第59讲　无机化工流程题的解题策略 讲义 -备战2025年高考化学一轮复习讲义（苏教版2019）

第59讲　无机化工流程题的解题策略 复习目标　 1.提升应用物质的转化及条件控制、分离提纯操作等相关知识解决实际问题的能力。 2.树立“绿色化学”的观念，形成资源综合利用、物能充分利用的意识。 必备知识 1．常考无机化工流程的呈现形式 2．读图要领 (1)箭头：进入的是投料(反应物)，出去的是含产品中元素的物质(流程方向)、副产物或杂质(支线方向)。 (2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。 3．流程图中主要环节的分析 (1)原料的预处理 ①溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸等。 水浸 与水接触发生反应或溶解 浸出 固体加水(酸)溶解得到离子 酸浸 在酸溶液中反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去 浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 ②灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。 ③审题时要“瞻前顾后”，注意物质性质及反应原理的前后联系。 (2)核心反应——陌生方程式的书写 ①氧化还原反应：熟练应用氧化还原反应规律判断产物，并根据化合价升降相等配平。 ②非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际判断产物。 (3)常用的分离方法 ①过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 ②萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 ③蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。 ④冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 ⑤蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 ⑥冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的NH3。 能力提升 1．硫酸锰（）在工业上用途广泛，主要用作肥料、颜料和杀菌剂。一种由富锰渣（含、、、FeO、、ZnO）制备的化工流程如下： 回答下列问题： (1)“预处理”时，为除去表面油污（油脂），进行的操作是 。 (2)“酸浸”时，“浸渣”的成分是 （填化学式）。 (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (4)是一种有机磷酸酯萃取剂，不同下萃取金属离子的萃取率如图所示，则在“萃取”阶段，最好调节的值约为 ；有机相中含有的金属离子有 （填离子符号）。 (5)“沉铝”时发生反应的化学方程式为 。 (6)“一系列操作”的名称为 、洗涤、干燥。 2．为充分利用资源，变废为宝，可从废旧CPU[含Au(金)、Ag、Cu和Pt(铂)]中回收Au，其化工流程如图： 回答下列问题 (1)“酸浸氧化”中，为了提高反应速率，可以采取的措施是 (写出一种即可)。 (2)“酸浸氧化”中，通入氧气的目的是 。 (3)“酸溶”时，Pt、Au分别转化为H2PtCl6和HAuCl4，同时有NO生成。Pt溶解的化学方程式是 。 (4)“萃取分液”后的“水层”中可回收的金属是 。 (5)从“还原分液”后的“有机层”中回收甲基异丁基甲酮，采用的方法是 。 (6)理论上消耗1mol草酸(H2C2O4)可得到Au的质量为 g(结果保留一位小数)。 (7)提取“滤液”中的Ag+会涉及反应AgCl(s)+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl-，则该反应的平衡常数K的值为 。已知：①[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3 K1=6×10-8；②Ksp(AgCl)=1.8×10-10。 3．废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一。具体化工流程如下： 已知：Ⅰ.铅膏主要成分是、； Ⅱ.是强酸； Ⅲ.。 回答下列问题： (1)写出步骤①反应的化学方程式 。 (2)写出副产品M的一种用途 。 (3)步骤②中存在平衡，该反应平衡常数 。检验固体是否洗涤干净的操作是 。 (4)步骤④加入时边加边搅拌的目的是 。 (5)步骤⑤电解溶液时，阴极反应式为 ，阳极产生单质气体，分子式为 。整个流程中，可以循环使用的物质化学式为 。 (6)已知焙烧可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出500℃时所得铅的氧化物的化学式 。 4．硫铁矿烧渣中含有、、、、等，为了充分利用资源，一种利用硫铁矿烧渣制绿矾（）的化工流程如下：    回答下列问题： （1）酸浸需要使用较浓的硫酸并加热，目的是 ，现有，的硫酸，其物质的量浓度 （保留3位有效数字）。 （2）滤渣除外，还可能含有 ，溶液Ⅰ需保持，原因是 。 （3）用还原时，当氧化产物为，发生主要反应的离子方程式是 ，检验该反应是否完全发生，所用的试剂是 。 （4）除杂时，除去溶液中的，适宜的物质是 。 A NaOH B H2S C FeS D 氨水 （5）已知，在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表： 温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90 溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0 析出晶体 如要获得，则需对溶液Ⅱ进行的操作是：蒸发浓缩， ，过滤，洗涤，干燥。 5．聚合硫酸铁、明矾可用作净水剂。某课题组拟以废弃的铝铁合金为原料制备聚合硫酸铁和明矾，设计化工流程如下： (1)聚合硫酸铁能溶于水，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。 ①在聚合硫酸铁中，x、y之间的关系是 。试剂X中溶质的电子式为 。 ②流程图中，氧化剂稀硝酸应换为双氧水，其原因是 ；为了降低聚合硫酸铁的溶解度，在浓缩过程中加入适量的溶剂是 (填化学式)。 ③若Y为氧化物，用离子方程式表示加入试剂Y的目的： ；溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如图A所示)，试分析pH过小(pH≤3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因： 。                   图 A                      图B (2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。图B为明矾的溶解度随温度变化的曲线，由滤液Ⅰ制备明矾晶体的流程如下(供选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)： ①试剂1是 ；操作1的名称是 。 ②“溶解”恰好完全的标志是 ；结晶措施是 。 拓展精练 1．聚铁[化学式可表示为Fe2（OH）m（SO4）3-n/2]，具有吸附、脱色、除臭作用，是无机高分子混凝剂净水材料。实验室利用黄铜矿废渣（主要成分为FeCuS2和SiO2）制取聚铁的化工流程如下： 回答下列问题： (1)写出焙烧黄铜矿废渣时发生的主要反应的化学方程式 。 (2)滤渣A的主要成分为 （填化学式）。 (3)本工艺流程中在硫酸铁、硫酸铜混合溶液中加入过量的 （填X的化学式），过滤得到硫酸亚铁溶液和滤渣B，要使滤渣B中两种成分分离开来，最简单的方法是 。 (4)将硫酸亚铁溶液、硫酸混合搅拌，当温度升高到30～45℃时，通过加料管缓慢加入H2O2可制得聚铁，此步骤的温度不能过高，其原因是 ，工业上此过程应在 中进行（填字母） A．沸腾炉     B．反应釜   C．回转窑      D．蒸馏塔 (5)流程中可循环利用的物质有 。 (6)当生成1mol聚铁时，理论上消耗30%H2O2（密度为1.11g/cm3） mL。 2．CuAlO2是一种优质的甲醇水蒸气重整制氢反应的催化剂。 I．大多数研究支持甲醇水蒸气重整制氢涉及如下两步反应： CH3OH(g) = CO(g) + 2H2(g)  ΔH = + 91 kJ·mol-1 CO(g)+ H2O(g) = CO2(g) + H2(g)  ΔH = - 41 kJ·mol-1 (1)请写出甲醇水蒸气重整制氢的热化学反应方程式： 。 II．以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含SiO2杂质)为原料制备高纯度铁红和化工生产CuAlO2，流程如下，回答下列问题： (2)CuFeS2中铜元素的化合价为 ，Cu2+的价电子排布式为 。 (3)“酸浸”步骤中通入O2的原因是 。 (4)实验室进行“操作1”需要使用的玻璃仪器有 (填字母)。 A．酒精灯      B．烧杯      C．普通漏斗     D．玻璃棒    E．分液漏斗 (5)“沉铁”步骤中加入CuO的目的是 。 (6)“转化”步骤生成的Cu(OH)2和Al(OH)3需进行过滤、洗涤、干燥，证明固体已洗涤干净的操作和现象是 。 (7)“操作2”为高温灼烧，发生反应的化学方程式为 。 