎn)排放的固體廢棄物。由赤泥(主要

成分為AI2O3、SiO2、Fe2O3>FeO、CaO、Na2O等)制備一種高效凈水劑聚合硫酸鋁鐵(PAFS)

的工藝流程如下：

HSONaClONaOH

赤泥焙燒A改性赤泥氧JH聚"產(chǎn)&PAFS

T

酸浸渣

(1)基態(tài)鋁原子價(jià)層電子軌道表示式為,so；的空間構(gòu)型是o

(2)加快“浸取”速率可采取的措施為(答出一種方法即可)，酸浸渣的主要成分是

(填化學(xué)式)。

(3)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；室溫下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至

pH=4時(shí)，溶液中的c(Fe3+)=mol/L(已知常溫下，F(xiàn)e(OH)3的K乎=4610-38)。

(4)為了測(cè)試所制得的聚合硫酸鋁鐵的性能，取某水樣在不同pH條件下加入PAFS

[Al.Fe“OH),,,(SO4)/并測(cè)定其去濁率，結(jié)果如圖所示，(已知去濁率越高，凈水效果越好)

由圖可知在設(shè)定的偏酸性和偏堿性條件下，水樣的去濁率均不高，試分析pH<7時(shí)，去濁率

較低的可能原因?yàn)椤?/p>

試卷第6頁(yè)，共18頁(yè)

96

]\

6.06.57.07.58.08.5

pH

(5)一種碳溶解在鐵單質(zhì)中形成合金的晶胞如下圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為,晶胞中

與鐵原子距離最近且相等的鐵原子共有個(gè)；若晶胞中最近的鐵原子與碳原子的距離為

apm,則該晶體的密度為p=g-cnr3(阿伏加德羅常數(shù)的值用"人表示,寫出計(jì)算式即可)。

o-j-i(?■iQ

OC?Fe

9.(24-25高三上?海南省直轄縣級(jí)單位?開學(xué)考試)硫酸鋅(ZnSOj是制備各種含鋅材料的原

料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用o硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,

雜質(zhì)為Si。？以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：

菱鋅礦H2SO4千叫⑼Z喂HF

11(J(J

藤%r侏11調(diào)出=5濾液管氧化濾液汁轉(zhuǎn)化濾液@脫鈣鎂濾液國(guó)『Me7HO

也雪f四4濾怦|力過濾|1過濾ZnS°47H2°

濾渣①濾渣②濾渣③濾渣④

己知：25℃,相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表：

物質(zhì)Fe(OH)3Zn(OH)2CU(OH)2Fe(OH)2Mg(OH)2MgF2Ca^

%4.0x10-386.7x"2.2x10-2。8.0x10-61.8xlO-116.4x10-2.7xl(F"

回答下列問題:

(1)“焙燒”時(shí)ZnCOs發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH=5,適宜使用的X是o

(3)濾渣①的豐罩成分是Si。?和、0

(4)向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnC)4溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有MnO2,

該步反應(yīng)的離子方程式為=

(5)濾液②中加入鋅粉的目的是0

(6)“除鈣鎂”當(dāng)鎂離子恰好完全沉淀時(shí)，c(Ca2+)=(保留兩位有效數(shù)字)。(當(dāng)

c(Mg2+)<10-5moi時(shí)認(rèn)為完全沉淀)

10.(24-25高三上?重慶?開學(xué)考試)鎰酸鋰(LiMn/)”LMO)具有電化學(xué)活性高、吸附容量

大、選擇性優(yōu)異和安全無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，成為目前電化學(xué)提鋰系統(tǒng)中最常用的鋰電池的正極材料。

以軟鑄礦粉(主要成分是MnO”含少量FeQs、A12O3,SiO?、MgO等)為原料制備鎰酸鋰的

流程如下：

H2sO,、SO5)一四。

2MnO2NH3MnF2(

_i_LLCO空氣

0’,r

嬴一X酸浸\氧化~~U調(diào)pH-U沉鎂—>澗鐳一?2MnCO?3Mn(OH)/H,O--------?LiMnO

譏干血322900~1000℃?