3．废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废旧蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一，具体化工流程如图： 已知：I.铅膏主要成分是PbO2、PbSO4； II.HBF4是强酸； III.KSP(PbSO4)=1.6×10-8、KSP(PbCO3)=7.4×10-14。 回答下列问题： (1)写出副产品M的化学式 ； (2)写出步骤①反应的化学方程式 。 (3)步骤②中存在PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡，比较K1 K2(填“<”，“=”，“>”)；检验PbCO3固体是否洗涤干净的操作是 。 (4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌的目的是 。 (5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时，若电路中转移0.5mol电子，阴极增重 g，阳极产生气体 L(标况)。 (6)已知焙烧PbCO3可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取5.34g PbCO3进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出350℃时所得铅的氧化物的化学式 。 4．废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一，具体化工流程如下： 已知：I．铅膏主要成分是、； Ⅱ．是强酸； Ⅲ．、。 回答下列问题： (1)写出副产品M的化学式 ；气体的电子式 。 (2)写出步骤①反应的化学方程式 。 (3)步骤②中存在平衡，比较 (填“＜”，“=”，“＞”)；检验固体是否洗涤干净的操作是 。 (4)步骤④加入时边加边搅拌的目的是 。 (5)步骤⑤电解溶液时，电路中转移0.5mol电子时阴极增重 g，阳极产生气体 L(标况)。 (6)已知焙烧可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出时所得铅的氧化物的化学式 。 5．以电镀废渣为原料制备硫酸四氨合铜和的一种化工流程如下： 已知： ①电镀废渣中含有、、FeO及。 ②属于两性氢氧化物，碱性条件下，可将溶液中Cr(Ⅲ)氧化为；酸性条件下，可将(Ⅵ)还原为。 ③(Ⅵ)在溶液时，主要以的形式存在；在时，主要以的形式存在。 ④，。 回答下列问题： (1)残渣的主要成分是 。 (2)制备铜氨溶液的过程为向生成的滤渣中加入氨水和，温度控制在为50℃左右，可以较快得到溶液，该反应的化学方程式为 ；该步骤温度不宜过高，原因是 (写出2点)。 (3)“沉铁”后的滤液中需先加入双氧水，后加入硫酸溶液，原因是 。 (4)已知滤液中、的溶解度曲线变化如图所示，则从滤液中获得粗晶体的操作为 ，进一步提纯采用的操作方法为 。 (5)沉铜时加入溶液，当Cu2+完全沉淀时，有无沉淀生成？列式计算说明。(已知：此时溶液中，离子浓度小于时认为完全沉淀) 。 6．一种提取硫酸钠的化工流程如下图所示： 已知： ①铬渣含有Na2S04及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+恰好完全沉淀（c＝1.0×10-5mol/L）时pH分别为3.6 和5。 (1)滤渣A为 (填化学式)。 (2)根据下图溶解度(S)-温度(T)曲线，操作B的最佳方法为 (填字母序号)。 a．蒸发浓缩，趁热过滤     b．蒸发浓缩，降温结晶，过滤 (3)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为 ；酸C为 ，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]= ， (4)根据反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 设如图所示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 ，通过2mol电子，生成Cr2O72-的物质的量是 。 7．我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。 (1)“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是 和 。 (2)CH4可与Cl2反应，反应历程如下 ①Cl—Cl→2Cl· ; ΔH=+243 kJ·mol-1 ②Cl·＋CH3—H→·CH3＋H—Cl ; ΔH=+4 kJ·mol-1 ③·CH3＋Cl—Cl→CH3——Cl＋Cl· ; ΔH= -106kJ·mol-1 则CH4与Cl2反应生成CH3—Cl(g)的热化学方程式为 。 (3)CH4可用于设计燃料电池，甲烷燃料电池的工作原理如下图所示： 则通入CH4的一极为原电池的 (填“正极”或“负极”)，正极的电极反应式为 。 (4)下图表示某些化工生产的流程(有的反应条件和产物已略去) 请回答下列问题： ①流程中所涉及的化学工业 (写出两个即可)。 ②反应I需在500℃进行，主要原因是 ；实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是 。 ③工业上，析出K后，再向母液中继续通入E，并加入细小食盐颗粒，其目的是 。 8．硫铁矿烧渣中含有Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、CuO等，为了充分利用资源，一种利用硫铁矿烧渣制绿矾(FeSO4·7H2O)的化工流程如图： 回答下列问题： (1)酸浸为加快反应速率采取的措施是 (写一条)，现有w=70%，ρ=1.60g/cm3的硫酸，其物质的量浓度c= mol/L(保留3位有效数字)。 (2)滤渣除SiO2外，还可能含有 (填化学式)，溶液Ⅰ需保持pH=0.5～1.0，原因是 。 (3)用FeS2还原时，当氧化产物为，Fe3+还原为 (填微粒符合)，检验Fe3+是否完全发生，所用的试剂是 。(填：KSCN溶液、双氧水、铁氰化钾) (4)除杂时，除去溶液中的Cu2+，适宜的物质是 (填序号)。 A．NaOH       B．Fe       C．氨水 (5)已知FeSO4在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表： 温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90 溶解度 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0 析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O 如要获得FeSO4·4H2O，则需对溶液Ⅱ进行的操作是蒸发浓缩， ，过滤，洗涤，干燥。 9．以黄铜矿(主要成分是，含杂质)为原料制备高纯度铁红和化工产生，流程如下： 回答下列问题： (1)中铜元素的化合价为 。“固体1”的主要成分是 (填化学式)。 (2)实验室进行操作1需要使用的玻璃仪器有 (填名称)。 (3)“酸浸”时发生反应生成、，离子方程式为 。 (4)分离“固体2”时的操作包括过滤、洗涤和干燥，检验洗涤液中不含的操作是 。 (5)“操作2”为高温灼烧，发生反应的化学方程式为 。 10．某铜矿石的主要成分是，还含有少量的、和。某学习小组模拟化工生产设计了如下流程制备精铜。 已知： 回答下列问题： (1)实际生产中，常将铜矿石粉碎的目的是 。 (2)滤渣1中含有较多的铜，提纯滤渣1时反应的离子方程式为 。 (3)滤液1中铁元素的存在形式为 (填离子符号)，检验该离子的常用试剂为 ，生成该离子的离子方程式为 。 (4)写出加入铝粉时生成铜的化学方程式： 。 (5)“电解”精炼过程中，粗铜与外接电源的 极相连；阴极的电极反应式为 。 11．CuAlO2是重要化工品，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O（摩尔盐）是化学上常用的分析试剂。某小组以黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量SiO2）为原料制备这两种化工品，流程如图： 已知：①几种氢氧化物的开始沉淀和完全沉淀的pH，如表所示。 Cu（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3 开始沉淀/pH 4.7 7.6 2.7 完全沉淀/pH 6.7 9.6 3.7 ②4CuO+4Al(OH)34CuAlO2+6H2O+O2↑ 回答下列问题： （1）CuAlO2中铜的化合价为 ；滤渣1的主要成分是 （填化学式）。 （2）反应物中铁元素被氧化的目的是 。 （3）提高这两种方案中“酸浸”反应速率都需要加热，但温度都不宜过高，其原因是 。 （4）在混酸法中，CuFeS2溶于混酸生成Cu2+，Fe3+，SO42-和一种无色气体，该气体遇空气迅速变为红棕色。写出CuFeS2与混酸反应的离子方程式 。 （5）评价上述流程，补充完整： 优点 缺点 细菌法 ① 化学反应慢，需要时间长 混酸法 节省时间 ② 12．铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 已知：①当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在； ②  ； ③易从溶液中结晶析出； ④不同温度下的溶解度如下： 温度℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： (1)Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ； (2)“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ； (3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是 。 ②在“除金”工序溶液中，浓度不能超过 。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为 。 (5)滤液4中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第59讲　无机化工流程题的解题策略 复习目标　 1.提升应用物质的转化及条件控制、分离提纯操作等相关知识解决实际问题的能力。 2.树立“绿色化学”的观念，形成资源综合利用、物能充分利用的意识。 必备知识 1．常考无机化工流程的呈现形式 2．读图要领 (1)箭头：进入的是投料(反应物)，出去的是含产品中元素的物质(流程方向)、副产物或杂质(支线方向)。 (2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。 3．流程图中主要环节的分析 (1)原料的预处理 ①溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸等。 水浸 与水接触发生反应或溶解 浸出 固体加水(酸)溶解得到离子 酸浸 在酸溶液中反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去 浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 ②灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。 ③审题时要“瞻前顾后”，注意物质性质及反应原理的前后联系。 (2)核心反应——陌生方程式的书写 ①氧化还原反应：熟练应用氧化还原反应规律判断产物，并根据化合价升降相等配平。 ②非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际判断产物。 (3)常用的分离方法 ①过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 ②萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 ③蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。 ④冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 ⑤蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 ⑥冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的NH3。 能力提升 1．硫酸锰（）在工业上用途广泛，主要用作肥料、颜料和杀菌剂。一种由富锰渣（含、、、FeO、、ZnO）制备的化工流程如下： 回答下列问题： (1)“预处理”时，为除去表面油污（油脂），进行的操作是 。 (2)“酸浸”时，“浸渣”的成分是 （填化学式）。 (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (4)是一种有机磷酸酯萃取剂，不同下萃取金属离子的萃取率如图所示，则在“萃取”阶段，最好调节的值约为 ；有机相中含有的金属离子有 （填离子符号）。 (5)“沉铝”时发生反应的化学方程式为 。 (6)“一系列操作”的名称为 、洗涤、干燥。 【答案】(1)碱煮水洗 (2) (3) (4) 1.5-1.8之间 、、 (5) (6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【分析】富锰渣（含、、、FeO、、ZnO）原料预处理，将有机物处理掉，经过硫酸酸浸，金属元素转化为相应的离子，在酸性条件下与二价铁离子反应，自身被还原为锰离子，则酸浸后滤液中含有、、、、，不与硫酸反应，则浸渣为，加入将氧化为，离子方程式为，加入萃取，由后续工序可知需将以及保留，则pH调节的范围为1.5-1.8之间，萃取的离子为、、（少量），加入沉铝，化学方程式为 ，经过一系列操作得到硫酸锰晶体，据此解题。 【详解】（1）“预处理”时，为除去表面油污（油脂），可以用碱煮水洗，故答案为碱煮水洗； （2）由分析可知，浸渣为，故答案为：； （3）由分析可知，“氧化”时，发生反应的离子方程式为，故答案为：； （4）由分析可知，pH调节的范围为1.5-1.8之间，其萃取的金属离子有、、，故答案为：1.5-1.8之间；、、； （5）由分析可知，“沉铝”时发生反应的化学方程式为，故答案为： （6）“一系列操作”为从溶液得到晶体的操作，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 2．为充分利用资源，变废为宝，可从废旧CPU[含Au(金)、Ag、Cu和Pt(铂)]中回收Au，其化工流程如图： 回答下列问题 (1)“酸浸氧化”中，为了提高反应速率，可以采取的措施是 (写出一种即可)。 (2)“酸浸氧化”中，通入氧气的目的是 。 (3)“酸溶”时，Pt、Au分别转化为H2PtCl6和HAuCl4，同时有NO生成。Pt溶解的化学方程式是 。 (4)“萃取分液”后的“水层”中可回收的金属是 。 (5)从“还原分液”后的“有机层”中回收甲基异丁基甲酮，采用的方法是 。 (6)理论上消耗1mol草酸(H2C2O4)可得到Au的质量为 g(结果保留一位小数)。 (7)提取“滤液”中的Ag+会涉及反应AgCl(s)+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl-，则该反应的平衡常数K的值为 。已知：①[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3 K1=6×10-8；②Ksp(AgCl)=1.8×10-10。 【答案】(1)将废旧CPU粉碎或适当增大稀硝酸的浓度或升温或搅拌 (2)氧化产生的NO气体，生成硝酸，防止污染空气，且可以氧化Ag、Cu，减少硝酸的用量 (3)3Pt+18HCl+4HNO3=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O (4)Pt (5)蒸馏 (6)131.7 (7)0.003 【分析】废旧CPU[含Au(金)、Ag、Cu和Pt(铂)]用稀硝酸和氧气溶解过滤后得到含有Ag+和Cu2+的滤液和Pt、Au固体，固体“酸溶”时，Pt、Au分别转化为H2PtCl6和HAuCl4，同时有NO生成，用甲基异丁基甲酮萃取出HAuCl4， 再加入草酸溶液还原得到Au，以此解答。 【详解】（1）提高反应速率的方式有升高温度，加入催化剂，增大浓度，将固体粉碎增大接触面积等，“酸浸氧化”中，为了提高反应速率，可以采取的措施是将废旧CPU粉碎、适当增大稀硝酸的浓度、升温、搅拌等，故答案为：将废旧CPU粉碎或适当增大稀硝酸的浓度或升温或搅拌。 （2）由分析酸溶过程中有NO生成，通入氧气可以氧化产生的NO气体，生成硝酸，防止污染空气，且可以氧化Ag、Cu，减少硝酸的用量，故答案为：氧化产生的NO气体，生成硝酸，防止污染空气，且可以氧化Ag、Cu，减少硝酸的用量。 （3）“酸溶”时，Pt、Au分别转化为H2PtCl6和HAuCl4，同时有NO生成，Pt溶解的化学方程式是3Pt+18HCl+4HNO3=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O，故答案为：3Pt+18HCl+4HNO3=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O。 （4）由分析可知“萃取分液”后的“水层”中可回收的金属是Pt，故答案为：Pt。 （5）有机层中的液体沸点不同，从“还原分液”后的“有机层”中回收甲基异丁基甲酮，采用的方法是蒸馏，故答案为：蒸馏。 （6）草酸和HAuCl4反应时的关系2HAuCl4～3H2C2O4，理论上消耗1mol草酸(H2C2O4)可得到Au的物质的量为mol，质量为mol×197g/mol≈131.7g，故答案为：131.7。 （7）提取“滤液”中的Ag+会涉及反应AgCl(s)+2NH3⇌[Ag(NH3)2]++Cl-，则该反应的平衡常数K0.003，故答案为：0.003。 3．废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一。具体化工流程如下： 已知：Ⅰ.铅膏主要成分是、； Ⅱ.是强酸； Ⅲ.。 回答下列问题： (1)写出步骤①反应的化学方程式 。 (2)写出副产品M的一种用途 。 (3)步骤②中存在平衡，该反应平衡常数 。检验固体是否洗涤干净的操作是 。 (4)步骤④加入时边加边搅拌的目的是 。 (5)步骤⑤电解溶液时，阴极反应式为 ，阳极产生单质气体，分子式为 。整个流程中，可以循环使用的物质化学式为 。 (6)已知焙烧可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出500℃时所得铅的氧化物的化学式 。 