1堿式碳酸缽

濾渣1濾渣2濾渣3濾液

常溫下，幾種難準(zhǔn)；物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如下N昆

物質(zhì)MgF2Mn月Mn(OH)2Fe(OH)3AI(OH)3

7.0xl0-115.6x10-32.0x10-32.0x10381.3x10-33

請(qǐng)回答下列問題：

(l)LiMnO2中Mn的化合價(jià)為?

(2)“酸浸”時(shí)，充入SO?目的是；“濾渣1”的主要成分是(填化學(xué)式)。

(3)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(4)“調(diào)pH”的目的是o

(5)測(cè)得“沉鎂”后，殘留的c(Mg2+)為1x10-8mol/L,則此時(shí)溶液中4M—)=mol/L；

若取1L“沉鎂”后的濾液，加入等體積1.568mol/L的NH4HCO3溶液進(jìn)行沉鎰，“沉錦”生成堿

試卷第8頁(yè)，共18頁(yè)

2+

式碳酸錦［2M11CO3-3Mn(OH)2-凡0］的同時(shí)放出CO2,則該過程中Mn的沉淀率最大

為%o(保留一位小數(shù))

(6)“沉鎰”后的濾液與強(qiáng)堿加熱處理后可返回(填步驟名稱)步驟循環(huán)利用。

11.(2024高三上?廣西玉林?期末)納米氧化鎂是在磁性、催化方面有許多特異功能的新材

料，具有重要價(jià)值。工業(yè)上以菱鎂礦(主要成分為MgCOs，含少量FeCO、、CaCC)3和SiO?雜

質(zhì))為原料制備納米氧化鎂的工藝流程如圖：

⑴“焙燒”中，Si。?幾乎不發(fā)生反應(yīng)，MgCOs、Fee。?、CaCC)3轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽。若FeCOs

轉(zhuǎn)化為NHdFeGOj,則每ImolFeCOs需要消耗的物質(zhì)的量為mol；生成的尾

氣除了NH3,還有(填化學(xué)式)。

(2)“濾渣I”的成分，除SiO?外，還有(填化學(xué)式)。

(3)已知在該條件下金屬離子開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如下表：

金屬離子Fe2+Fe3+Mg2+

開始沉淀時(shí)的pH6.32.28.9

完全沉淀時(shí)的pH9.02.810.9

上述流程中所用“氧化劑”常用雙氧水，這一步不可省掉的理由是o

(4)“試劑a”是(填化學(xué)式)；調(diào)節(jié)pH的范圍是o

(5)“沉淀”形成MgCOs。資料顯示煨燒MgCOj比煨燒Mg(OH)2更容易生成MgO納米材料。

“沉淀”時(shí)若將NH4HCO3更換為Na2CO3,則產(chǎn)生的后果是。

(6)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。

12.(2024高三上.江蘇連云港.期末)由鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵［主要成分是Fes。，，還含有

Fe2(SO4)pTiOSO4,MgSO"制備鋰離子電池正極材料的前驅(qū)體FePO,的工藝流程如下圖

所示:

已知：①溶解后溶液PH=2.3,各微粒濃度如下表所示。

微粒Fe元素TiO2+Mg2+

濃度/moLIji1.70.00430.07

+

②寸。2++2應(yīng)。H2TiO3+2H,pH=4時(shí)，HJiC^沉淀完全；

n22

③Ksp[Fe(OH)2]=8.0x10-6.Ksp[Mg(OH)2]=1.8xlO-；Ksp(FePO4)=1.3xlQ-。

請(qǐng)回答下列問題：

2+

(1)“除雜過濾”工序中，將TiO轉(zhuǎn)化為H2TiO3除去。

①加入鐵粉的作用是。

②當(dāng)HJiOs沉淀完全時(shí)，濾渣中是否含有Mg(OH)2,請(qǐng)通過計(jì)算說明。

(2)“結(jié)晶過濾”時(shí)獲得的固體是FeSO”-7凡。。請(qǐng)補(bǔ)充完整下列制備方案：將“除雜過濾”后的

濾液，得FeSO「7HQ粗產(chǎn)品，多次重結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，制得較為純凈

的FeSO4-7H2O(FeSO4-7H2O的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示)。

溶解度/g

3++

(3)“沉鐵”時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe+H3PO4irFePO4+3Ho加入氨水的目的是

試卷第10頁(yè)，共18頁(yè)