【答案】 PbO2+SO2=PbSO4 作氮肥 取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的溶液，若无白色沉淀证明已洗净 提高酸溶速率 Pb2++2e—=Pb 【分析】由题给流程可知，废旧铅蓄电池经系列处理后得到含有二氧化铅和硫酸铅的铅膏，将铅膏加水溶解得到浆液，向浆液中通入二氧化硫，具有氧化性的二氧化铅与二氧化硫反应生成硫酸铅，再向反应后的浆液中加入碳酸铵溶液，硫酸铅与碳酸铵溶液反应生成碳酸铅和硫酸铵；过滤、洗涤得到碳酸铅沉淀和硫酸铵溶液，则M为硫酸铵溶液；向碳酸铅中加入20%HBF4溶液，碳酸铅与HBF4溶液反应生成Pb(BF4)2、二氧化碳和水，则气体N为二氧化碳；电解Pb(BF4)2溶液，在阴极得到铅。 【详解】(1) 步骤①发生的反应为具有氧化性的二氧化铅与二氧化硫反应生成硫酸铅，反应的化学方程式为PbO2+SO2=PbSO4，故答案为：PbO2+SO2=PbSO4； (2)由分析可知，副产品M为硫酸铵溶液，硫酸铵是铵盐，可以做氮肥，故答案为：氮肥； (3)由方程式可知，反应的化学平衡常数K=====2.2×105；碳酸铅沉淀表面附有可溶的硫酸铵，检验固体是否洗涤干净就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子，检验的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀证明已洗净，故答案为：2.2×105；取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的溶液，若无白色沉淀证明已洗净； (4) 步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌可以增大HBF4溶液与碳酸铅的接触面积，加快酸溶的反应速率，故答案为：提高酸溶速率； (5)电解Pb(BF4)2溶液时，铅离子在阴极得到电子发生还原反应生成铅,电极反应式为Pb2++2e—=Pb，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+H2O，则电解的总反应方程式为，由方程式可知，反应生成的酸HBF4可以循环使用，故答案为：Pb2++2e—=Pb；O2；HBF4； (6)由题给图示可知，500℃时，焙烧后得到固体的质量为4.46g，5.34g碳酸铅的物质的量为=0.02mol，由铅原子个数守恒可知固体中铅的质量为0.02mol ×207g/mol=4.14g＜4.46g，则含氧化物中铅原子和氧原子的物质的量比为0.02mol：=1:1，铅的氧化物的化学式PbO，故答案为：PbO。 4．硫铁矿烧渣中含有、、、、等，为了充分利用资源，一种利用硫铁矿烧渣制绿矾（）的化工流程如下：    回答下列问题： （1）酸浸需要使用较浓的硫酸并加热，目的是 ，现有，的硫酸，其物质的量浓度 （保留3位有效数字）。 （2）滤渣除外，还可能含有 ，溶液Ⅰ需保持，原因是 。 （3）用还原时，当氧化产物为，发生主要反应的离子方程式是 ，检验该反应是否完全发生，所用的试剂是 。 （4）除杂时，除去溶液中的，适宜的物质是 。 A NaOH B H2S C FeS D 氨水 （5）已知，在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表： 温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90 溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0 析出晶体 如要获得，则需对溶液Ⅱ进行的操作是：蒸发浓缩， ，过滤，洗涤，干燥。 【答案】 加快反应速率 11.4 CaSO4 抑制Fe3+水解 14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+ KSCN溶液 BC 冷却至57℃结晶 【分析】硫铁矿烧渣加入硫酸酸浸，得到滤渣为SiO2，滤液中含有三价铁离子、铝离子、钙离子、硫酸根等，加入活化硫铁矿还原得到滤液含有硫酸亚铁、硫酸铝，调节溶液pH5.2～6.5之间可除去铝离子，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶得到FeSO4•7H2O晶体。 【详解】（1）为加快酸浸的速度可增大硫酸的浓度，还可以加热，升高温度，还可以把矿渣粉碎， 酸浸需要使用较浓的硫酸并加热，现有，的硫酸，其物质的量浓度=11.4（保留3位有效数字）。 答案为：11.4； （2）酸浸过程中，硫酸一定是过量的，滤液中会含有硫酸根离子，由于硫酸钙是微溶物，钙离子可与硫酸根离子结合形成硫酸钙沉淀，滤渣除外，还可能由硫酸钙。滤液中的三价铁离子易水解，若溶液PH过高，导致三价铁离子生成氢氧化铁沉淀，因此溶液中的PH要保持在0.5到1左右，来抑制铁离子水解； 答案为：CaSO4；抑制Fe3+水解； （3）用还原三价铁离子时，当氧化产物为，发生主要反应的离子方程式是14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+，检验三价铁是否完全被还原，取少量溶液于试管中，只需要向溶液中加入硫氰化钾，若溶液不变色，说明三价铁离子完全被还原为亚铁离子，若有红色出现，说明溶液中还含有三价铁。 答案为：14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+ ；KSCN溶液。 （4）除杂时，不能引入新的杂质，还要将杂质离子处理干净， A. NaOH可以出去铜离子，同时引入了钠离子，故A不符合； B. H2S可与铜离子反应转化为硫化铜沉淀，还可防止亚铁离子水解，后面制取晶体蒸发操作又可以除去过量的硫化氢，没有向溶液中引入新杂质，故B符合；         C FeS既可用于除去铜离子，硫化铜和FeS都不溶于水，不会引入新的杂质，故C符合；       D 氨水可以沉淀铜离子生成氢氧化铜，过量还会使沉淀溶解，同时向溶液中引入铵根离子，故D不符合。 答案为：BC （5）有表格数据可知，温度高于56.7℃会转化为，高于70℃转化为，温度低于50度，析出晶体产率较低，因此在结晶过程中，蒸发浓缩后，冷却至低于57℃时进行结晶，过滤，洗涤、干燥； 答案为：冷却至57℃ 结晶。 5．聚合硫酸铁、明矾可用作净水剂。某课题组拟以废弃的铝铁合金为原料制备聚合硫酸铁和明矾，设计化工流程如下： (1)聚合硫酸铁能溶于水，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。 ①在聚合硫酸铁中，x、y之间的关系是 。试剂X中溶质的电子式为 。 ②流程图中，氧化剂稀硝酸应换为双氧水，其原因是 ；为了降低聚合硫酸铁的溶解度，在浓缩过程中加入适量的溶剂是 (填化学式)。 ③若Y为氧化物，用离子方程式表示加入试剂Y的目的： ；溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如图A所示)，试分析pH过小(pH≤3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因： 。                   图 A                      图B (2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。图B为明矾的溶解度随温度变化的曲线，由滤液Ⅰ制备明矾晶体的流程如下(供选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)： ①试剂1是 ；操作1的名称是 。 ②“溶解”恰好完全的标志是 ；结晶措施是 。 【答案】(1) x+2y=6 硝酸的还原产物会污染环境 CH3CH2OH Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O 抑制Fe3+水解 (2) 废弃的铝铁合金 过滤 白色沉淀恰好完全溶解 冷却热饱和溶液 【分析】解答本题要抓住两个流程图，抓住加入试剂的目的，抓住铝、铁及其化合物的化学性质。分析具体问题时，要运用氧化还原反应原理、水解平衡原理、混合物分离的方法等。联系图A、图B，将图象信息与物质性质、化学反应联系起来，寻找突破口。 【详解】（1）①聚合硫酸铁中Fe的化合价为+3价，根据正负化合价代数和等于0可确定x、y之间的关系为x+2y=6。试剂X能溶解Al，不能溶解Fe，因此为强碱溶液，由明矾成分知，X为KOH，其电子式为。 ②氧化剂稀硝酸应换为双氧水，其原因是硝酸的还原产物为大气污染物，则应加入双氧水作氧化剂。聚合硫酸铁能溶于水，微溶于乙醇，因此在浓缩过程中加入适量的乙醇，可以降低聚合硫酸铁的溶解度。 ③最终制备聚合硫酸铁，pH过小，酸性过强，Fe3+的水解受到抑制，不利于形成聚合硫酸铁，要中和过量的酸，又不引入杂质，需要加入氧化铁，发生反应Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O，调节溶液的pH。 （2）①滤液I中有过量的KOH，加入废弃的铝铁合金除去KOH，过滤得到KAlO2溶液，故试剂1是废弃的铝铁合金；操作1的名称是过滤。 ②在KAlO2溶液中滴加稀硫酸至Al(OH)3沉淀达到最大量，再滴加稀硫酸至Al(OH)3恰好完全溶解：2KAlO2+H2SO4+2H2O＝2Al(OH)3↓+K2SO4，2Al(OH)3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+6H2O，故“溶解”恰好完全的标志是白色沉淀恰好完全溶解， 由图B知，明矾的溶解度随着温度的降低而减小，可采用冷却热饱和溶液的方法析出晶体。 拓展精练 1．聚铁[化学式可表示为Fe2（OH）m（SO4）3-n/2]，具有吸附、脱色、除臭作用，是无机高分子混凝剂净水材料。