（4）工業(yè)上可用電解磷鐵渣（主要含F(xiàn)eP等）制備FePOa,電解原理如圖所示。

直流電源,

-----------b

aOo

磷鐵遵石墨

0.1mol-L-10.1mol-L1

H3PO4溶液NaOH溶液

質(zhì)子交換膜

①a為直流電源的.極。

②生成FePO’的電極反應(yīng)式為

13.（24-25高三上?安徽?開學(xué)考試）高純納米鈦酸鋼被廣泛用于自動(dòng)溫控發(fā)熱原件、PTC熱

敏電阻器件等領(lǐng)域，化工生產(chǎn)上以重晶石BaSO4為原料制備，生產(chǎn)流程如圖所示，回答下

列相關(guān)問題：

焦炭鹽酸過量燒堿

系列操作

（1）分別寫出流程中氣體X、燒堿的電子式______、=

（2）科研發(fā)現(xiàn)，焦炭熱還原重晶石反應(yīng)過程在不同溫度下其產(chǎn)物發(fā)生如圖所示變化:

物

質(zhì)

的

量

百

分

數(shù)

％

溫度大約在400℃到1000℃之間，產(chǎn)物CO2逐漸減少，原因是（寫出反應(yīng)方程式即可），

若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移了2moi電子，則氧化產(chǎn)物的質(zhì)量為g；寫出400℃時(shí)反應(yīng)的方程

式O

（3）生產(chǎn)流程中“系列操作”為、冷卻結(jié)晶、過濾等。該操作若在實(shí)驗(yàn)室中完成，下列

儀器一定使用不到的是（填寫儀器名稱）。

Q

(4)“合成BaTiCh”反應(yīng)中還會(huì)生成C4H9OH,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式(無(wú)需標(biāo)注反應(yīng)

條件)，有人認(rèn)為該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，試評(píng)價(jià)該觀點(diǎn)是否正確，說出理由

14.(24-25高三上?河北邯鄲?開學(xué)考試)從廢舊鉆酸鋰離子電池的正極材料(在鋁箔上涂覆活

性物質(zhì)LiCoO.且外面包裹隔膜PP/PE)中回收鉆、鋰的工藝流程如圖所示:

已知：①當(dāng)反應(yīng)的平衡常數(shù)K>IO',可認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行完全；

②KKCOC?。,)=10*8,草酸電離常數(shù)Ka】=5.6x10-2、Q=1.5x10，

(l)Co元素在周期表中的位置為o

(2)隔膜PP/PE主要成分為聚丙烯和聚乙烯，有機(jī)合成中主要利用石油裂解氣為原料進(jìn)行—

(填反應(yīng)類型)反應(yīng)制備。

(3)“堿浸”所得濾液中通入過量CO?可制備氫氧化鋁，此反應(yīng)的離子方程式為o

(4)“酸浸”發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為0

(5)“沉鉆”一般加入草酸鏤溶液，為了使鉆離子沉淀反應(yīng)進(jìn)行完全，能否用草酸溶液代替—

(填“能”或“否”)，如果能寫出計(jì)算過程o

(6)根據(jù)下圖碳酸鋰的溶解度曲線分析，實(shí)驗(yàn)室模擬“沉鋰”中獲得Li2c。3固體的操作主要包

括、洗滌，干燥。

試卷第12頁(yè)，共18頁(yè)

為研究Na2cO3的投加量對(duì)Li2cO3結(jié)晶的影響，固定其他條件不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下圖,

請(qǐng)運(yùn)用平衡理論解釋Li2c的產(chǎn)率隨Na2cOs加入量的變化趨勢(shì)：。

Na2c。3投加量/%

15.（2024高三下?河南?期末）工業(yè)上用軟鎰礦（主要含MnO?）和銀錦精礦（主要含Ag2s、MnS、

FeS力為原料聯(lián)合提取銀和錦的一種流程如圖所示。

稀硫酸

已知：i.酸性條件下，MnO2的氧化性強(qiáng)于Fe3+。

ii.浸銀渣中含大量黃色固體。

iii.Ag,S不溶于冷的稀硫酸，溶于濃硫酸和硝酸。

回答下列問題:

(1)“酸浸"時(shí)，MnS發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Mn?+的離子方程式為。

(2)“濾渣”的主要成分為(填化學(xué)式)。

(3)“浸銀”時(shí)，銀以［AgClJ形式浸出，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為o

(4)“沉銀”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2，、、。

(5)“沉錦”過程中沉鎰速率與溫度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，沉銃速率隨著溫度

升高而減慢的原因可能是。

(6)“還原”步驟發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

16.(24-25高三上?福建寧德?開學(xué)考試)磷石膏主要成分為Cas。」，含少量SiO?、Fe?。,等,

以此為原料可制備輕質(zhì)碳酸鈣和鋁鏤研［NH4Al(SOJ/2H2。］,流程如下圖:

1)鹽酸1)NH3

磷石膏■＞輕質(zhì)碳酸鈣

?鋁俊磯

(1)轉(zhuǎn)化步驟的主要目的是.

(2)除雜時(shí)所得濾渣的成分為

(3)碳化過程在如圖所示的裝置中進(jìn)行依次先后通入兩種氣體，直至不再有沉淀生成，則按

先后通入的氣體分別為

試卷第14頁(yè)，共18頁(yè)

I)NH

（4）稱取流程中輕質(zhì)碳酸鈣0.5000g,用鹽酸充分溶解，過濾，將濾液和洗滌液轉(zhuǎn)移至250mL

容量瓶中，定容、搖勻，取出25.00mL,加入指示劑（銘黑T）,調(diào)節(jié)pH>12,用0.02000mol-L

Na2HW標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（滴定過程中Ca2+與HzY?-按1：1反應(yīng)），至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2H?Y溶液

23.60mL。產(chǎn)品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

（5）制取鋁鍍磯的實(shí)驗(yàn)方案：a、在濾液中加入________至不再產(chǎn)生氣泡，蒸發(fā)濃縮至有大量

晶體析出，過濾，用無(wú)水乙醇洗滌、干燥，得硫酸鐵固體；b、在燒杯中加入Ah（SC）4）3溶

液，不斷攪拌下加入制得的硫酸鏤固體，當(dāng)固體完全溶解后，（填操作），用無(wú)水

乙醇洗滌、干燥，即得鋁錠磯產(chǎn)品。（部分物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化如圖所示）。

(

圣

&。0

0

-

)瓦

、

掘

蓬

她

17.（24-25高三上?湖南?階段練習(xí)）銘（Rh）是一種稀有貴金屬，工業(yè)上從廢鑄材料（主要含Rh,

還含有Cu、Fe等）中提煉錯(cuò)的主要途徑有如下兩種。

氯氣草酸陽(yáng)離子

濃鹽酸NaOH交換樹脂

途

住

氯化定向陽(yáng)離子

粉碎水解Rh(OH)3-—>Rh

廢溶解脫銅交換

錢

材

CuC2O4濾液

料

控溫加熱

調(diào)pH①調(diào)pH②

途徑二焚燒至熔融

人氨水[CuCNHIJSO,

個(gè)水、氨水

KHSO.

已知：①Rh金屬活動(dòng)性順序位于H之后。

②Rh(III)易與CL形成配離子[RhClef,且該配離子在水溶液中存在以下平衡：

3-+

[RhCl6]+3H2ORh(OH)3+3H+6C1?

③25。(2時(shí)相關(guān)氫氧化物的Ksp見下表。開始沉淀的金屬離子濃度為Qlrnol-U;金屬離子濃

度＜L0xl0-5mol.I?時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全。

氫氧化物Fe(OH)3CU(OH)2Rh(OH)3

%1.0x10-386l.OxlO1961.0x10-22.6

回答下列問題：

(1)途徑一：

①“粉碎”的作用是o“氯化溶解”過程中，金屬Rh轉(zhuǎn)化為HjRhCL，該反應(yīng)的化學(xué)

方程式為o

②“定向脫銅”時(shí)，銅的沉淀率隨pH變化如圖所示，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中控制pH為2.5,pH不

宜大于2.5的原因是0

01234

③“陽(yáng)離子交換”過程中，被陽(yáng)離子交換樹脂吸附的金屬陽(yáng)離子有

(2)途徑二：

試卷第16頁(yè)，共18頁(yè)