实验室利用黄铜矿废渣（主要成分为FeCuS2和SiO2）制取聚铁的化工流程如下： 回答下列问题： (1)写出焙烧黄铜矿废渣时发生的主要反应的化学方程式 。 (2)滤渣A的主要成分为 （填化学式）。 (3)本工艺流程中在硫酸铁、硫酸铜混合溶液中加入过量的 （填X的化学式），过滤得到硫酸亚铁溶液和滤渣B，要使滤渣B中两种成分分离开来，最简单的方法是 。 (4)将硫酸亚铁溶液、硫酸混合搅拌，当温度升高到30～45℃时，通过加料管缓慢加入H2O2可制得聚铁，此步骤的温度不能过高，其原因是 ，工业上此过程应在 中进行（填字母） A．沸腾炉     B．反应釜   C．回转窑      D．蒸馏塔 (5)流程中可循环利用的物质有 。 (6)当生成1mol聚铁时，理论上消耗30%H2O2（密度为1.11g/cm3） mL。 【答案】(1) (2)SiO2 (3) Fe 磁铁吸附 (4) 温度过高，双氧水会分解 B (5)Fe、H2SO4 (6)102.1 【分析】黄铜矿废渣（主要成分为FeCuS2和SiO2）经焙烧得到SO2、Fe2O3、CuO和SiO2混合物，SO2可用于制备硫酸，Fe2O3、CuO和SiO2混合物中加入硫酸，Fe2O3、CuO反应生成硫酸铁和硫酸铜，SiO2不溶于硫酸，过滤后所得滤渣A为SiO2，向滤液中加入过量的铁粉，置换出铜，三价铁离子转化为亚铁离子，过滤分离出滤渣B为Cu、Fe的混合物，滤液中FeSO4加入硫酸和过氧化氢得到聚铁。 【详解】（1）焙烧黄铜矿废渣时发生的反应为，故答案为：； （2）加入硫酸后，只有SiO2不与硫酸反应，故滤渣为SiO2，故答案为：SiO2； （3）为了分离硫酸铁与硫酸铜，加入的X应为Fe，滤渣B为铁和铜，分离的最简单的方法为磁铁吸附，故答案为：Fe；磁铁吸附； （4）加入过氧化氢后，若温度更高，会引起过氧化氢分解，工业上此过程应在反应釜中进行，故答案为：温度过高，双氧水会分解；B； （5）由流程图可知，可循环使用的物质有Fe、H2SO4，故答案为：Fe、H2SO4； （6）聚铁中Fe为+3价，根据电子转移守恒，当生成1mol聚铁时消耗H2O2为=1mol，故需要30%H2O2（密度为1.11g/cm3）的体积为：=102.1cm3，即需要30%H2O2的体积为102.1mL，故答案为：102.1。 2．CuAlO2是一种优质的甲醇水蒸气重整制氢反应的催化剂。 I．大多数研究支持甲醇水蒸气重整制氢涉及如下两步反应： CH3OH(g) = CO(g) + 2H2(g)  ΔH = + 91 kJ·mol-1 CO(g)+ H2O(g) = CO2(g) + H2(g)  ΔH = - 41 kJ·mol-1 (1)请写出甲醇水蒸气重整制氢的热化学反应方程式： 。 II．以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含SiO2杂质)为原料制备高纯度铁红和化工生产CuAlO2，流程如下，回答下列问题： (2)CuFeS2中铜元素的化合价为 ，Cu2+的价电子排布式为 。 (3)“酸浸”步骤中通入O2的原因是 。 (4)实验室进行“操作1”需要使用的玻璃仪器有 (填字母)。 A．酒精灯      B．烧杯      C．普通漏斗     D．玻璃棒    E．分液漏斗 (5)“沉铁”步骤中加入CuO的目的是 。 (6)“转化”步骤生成的Cu(OH)2和Al(OH)3需进行过滤、洗涤、干燥，证明固体已洗涤干净的操作和现象是 。 (7)“操作2”为高温灼烧，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) +2 3d9 (3)将二价铁氧化成三价铁，便于后续分离 (4)BCD (5)调节pH，使三价铁离子生成氢氧化铁，从而分离出去 (6)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则证明已洗涤干净 (7) 【分析】酸浸”时 CuFeS2发生反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4，SiO2不与酸反应，经过过滤后，固体1为SiO2，加入CuO调节pH，使Fe3+变为Fe(OH)3沉淀，加入NaOH及硫酸铝进行转化，生成氢氧化铜及氢氧化铝，经过灼烧后生成CuAlO2 ，以此分析。 【详解】（1）根据盖斯定律，两式相加得 ΔH=（91-41）kJ/mol=+50kJ/mol； （2）CuFeS2中Fe元素为+2、S元素为-2价，则铜元素的化合价为+2；铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，铜原子失去2个电子形成铜离子，则铜离子的价电子排布式为：3d9； （3）CuFeS2中Fe元素为+2 价，Fe2+具有还原性，“酸浸”步骤中通入O2的原因是将二价铁氧化成三价铁，便于后续分离； （4）“操作1”为过滤，实验室进行过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗、玻璃棒，故选BCD； （5）CuO能与H+反应能调高溶液的pH，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，则“沉铁”步骤加入CuO目的是调节pH，使三价铁离子生成氢氧化铁，从而分离出去； （6）检验硫酸根是否存在，需要加氯化钡观察有无沉淀出现，取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则证明洗涤液中已不含硫酸根； （7）氢氧化铜及氢氧化铝，经过高温灼烧后生成CuAlO2，铜元素化合价降低，则氧元素化合价升高，产物为氧气，该反应的化学方程式为。 3．废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废旧蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一，具体化工流程如图： 已知：I.铅膏主要成分是PbO2、PbSO4； II.HBF4是强酸； III.KSP(PbSO4)=1.6×10-8、KSP(PbCO3)=7.4×10-14。 回答下列问题： (1)写出副产品M的化学式 ； (2)写出步骤①反应的化学方程式 。 (3)步骤②中存在PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡，比较K1 K2(填“<”，“=”，“>”)；检验PbCO3固体是否洗涤干净的操作是 。 (4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌的目的是 。 (5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时，若电路中转移0.5mol电子，阴极增重 g，阳极产生气体 L(标况)。 (6)已知焙烧PbCO3可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取5.34g PbCO3进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出350℃时所得铅的氧化物的化学式 。 【答案】 (NH4)2SO4 PbO2+SO2=PbSO4 > 取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗净 提高酸溶速率 51.75g 2.8L Pb2O3 【分析】由题给流程可知，向铅膏中加水得到浆液后，先通入二氧化硫气体，将二氧化铅转化为硫酸铅，再加入碳酸铵溶液，将硫酸铅转化为碳酸铅，过滤、洗涤得到副产品硫酸铵溶液和碳酸铅沉淀；向碳酸铅中加入20% HBF4溶液，将碳酸铅沉淀转化为Pb(BF4)2溶液和二氧化碳气体，电解得到的Pb(BF4)2溶液，在阴极得到铅。 【详解】(1)由分析可知，副产品M为硫酸铵，化学式为(NH4)2SO4，故答案为：(NH4)2SO4； (2) 由分析可知，步骤①发生的反应为二氧化铅与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸铅，反应的化学方程式为PbO2+SO2=PbSO4，故答案为：PbO2+SO2=PbSO4； (3) 由分析可知，步骤②发生的反应为碳酸铵溶液与溶度积大的硫酸铅反应生成溶度积小的碳酸铅和硫酸铵，由反应进行的方向可知，正向反应的程度大于逆向反应，则K1＞K2；碳酸铅表面附有可溶的硫酸铵，则检验固体是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子，检验的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗净，故答案为：＞；取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗净； (4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌可以增大反应物的接触面积，使反应物充分混合，提高酸溶速率，故答案为：提高酸溶速率； (5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时，铅离子在阴极得到电子发生还原反应生成铅，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，若电路中转移0.5mol电子，阴极生成铅的质量为0.5mol××207g/mol=51.75g，标准状况下，阳极生成氧气的体积为0.5mol××22.4L/mol=2.8L，故答案为：51.75g；2.8L； (6)5.34g碳酸铅的物质的量为=0.02mol，由铅原子个数守恒可知，350℃时所得铅的氧化物中铅的质量为0.02mol×207g/mol=4.14g，氧化物中铅原子和氧原子的物质的量比为0.02mol：=2:3，则氧化物的化学式为Pb2O3，故答案为：Pb2O3。 4．废旧铅蓄电池会导致铅污染，国内外对废蓄电池的湿法处理进行了广泛研究，RSR工艺回收铅是其成果之一，具体化工流程如下： 已知：I．铅膏主要成分是、； Ⅱ．是强酸； Ⅲ．、。 回答下列问题： (1)写出副产品M的化学式 ；气体的电子式 。 (2)写出步骤①反应的化学方程式 。 (3)步骤②中存在平衡，比较 (填“＜”，“=”，“＞”)；检验固体是否洗涤干净的操作是 。 (4)步骤④加入时边加边搅拌的目的是 。 (5)步骤⑤电解溶液时，电路中转移0.5mol电子时阴极增重 g，阳极产生气体 L(标况)。 (6)已知焙烧可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分取进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出时所得铅的氧化物的化学式 。 【答案】 ＞ 取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液若无白色沉淀证明已洗净 提高酸溶速率 51.75g 2.8L 【详解】(1)铅膏中含有PbO2和PbSO4，向浆液中加入SO2和(NH4)2CO3得到PbCO3和副产品M；由于PbO2具有强氧化性，SO2具有强还原性，则副产品M为(NH4)2SO4；HBF4是强酸，和PbCO3反应生成Pb(BF4)2溶液和CO2气体，故N为CO2，其电子式为； (2)反应①的化学方程式为PbO2+SO2=PbSO4； (3)实际生产中，PbSO4和(NH4)2CO3反应得到PbCO3和(NH4)2SO4，说明在该平衡中K1＞K2；检验PbCO3固体是否洗干净的操作是取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀则证明已洗净； (4)步骤④中加入HBF4时边加边搅拌的目的是加快酸溶速率； (5)电解Pb(BF4)2溶液时，阳极上的电极反应为4OH--4e-=O2↑+H2O，阴极上的电极反应为Pb2++2e-=Pb；电路中转移0.5mol电子时，n(Pb)=0.25mol，n(O2)=0.125mol，则m(Pb)=n(Pb) ∙ M(Pb)=0.25mol207g/mol=51.75g，V(O2，标况)=n(O2) ∙ Vm=0.125mol22.4g/mol=52.8L，即阴极上增重51.75g，阳极上标况下产生气体2.8L； (6)5.34g PbCO3的物质的量为0.02mol，则350℃时，4.62g 铅的氧化物含有0.02mol Pb，即4.14g Pb，则含氧元素0.48g，即0.03mol，则该氧化物的化学式为Pb2O3。 5．以电镀废渣为原料制备硫酸四氨合铜和的一种化工流程如下： 已知： ①电镀废渣中含有、、FeO及。 ②属于两性氢氧化物，碱性条件下，可将溶液中Cr(Ⅲ)氧化为；酸性条件下，可将(Ⅵ)还原为。 ③(Ⅵ)在溶液时，主要以的形式存在；在时，主要以的形式存在。 ④，。 回答下列问题： (1)残渣的主要成分是 。 (2)制备铜氨溶液的过程为向生成的滤渣中加入氨水和，温度控制在为50℃左右，可以较快得到溶液，该反应的化学方程式为 ；该步骤温度不宜过高，原因是 (写出2点)。 (3)“沉铁”后的滤液中需先加入双氧水，后加入硫酸溶液，原因是 。 (4)已知滤液中、的溶解度曲线变化如图所示，则从滤液中获得粗晶体的操作为 ，进一步提纯采用的操作方法为 。 (5)沉铜时加入溶液，当Cu2+完全沉淀时，有无沉淀生成？列式计算说明。(已知：此时溶液中，离子浓度小于时认为完全沉淀) 。 【答案】 温度过高会加速的挥发，加速的分解，“铜氨液”会分解生成 “沉铁”后的滤液显碱性，先加入双氧水的目的是将铬(Ⅲ)氧化为，后加入硫酸，目的是将转化为，若顺序颠倒，则难以生成 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 重结晶 完全沉淀时，，，故没有沉淀生成 【分析】电镀废渣中含有、、FeO及。电镀废渣用硫酸溶解，、、FeO及都能溶解，但生成的硫酸钙微溶于水，形成残渣，过滤后，滤液中含有Cr3+、Cu2+、Fe2+和少量Ca2+，在滤液中加入，将Cu2+转化为CuS沉淀，滤渣中含有CuS，可以用于制备铜氨溶液；沉铜后的滤液中加入KOH沉铁，将Fe2+转化为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁可能会转化为氢氧化铁沉淀；再在滤液中先加入双氧水，在碱性条件下，将溶液中Cr3+氧化为；然后用硫酸调节溶液的pH＜5，使转化为，据此分析解答。 【详解】(1)根据上述分析，硫酸钙微溶于水，会转化为残渣，故答案为：； (2)制备铜氨溶液的过程为向生成的滤渣中加入氨水和，温度控制在为50℃左右，生成，反应的化学方程式为；温度过高会加速的挥发，加速的分解，“铜氨液”会分解生成，因此该步骤温度不宜过高，故答案为：；温度过高会加速的挥发、加速的分解、“铜氨液”会分解生成； (3)先加入双氧水的目的是将铬氧化为，后加入硫酸，调节溶液的pH＜5，使转化为，若顺序颠倒，则难以生成，故答案为：“沉铁”后的滤液显碱性，先加入双氧水的目的是将铬(Ⅲ)氧化为，后加入硫酸，目的是将转化为，若顺序颠倒，则难以生成； (4)根据、的溶解度特点，从溶液中获取晶体，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，进一步提纯采取的操作方法是重结晶，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；重结晶； (5)完全沉淀时，== mol/L =，此时===＜=，故没有沉淀生成，故答案为：完全沉淀时，，，故没有沉淀生成。 【点睛】本题的易错点和难点为(5)，要注意根据的大小关系分析判断，当时没有沉淀生成，当时有沉淀生成。 6．一种提取硫酸钠的化工流程如下图所示： 已知： ①铬渣含有Na2S04及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+恰好完全沉淀（c＝1.0×10-5mol/L）时pH分别为3.6 和5。 (1)滤渣A为 (填化学式)。 (2)根据下图溶解度(S)-温度(T)曲线，操作B的最佳方法为 (填字母序号)。 a．蒸发浓缩，趁热过滤     b．蒸发浓缩，降温结晶，过滤 (3)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为 ；酸C为 ，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]= ， (4)根据反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 设如图所示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 ，通过2mol电子，生成Cr2O72-的物质的量是 。 【答案】 Fe(OH)3 a 3SO32-＋Cr2O72-＋8H+=2Cr3+＋3SO42-＋4H2O H2SO4 1.0×10-32 正 4OH－-4e－=O2↑＋2H2O 1mol 【详解】（1）因为调节pH到3.6，此时Fe3＋以氢氧化铁形式完全沉淀，因此滤渣A为Fe(OH)3； （2）流程的目的是提取Na2SO4，根据溶解度－温度曲线，Na2SO4的溶解度随着温度升高而降低，因此采用蒸发浓缩，趁热过滤，得到Na2SO4，即最佳方法是选项a； （3）Cr2O72－中Cr的化合价由＋6价→＋3价，化合价共降低3×2=6价，SO32－中S的价态由＋4价→＋6价，化合价升高2价，最小公倍数为6，因此离子反应方程式为3SO32－＋Cr2O72－＋8H＋=2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O ；因为Cr2O72－具有强氧化性，能盐酸氧化成氯气，以及硝酸具有挥发性，因此酸化Cr2O72－所用的酸是H2SO4；Cr3＋完全转化成沉淀，pH=5，即溶液中c(OH－)=10－9mol·L－1，Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3＋)×c3(OH－)=10－5×(10－9)3=10－32； （4）Cr的化合价没有发生变化，根据所示的电解装置图，左侧加入稀氢氧化钠溶液，出来的是浓氢氧化钠溶液，此电极上产生OH－，得到H2，即此极为阴极，右侧为阳极，接电源的正极，其电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O；2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，通过2mol电子，产生2molH＋，即生成Cr2O72－的物质的量为1mol。 【点睛】本题易错点是氧化还原反应方程式的书写，根据题干Cr2O72－作氧化剂，SO32－作还原剂，离子反应式为Cr2O72－＋SO32－→Cr3＋＋SO42－，Cr2O72－中Cr的化合价由＋6价→＋3价，化合价共降低3×2=6价，SO32－中S的价态由＋4价→＋6价，化合价升高2价，最小公倍数为6，有Cr2O72－＋3SO32－→2Cr3＋＋3SO42－，环境是酸性环境，为了使前后所带电荷数守恒以及原子守恒，离子反应方程式有：3SO32－＋Cr2O72－＋8H＋=2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O 。 