①“控溫焚燒”將Cu、Fe分別氧化為CuO和Fe2（）3，“加熱至熔融”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KHSO,反應(yīng)的產(chǎn)物之一為SO=則被氧化的Rh和被還

原的KHSO4的物質(zhì)的量之比為

②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）。

③用氨水沉淀錯(cuò)元素的離子方程式為

18.（24-25高三上?山東青島?開學(xué)考試）工業(yè)上以軟鑄礦（主要成分為MnO2,還含有少量Fe2O3）

和輝銅礦（主要成分為M0S2,還含有少量Si、Ni的氧化物）為原料，制備四鋁酸鍍晶體

［（NH4）2MOQ3-2H2O］和硫酸錦晶體的工藝流程如下?；卮鹣铝袉栴}：

已知：pKsp=-lgKsp,常溫下，NiS和MnS的pKsp分別為19.4和12.6；lg2=0.3。

（1）為了提高焙燒效率，可以采取的措施有（寫一條即可）；“高溫焙燒”時(shí)MnCh、M0S2

轉(zhuǎn)化為MnMoO?MnSO4,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式o

（2）“酸浸”時(shí)，硫酸濃度對(duì)Mo、Mn浸出率的影響如圖所示?！八峤睍r(shí)硫酸的最佳濃度為—

g/L,理由是

0100200300400500

硫酸濃度/（g〕T）

（3）黃鈉鐵硯的化學(xué)式為NaFe3（SCU）2（OH）6,生成黃鈉鐵磯的離子方程式為；“除鐵”后

的溶液中c（Mn2+）=0.5mol/L,當(dāng)溶液中可溶組分濃度至1.0*10-6moi/L時(shí)，可認(rèn)為已除盡，貝U“除

鎮(zhèn)”應(yīng)控制溶液pH的范圍是（已知pc（S2-）=-lgc（S2-）,溶液中pc（S2-）和pH的關(guān)系為

pc(S2-)=15.1-pH；忽略溶液體積變化)。

(4)“萃取”的原理為2R3N(叔胺)+2H++MOOU(R3NH)2MOO4,則“反萃取''中的試劑X最適宜選

用(填字母)；從“母液”中回收的副產(chǎn)品主要是_(填名稱)。

a.稀硫酸b.(NH4)2SO4溶液c.NaOH溶液d.氨水

試卷第18頁(yè)，共18頁(yè)

參考答案：

1.(1)溶解鐵片上的鋅(或者除去鋅)

(2)Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4

2++3+3+2+

(3)2Fe+ClO+2H=2Fe+Cl+H2OFeFe

2+3+

(4)做保護(hù)氣，防止Fe(OH)2被空氣氧化為Fe(0H)3Fe+2Fe+8OH=Fe3O4+4H2O

(5)取最后一次的洗滌液，向其中加入足量的稀硝酸酸化，再向其中加入AgNCh溶液，如果

沒有白色沉淀生成，則證明固體已經(jīng)洗干凈或者用干凈的鉗絲或鐵絲蘸取最后一次洗滌液,

放到酒精燈外焰上灼燒，如果沒有觀察到黃色火焰，則證明固體已經(jīng)洗干凈

(6)膠體

【分析】廢舊鍍鋅鐵皮加入NaOH溶液進(jìn)行堿洗，除去表面的油污，同時(shí)溶解鋅，過濾，

向鐵皮中加入足量的硫酸溶解，得到含有硫酸的硫酸亞鐵溶液，向里面加入NaClO溶液，

可以將Fe2+氧化為Fe3+,然后向溶液中通入N2,排出裝置中的空氣，并作保護(hù)氣，防止Fe?+

與0H-反應(yīng)產(chǎn)生的Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3o在加熱沉鐵時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)的離子反應(yīng)：

2+3+

Fe+2Fe+8OH=Fe3O4+4H2O,然后過濾，分離出生成納米磁性FesCU的粒子，最后經(jīng)過分

離得到納米磁性Fe3CU和硫酸鈉溶液，據(jù)此分析作答。

【詳解】(1)“堿洗”時(shí)，加入NaOH溶液的作用：①可以洗去廢舊鍍鋅鐵皮上的油污；②溶

解鐵片上的鋅(或者除去鋅)；

(2)“酸溶”一段時(shí)間后，溶液中檢測(cè)不到Fe3+,這是由于廢舊鍍鋅鐵皮中的Fe2C>3與硫酸

反應(yīng)產(chǎn)生Fe2(SO4)3,Fe2(SCU)3與廢舊鍍鋅鐵皮中Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,最后