7．我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。 (1)“可燃冰”属于化石燃料，主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料，它们的名称分别是 和 。 (2)CH4可与Cl2反应，反应历程如下 ①Cl—Cl→2Cl· ; ΔH=+243 kJ·mol-1 ②Cl·＋CH3—H→·CH3＋H—Cl ; ΔH=+4 kJ·mol-1 ③·CH3＋Cl—Cl→CH3——Cl＋Cl· ; ΔH= -106kJ·mol-1 则CH4与Cl2反应生成CH3—Cl(g)的热化学方程式为 。 (3)CH4可用于设计燃料电池，甲烷燃料电池的工作原理如下图所示： 则通入CH4的一极为原电池的 (填“正极”或“负极”)，正极的电极反应式为 。 (4)下图表示某些化工生产的流程(有的反应条件和产物已略去) 请回答下列问题： ①流程中所涉及的化学工业 (写出两个即可)。 ②反应I需在500℃进行，主要原因是 ；实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是 。 ③工业上，析出K后，再向母液中继续通入E，并加入细小食盐颗粒，其目的是 。 【答案】 煤 石油 CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)  △H= -102 kJ·mol-1 负极 O2+ 2H2O +4e-→ 4OH- 合成氨、氨氧化法制硝酸，联合制碱法(或侯氏制减法) 500℃时，该反应的催化剂的活性最高 铂(铑)合金作催化剂，高温 增大NH4+和Cl-的浓度，析出副产品NH4Cl 【分析】(1)化石燃料包括天然气、煤、石油； (2)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到； (3)燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应，正极是氧气得到电子发生还原反应； (4)依据流程分析液态空气蒸馏得到氧气和氮气，焦炭和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；推断反应Ⅰ是合成氨的反应，所以A为O2、B为N2、C为H2、E为NH3，反应Ⅱ是氨气的催化氧化反应生成G为NO，H为NO2、I为HNO3，L为NH4NO3，D为CO，F为CO2；E+F+饱和食盐水=NaHCO3↓+NH4Cl，Ⅲ反应是工业侯德榜制碱法；K为NaHCO3，M为Na2CO3；J为NH4Cl；依据推断分析回答。 【详解】(1)化石燃料主要是天然气、石油、煤； (2)①Cl-Cl→2Cl△H=243kJ•mol-1，②Cl•+CH3-H→CH3+H-Cl△H=4kJ•mol-1，③•CH3+Cl-Cl→CH3--Cl+Cl•△H=-106kJ•mol-1；依据盖斯定律②+③得到：CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)△H=-102 kJ•mol-1； (3)甲烷燃料电池，燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应，正极是氧气得到电子发生还原反应，电解质溶液是氢氧化钾溶液，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-→4OH-； (4)①流程分析推断反应Ⅰ是工业合成氨；Ⅱ是工业上制硝酸的第一步氨气的催化氧化；Ⅲ是工业上侯氏制碱法或联合制碱法； ②反应I合成氨是放热反应，需在500℃进行是为了提高反应速率，催化剂活性最大；实际工业生产中，反应Ⅱ的条件是铂铑合金做催化剂高温加热进行氨气的催化氧化反应； ③工业上，析出NaHCO3后，再向母液中继续通入NH3，并加入细小食盐颗粒，增大铵根离子和氯离子浓度，减小氯化铵的溶解度利于晶体析出。 8．硫铁矿烧渣中含有Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、CuO等，为了充分利用资源，一种利用硫铁矿烧渣制绿矾(FeSO4·7H2O)的化工流程如图： 回答下列问题： (1)酸浸为加快反应速率采取的措施是 (写一条)，现有w=70%，ρ=1.60g/cm3的硫酸，其物质的量浓度c= mol/L(保留3位有效数字)。 (2)滤渣除SiO2外，还可能含有 (填化学式)，溶液Ⅰ需保持pH=0.5～1.0，原因是 。 (3)用FeS2还原时，当氧化产物为，Fe3+还原为 (填微粒符合)，检验Fe3+是否完全发生，所用的试剂是 。(填：KSCN溶液、双氧水、铁氰化钾) (4)除杂时，除去溶液中的Cu2+，适宜的物质是 (填序号)。 A．NaOH       B．Fe       C．氨水 (5)已知FeSO4在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表： 温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90 溶解度 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0 析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O 如要获得FeSO4·4H2O，则需对溶液Ⅱ进行的操作是蒸发浓缩， ，过滤，洗涤，干燥。 【答案】(1) 增大硫酸的浓度(还可以加热，搅拌，矿渣粉碎等合理均可) 11.4 (2) CaSO4 抑制Fe3+水解 (3) Fe2+ KSCN溶液(含硫氰根可溶盐均可) (4)B (5)冷却至56.7℃<T<64℃结晶 【分析】硫铁矿烧渣中含有Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、CuO等，向其中加入稀H2SO4，金属氧化物变为可溶性盐，酸性氧化物SiO2不能与酸反应，仍以固体存在，CaO与H2SO4反应产生的CaSO4微溶于水，也以固体形式进入滤渣中，因此溶液Ⅰ中含有Fe3+、Al3+、Cu2+、H+，滤渣中含有SiO2、CaSO4；向溶液Ⅰ中加入FeS2，S被氧化为，Fe3+还原为Fe2+，加入适量Fe使Cu2+变为Cu单质，反应消耗溶液H+，使Al3+形成Al(OH)3沉淀经过滤分离出去，然后将滤液经蒸发浓缩、调整温度在0<T<56.7℃，就可以获得绿矾FeSO4·7H2O。 【详解】（1）酸浸时为加快酸浸的速度可增大硫酸的浓度，还可以加热，升高温度，把矿渣粉碎等；现有w=70.0%，ρ=1.60g/cm3的硫酸，根据物质的量浓度与质量分数换算公式，可知该硫酸溶液的物质的量浓度c=11.4 mol/L； （2）酸浸过程中，硫酸是过量的，CaO与H2SO4反应产生的CaSO4是微溶物，主要以硫酸钙沉淀形式存在，滤渣除SiO2外，还含有CaSO4。滤液中的+3价Fe3+易水解，若溶液pH过高，导致Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，因此溶液中的pH要保持在0.5到1左右，来抑制铁离子水解； （3）用FeS2还原三价铁离子时，当氧化产物为，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，结合物质拆分原则，可知发生主要反应的离子方程式是，即Fe3+还原为Fe2+；若Fe3+反应完全，则反应后的溶液中无Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液不会变为红色。故检验Fe3+是否完全被还原的操作是：取少量溶液于试管中，只需要向溶液中加入硫氰化钾溶液，若溶液不变红色，说明Fe3+完全被还原为Fe2+，若有红色出现，说明溶液中还含有Fe3+； （4）除杂时，要达到除去杂质离子，同时还不能引入新的杂质，还要将杂质离子处理干净。 A．NaOH可以除去铜离子，同时引入了杂质Na+，A不符合题意； B．Fe可以与溶液中Cu2+发生反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，可用于除去铜离子，又不会引入新的杂质，B符合题意； C．氨水可以使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，若氨水过量还会使沉淀溶解形成[Cu(NH3)4]2+进入溶液，同时也使溶液中又引入新的杂质离子铵根离子，C不符合题意； 故合理选项是B； （5）由表格数据可知，冷却至56.7℃<T<64℃结晶转化为FeSO4·4H2O，高于70℃转化为FeSO4·H2O，当温度低于56.7℃时，析出FeSO4·7H2O，故如要获得FeSO4⋅4H2O，则需对溶液Ⅱ进行的操作是蒸发浓缩，冷却至56.7℃<T<64℃进行结晶，过滤，洗涤、干燥。 9．以黄铜矿(主要成分是，含杂质)为原料制备高纯度铁红和化工产生，流程如下： 回答下列问题： (1)中铜元素的化合价为 。“固体1”的主要成分是 (填化学式)。 (2)实验室进行操作1需要使用的玻璃仪器有 (填名称)。 (3)“酸浸”时发生反应生成、，离子方程式为 。 (4)分离“固体2”时的操作包括过滤、洗涤和干燥，检验洗涤液中不含的操作是 。 (5)“操作2”为高温灼烧，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2)烧杯、漏斗、玻璃棒 (3) (4)取最后一次洗涤液于试管中，滴加溶液，若不产生白色沉淀，则证明洗涤液中已不含 (5) 【分析】酸浸”时 CuFeS2发生反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4，SiO2不与酸反应，经过过滤后，固体1为SiO2，加入CuO调节pH，使Fe3+变为Fe(OH)3沉淀，加入NaOH及硫酸铝进行转化，生成氢氧化铜及氢氧化铝，经过灼烧后生成CuAlO2 ，以此分析。 【详解】（1）偏铝酸根为-1价，则CuAlO2中铜元素的化合价为+1；根据分析固体1为SiO2； （2）过滤操作中，需要漏斗、玻璃棒、烧杯； （3）酸浸”时 CuFeS2发生反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4，该反应的离子方程式为； （4）检验硫酸根是否存在，需要加氯化钡观察有无沉淀出现，取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则证明洗涤液中已不含硫酸根； （5）氢氧化铜及氢氧化铝，经过灼烧后生成CuAlO2 ，该反应的化学方程式为。 10．某铜矿石的主要成分是，还含有少量的、和。某学习小组模拟化工生产设计了如下流程制备精铜。 已知： 回答下列问题： (1)实际生产中，常将铜矿石粉碎的目的是 。 (2)滤渣1中含有较多的铜，提纯滤渣1时反应的离子方程式为 。 (3)滤液1中铁元素的存在形式为 (填离子符号)，检验该离子的常用试剂为 ，生成该离子的离子方程式为 。 (4)写出加入铝粉时生成铜的化学方程式： 。 (5)“电解”精炼过程中，粗铜与外接电源的 极相连；阴极的电极反应式为 。 【答案】(1)增大与酸的接触面积，提高金属元素的浸出率 (2) (3) 氯水和硫氰化钾溶液 (4) (5) 正 【分析】某铜矿石的成分中含有Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2，加入足量稀硫酸过滤，Cu2O溶于酸反应生成铜和铜盐，所以滤渣1为Cu、SiO2，滤液1中为亚铁离子、铝离子和铜离子，加入足量氢氧化钠溶液过滤得到滤渣2为氢氧化铜、氢氧化铁，滤液2为AlO离子，滤渣2在空气中加热灼烧得到氧化铁和氧化铜，和铝发生铝热反应得到粗铜，含有铁杂质，粗铜精炼得到精铜，以此解答该题。 【详解】（1）含铜矿石粉碎是增大接触面积加快反应速率，增大矿石与稀盐酸的接触面积，加快酸浸速率并使酸浸更充分； （2）滤渣1为Cu、SiO2 ，其中二氧化硅是酸性氧化物和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子反应方程式为：； （3）Cu2O溶于酸反应生成铜和铜盐，铜和铁离子反应生成，所以滤液A中为亚铁离子，生成离子的离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，检验离子方法为：先加KSCN溶液，若不变色，再加氯水，变红色，说明含有离子； （4）该反应的化学方程式为； （5）在粗铜精炼过程中，粗铜与电源的正连接，发生氧化反应；阴极发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu。 11．CuAlO2是重要化工品，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O（摩尔盐）是化学上常用的分析试剂。某小组以黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量SiO2）为原料制备这两种化工品，流程如图： 已知：①几种氢氧化物的开始沉淀和完全沉淀的pH，如表所示。 Cu（OH）2 Fe（OH）2 Fe（OH）3 开始沉淀/pH 4.7 7.6 2.7 完全沉淀/pH 6.7 9.6 3.7 ②4CuO+4Al(OH)34CuAlO2+6H2O+O2↑ 回答下列问题： （1）CuAlO2中铜的化合价为 ；滤渣1的主要成分是 （填化学式）。 （2）反应物中铁元素被氧化的目的是 。 （3）提高这两种方案中“酸浸”反应速率都需要加热，但温度都不宜过高，其原因是 。 （4）在混酸法中，CuFeS2溶于混酸生成Cu2+，Fe3+，SO42-和一种无色气体，该气体遇空气迅速变为红棕色。写出CuFeS2与混酸反应的离子方程式 。 （5）评价上述流程，补充完整： 优点 缺点 细菌法 ① 化学反应慢，需要时间长 混酸法 节省时间 ② 【答案】 +1 SiO2 铁元素沉淀时，亚铁离子难与铜离子分离，三价铁离子易与铜离子分离 温度过高，细菌会失去活性，硝酸挥发和分解加快 3CuFeS2+17NO3-+20H+=3Cu2++3Fe3++6SO42-+17NO↑+10H2O 环保，不产生污染性气体 排放有毒NO气体 【分析】在混酸法中，CuFeS2溶于混酸生成Cu2+，Fe3+，SO42-和一氧化氮，细菌法是CuFeS2与硫酸氧气反应生成硫酸铁，硫酸铜和水，铜铁矿中的二氧化硅不与酸反应，称为滤渣1，滤液中加入氧化铜，使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，由于氢氧化铜和氢氧化亚铁沉淀时的pH比较接近，不易分离，滤液2中含有铜离子，加入硫酸铝和氢氧化钠后可以得到氢氧化铜和氢氧化铝的混合物，将氢氧化铜加热分解得到氧化铜，再与氢氧化铝在加热的条件下生成CuAlO2，制摩尔盐是将氢氧化铁加还原性酸生成硫酸亚铁，再加硫酸铵即可以得到摩尔盐。 【详解】(1)在CuAlO2中铝为+3价，氧为-2价，故铜为+1价。黄铜中的二氧化硅不溶于酸，滤渣1为二氧化硅。 (2)分析表格pH数据知，调节pH不能以Fe(OH)2形式分离Fe2+和Cu2+，容易以Fe(OH)3形式分离Fe3+和Cu2+； (3)温度高，细菌会变性，失去催化活性，硝酸随温度升高而挥发性增强，分解速率加快，导致反应物浓度急剧降低，反应速率减慢； (4)依题意，反应物是CuFeS2，HNO3和H2SO4，产物是Cu2+，Fe3+， NO，SO42-和H2O；(5)评价方案要从节能，环保，省时，成本等角度考虑，抓住关键点。显然，细菌催化法环保，但耗时多；混酸法省时，但产生NO，一氧化氮有毒； 12．铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 已知：①当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在； ②  ； ③易从溶液中结晶析出； ④不同温度下的溶解度如下： 温度℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： (1)Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ； (2)“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ； (3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是 。 ②在“除金”工序溶液中，浓度不能超过 。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为 。 (5)滤液4中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。 【答案】(1) ds 3d104s1 (2) (3) 使银元素转化为AgCl沉淀 0.5 (4)0.05 (5) 高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产 【分析】铜阳极泥（含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等）加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸，由题中信息可知，滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；滤渣1中加入NaClO、H2SO4、NaCl，将Au转化为Na[AuCl4]除去，滤液2中含有Na[AuCl4]，滤渣2中含有AgCl、PbSO4；在滤渣2中加入Na2SO3，将AgCl转化为Ag2SO3，过滤除去PbSO4，滤液3含有Ag2SO3；滤液2中加入Na2S2O4，将Ag元素还原为Ag单质，Na2S2O4转化为Na2SO3，滤液4中溶质主要为Na2SO3，可继续进行银转化过程。 【详解】（1）Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1； （2）滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，氧化酸浸时Cu2Se与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应，生成、和，反应的离子方程式为：； （3）①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是使银元素转化为AgCl沉淀； ②由题目可知，在“除金”工序溶液中，若加入过多，AgCl则会转化为，当某离子的浓度低于1.0×10−5mol⋅L−1时，可忽略该离子的存在，为了不让AgCl发生转化，则另，由，可得，即浓度不能超过； （4）在“银转化”体系中，和浓度之和为，溶液中存在平衡关系：，当时，此时，则该平衡关系的平衡常数，当时，，解得此时； （5）由分析可知滤液4中溶质主要成分为Na2SO3；由不同温度下的溶解度可知，高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产。 学科网（北京）股份有限公司 $$