完全轉(zhuǎn)化為FeSCU；

(3)“氧化”時(shí)，加入適量的NaClO溶液，可以將溶液中的Fe?+氧化為Fe3+,根據(jù)電子守恒、

電荷守恒、原子守恒，可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；該裝

置目的是制取Fe3O4,其中含有+2、+3兩種價(jià)態(tài)的Fe,因此“氧化”后的溶液中主要含有的

金屬陽(yáng)離子Na+、Fe2\Fe3+；

(4)①通入N2的原因是做保護(hù)氣，防止Fe(OH)2被空氣氧化為Fe(OH)3；

②向溶液中滴加5moi/LNaOH溶液至pH=7,此時(shí)有黑色顆粒生成，該過程中總反應(yīng)的離子

2+3+

方程式為：Fe+2Fe+8OH=Fe3O4+4H2O；

(5)“分離”時(shí)，在磁鐵的幫助下，倒掉上層清液，用蒸儲(chǔ)水洗滌固體2次，固體物質(zhì)是從

含有NaCl的溶液中分離得到，因此洗滌干凈的標(biāo)志是最后一次洗滌液中無(wú)C1-或無(wú)Na+操作。

檢驗(yàn)C1-或Na+是否存在方法是：取最后一次的洗滌液，向其中加入足量的稀硝酸酸化，再

答案第1頁(yè)，共19頁(yè)

向其中加入AgNCh溶液，如果沒有白色沉淀生成，則證明固體已經(jīng)洗干凈或者用干凈的柏

絲或鐵絲蘸取最后一次洗滌液，放到酒精燈外焰上灼燒，如果沒有觀察到黃色火焰，則證明

固體已經(jīng)洗干凈；

(6)由于制取得到的Fe3O4固體顆粒直徑為納米級(jí)大小，因此將制備的磁性PH=7納米顆

粒分散到水中，所得分散系為膠體。

2.(1)將“赤泥”粉碎SiCh、TiO2

⑵將Fe2+氧化為Fe3+99%

不

⑶言

abe

【分析】“赤泥”含有FeO、Fe2O3>SiO2,Sc2O3,TiCh等，用鹽酸酸浸時(shí),SiO2>TiCh難溶

2+33+

于鹽酸，F(xiàn)eO、Fe2O3>SC2O3與鹽酸反應(yīng)生成Fe,Fe\Sc,過濾的濾渣主要成分為SiO2>

3+

TiCh,濾液中加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+便于后續(xù)調(diào)節(jié)pH來除去Fe,加氨水調(diào)節(jié)pH值

沉淀鐵離子，過濾得固體沉淀物為Fe(OH)3沉淀，向?yàn)V液中加入草酸，得到草酸銃晶體，過

濾洗滌干燥后，在空氣中加熱可得SC2O3固體。

【詳解】(1)將“赤泥”粉碎，可增大其與酸的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率，故“酸浸”前對(duì)

“赤泥”的處理方式為將“赤泥”粉碎；“赤泥”含有Fe2O3、SiO2>SC2O3、TiCh等，用鹽酸酸浸

時(shí)，SiO2>TiCh難溶于鹽酸，故濾渣1的主要成分為SiCh、TiO2;

(2)由分析可知，氧化時(shí)，加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+便于后續(xù)調(diào)節(jié)pH來除去Fe3+；當(dāng)

pH=3時(shí)，溶液中氫氧根離子的濃度=10-Umol/L,此時(shí)三價(jià)鐵的濃度=

邛頻=必害=皿1。-5mM，則Fe3+的去除率/0°1一31°11。。％=99%；

C3(OH)(1011)30.001

-

(3)已知25℃時(shí)，Khi(C2O4)=a,Kh2(C2O)=b,KSp[Sc2(C2O4)3]=c,則反應(yīng)

--13

KwKw

2Sc3++3H2c2O4=SC2(C2O4)3+6H+的平衡常數(shù)K=Khl(c2ot)Kh2(c2ot)K：。

Ksp[Sc2(C2O4)3]=髭

3.(1)3d5將硫化物轉(zhuǎn)化為氧化物，除去硫元素

⑵能

2+2++

(3)2Fe+MnO2+4H2O=2Fe(OH)3J+Mn+2H

(4)所得產(chǎn)品中混有亞鐵鹽

(5)6.25x10-8

答案第2頁(yè)，共19頁(yè)

(6)6Mn"+O2+12NH3H2O=2Mn3O4+l2NH；+6H2O

【分析】由題給流程可知,高硫銃礦加入空氣焙燒得到相應(yīng)金屬氧化物和含二氧化硫的煙氣，

然后加入硫酸溶液溶浸時(shí)，二氧化硅與硫酸溶液不反應(yīng)、氧化鈣和硫酸生成硫酸鈣沉淀，過

濾得到含有二氧化硅、硫酸鈣的濾渣1和含有銃、鐵、鋁、鎂元素離子的濾液；向?yàn)V液中加

入二氧化鎰將酸性溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，加入碳酸鈣中和過量酸調(diào)節(jié)溶液pH,

將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾

渣3和濾液；向?yàn)V液中加入氟化錦將鈣離子、鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣、氟化鎂沉淀，過濾得到

含有氟化鈣、氟化鎂的濾渣4和濾液；向?yàn)V液中加入氨水和空氣，空氣中氧氣具有氧化性,

氧化鐳離子得到Mn3O4o

【詳解】(1)MnCCh中Mn為+2價(jià)，錦為25號(hào)元素，失去2個(gè)電子形成二價(jià)鎬離子，其價(jià)

電子排布式為3d5,“焙燒”的主要目的是將硫化物轉(zhuǎn)化為氧化物，除去硫元素；

(2)加入硫酸溶液溶浸是將金屬氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鹽溶液，并除去部分鈣離子，用鹽酸

替換硫酸后，鈣離子可以在凈化除雜過程中再除去，故可以用鹽酸替換硫酸；

(3)酸性條件下，二氧化錦將亞鐵離子氧化為鐵離子，控制溶液的pH=3,此時(shí)鐵離子轉(zhuǎn)化

2+2++

為氫氧化鐵沉淀，故反應(yīng)為：2Fe+MnO2+4H2O=2Fe(OH)3+Mn+2H；

(4)由形成氫氧化物沉淀的pH范圍可知，亞鐵離子不容易生成氫氧化亞鐵沉淀，若省略

該步驟，濾液中會(huì)混有亞鐵離子，導(dǎo)致所得產(chǎn)品中混有亞鐵鹽；

(5)若所得濾液中c(Mg2+)=L0xl0-5mol.uLc2(F)=彳管;'==6.4x10“,則

濾液中c(Ca2+)為c(Ca?+)=號(hào)器^=1卷丁1110117=6.25x108moi.pmoLU、

(6)向?yàn)V液中加入氨水和空氣，空氣中氧氣具有氧化性，氧化鋅離子得到Mm。?反應(yīng)為：

2+

6Mn+O2+12NH,-H2O=2Mn3O4+12NH4+6H2O。

2++3+

4.(1)PbSO42Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O

(2)[2.8~3.5)或2.8<pH<3.5

⑶鹽酸

⑷H2A2或萃取劑

(5)粉狀物粒度更小，比表面積更大，更有利于置換生成海綿狀的錮

答案第3頁(yè)，共19頁(yè)

190x4

(6)4—.-X1021

a-M

【分析】廢渣（ZnO、PbO以及Fe、In的氧化物），加酸后Pb?+轉(zhuǎn)化成硫酸鉛除去，濾渣1為

硫酸鉛，浸出液中含有ZM+、Fe2\1/+等陽(yáng)離子，經(jīng)雙氧水氧化后，亞鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)

鐵離子，反應(yīng)原理為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,加入碳酸鈉“調(diào)pH”使三價(jià)鐵離子沉淀

完全，加入有機(jī)溶劑經(jīng)過萃取分液，原理可表示為：In3+（叫）+3[H2A2]（有機(jī)相）脩為

[InA3?3HA]（有機(jī)相）+3H+（aq）,然后加入鹽酸進(jìn)行反萃取，再加入Zn進(jìn)行置換得到海綿錮,

最后得到精錮，據(jù)此分析解題。

【詳解】（1）根據(jù)分析可知，濾渣1的主要成分為PbSCU;“氧化”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程

2++3+

式為2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O；

（2）常溫下“調(diào)pH”使三價(jià)鐵離子沉淀完全，1/+不沉淀，應(yīng)控制pH范圍為2.8WpH<3.5；

（3）在進(jìn)行反萃取時(shí)加入的是酸，若濾液1的主要成分為ZnCb,則試劑X應(yīng)使用鹽酸；

（4）萃取原理可表示為：In3+（aq）+3[H2A2]（有機(jī)相）嚕？[InA3?3HA]（有機(jī)相）+3H+（aq）,在反

萃取時(shí)加入酸，可得到萃取劑，故流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為萃取劑；

（5）“置換”步驟使用鋅粉而不用鋅片，其原因?yàn)椋悍蹱钗锪６雀?，比表面積更大，更有

利于置換生成海綿狀的錮；

（6）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，錮原子位于As原子圍成的四面體空隙，In的配位數(shù)為4；

②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，As原子有4個(gè)位于體內(nèi)，In原子數(shù)目8x：+6x：=4,晶胞的質(zhì)量為

o3

190x4_190x4

——g,則晶體密度為3Nxl（）2ig?cm-3；

NAa

5.（1）MMMM原子核外電子躍遷釋放能量（合理即可）

3d

（2）將陽(yáng)極渣和黃鐵礦粉碎、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大酸的濃度等（答兩條，合理即可）

硫酸3:2

(3)Fe(OH)3

(4)Mn月+Ca“=Cag+Mn2+或MnE,(s)+Ca"(aq).,CaF^(s)+Mn2+(aq)

1.4x10-8

+

(5)c(Na)=c(H2CO3)+c(HCO；)+c(CO|")

2+

Mn+2HCQ-=MnCO3J+CO2T+H2O

答案第4頁(yè)，共19頁(yè)

【分析】MnCh在酸性條件下有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)eS2有強(qiáng)還原性，二者在酸浸的時(shí)候會(huì)發(fā)生氧化

還原反應(yīng)，結(jié)合題圖中后續(xù)操作后得到的是MnSCU溶液，可知所用的稀酸X為稀硫酸。然

3+3

后向?yàn)V液中加入H2O2可以將雜質(zhì)離子為Fe2+氧化為Fe,再加入CaO調(diào)整溶液pH,使Fe\

Cu?+形成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，但是用CaO來調(diào)pH又會(huì)導(dǎo)致溶液中留下較多的Ca?+,

凈化階段加入MnF2的目的就是使Ca2+轉(zhuǎn)化為難溶物CaF2除去,過濾得到的濾液含有MnSCU,

然后加入碳酸氫鈉沉鎰，處理得到MnCCh,據(jù)此作答。

【詳解】(1)

Fe2+價(jià)層電子排布式為3d6,則排布圖為t|t|t|；

3d

Cu的焰色試驗(yàn)為綠色，這是原子核外電子躍遷釋放能量的結(jié)果。

(2)加快“酸浸”速率的措施有：將陽(yáng)極渣和黃鐵礦粉碎、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大酸的濃

度等；

結(jié)合題圖中后續(xù)操作后得到的是MnS04溶液，可知所用的稀酸X為稀硫酸；

“酸浸”時(shí)，F(xiàn)eS2中的鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為：

+3+2+

2FeS2+3MnO2+12H=2Fe+4S+3Mn+6H2O,則該反應(yīng)中氧化劑MnO2與還原劑FeS2的

物質(zhì)的量之比為3：2o

(3)然后向?yàn)V液中加入H2O2可以將雜質(zhì)離子為Fe2+氧化為Fe3+,再加入CaO調(diào)整溶液pH,

使Fe3+、Cu2+形成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，同時(shí)產(chǎn)生的Ca?+與硫酸根離子形成微溶的CaSO4,

濾渣H的手要成分為CaSCU、CU(0H)2、Fe(OH)3,故答案為：Fe(OH)3o

2+2+

(4)加入M11F2是轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：MnF2