2025届高三化学一轮复习 ----工业流程题

2025届高三化学复习----工业流程题 1．（24-25高三上·上海·开学考试）溶液也可蚀刻铜电路板。以下是从溶液蚀刻钢电路板的废液(主要成分为、和)中回收并制备途径之一。 (1)向滤液A中加入少量铁粉，然后蒸发浓缩至 出现时，趁热过滤除去多余的铁粉，再将滤液 、过滤、洗涤，得到粗品。 (2)图中“②洗涤”时，检验铜表面已洗净的方法是 。铜与硝酸和硫酸的混酸反应制备时，有红棕色气体生成，该气体是 (选填“氧化”或“还原”)产物。 2．（广西名校2024-2025学年高三上学期9月联合调研测试化学试题）利用水钻矿(主要成分为，含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。 已知：①25℃时，； ②部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示； 离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 7.2 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 9.2 10.1 ③沉淀过快无法形成； ④在碱性溶液中易被氧化。 回答下列问题： (1)“酸浸”中反应的离子方程式为 。 (2)已知酸浸后溶液中各离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表，“沉铁”中pH控制的理论范围为 。 (3)萃取剂对、萃取率随pH的影响下图，应选择萃取剂 (填“M”或“N”)。 若萃取剂萃取某金属离子的分配系数[分配系数(有机相)(水相)]，用10mL萃取剂萃取20mL水溶液中的该金属离子，则萃取率= (萃取率=某离子被萃取的量/该离子总量×100%)。 (4)过程中，先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是 。“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是 。 (5)Co和形成配离子时，Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子，则化合物具有顺磁性，否则化合物具有抗磁性。已知化合物具有顺磁性，具有抗磁性，则 ， 。 3．（24-25高三上·山西·阶段练习）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为 (填化学式)。 (2)“细菌氧化”中，发生反应(已知：S元素转化为SO)的离子方程式为 。 (3)“沉铁砷”时需加碱调节，生成 (填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含微粒的沉降。 (4)“培烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培烧氧化”，“细菌氧化”的优势为___________。 A．无需控温 B．可减少有害气体产生 C．设备无需耐高温 D．不产生废液废渣 (5)“沉金”中的作用为 。 (6)滤液②经酸化，转化为和的化学方程式为 。用碱中和可生成 (填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。 4．（24-25高三上·山东青岛·开学考试）工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量Fe2O3)和辉钼矿(主要成分为MoS2，还含有少量Si、Ni的氧化物)为原料，制备四钼酸铵晶体[(NH4)2Mo4O13·2H2O]和硫酸锰晶体的工艺流程如下。回答下列问题： 已知：pKsp=-lgKsp，常温下，NiS和MnS的pKsp分别为19.4和12.6；1g2=0.3。 (1)为了提高焙烧效率，可以采取的措施有 (写一条即可)；“高温焙烧”时MnO2、MoS2转化为MnMoO4、MnSO4，写出该反应的化学方程式 。 (2)“酸浸”时，硫酸浓度对Mo、Mn浸出率的影响如图所示。“酸浸”时硫酸的最佳浓度为 g/L，理由是 。 (3)黄钠铁矾的化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6，生成黄钠铁矾的离子方程式为 ；“除铁”后的溶液中c(Mn2+)=0.5mol/L，当溶液中可溶组分浓度≤1.0×10-6mol/L时，可认为已除尽，则“除镍”应控制溶液pH的范围是 (已知pc(S2-)=-1gc(S2-)，溶液中pc(S2-)和pH的关系为pc(S2-)=15.1-pH；忽略溶液体积变化)。 (4)“萃取”的原理为2R3N(叔胺)+2H++MoO⇌(R3NH)2MoO4，则“反萃取”中的试剂X最适宜选用 (填字母)；从“母液”中回收的副产品主要是 (填名称)。 a．稀硫酸　　　b．(NH4)2SO4溶液　　　c．NaOH溶液　　　d．氨水 5．（24-25高三上·江苏扬州·开学考试）硒是人体所需微量元素之一，也是一种重要的工业原料。工业上从铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、Ag2Se等)中提取硒的过程如下： (1)“焙烧”时，Ag2Se与O2反应每消耗1 mol O2，转移电子的物质的量为 。 (2)甲酸还原H2SeO3反应的化学方程式为 。 (3)常温下，H2SeO3电离平衡体系中含Se(+4价)微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。 向亚硒酸溶液滴入氨水至pH=2.5，过程中主要反应的离子方程式 。 (4)还原时，进行了以下实验：向10 mL2.5 mol/L亚硒酸溶液中先加入10 mL氨水，再加入10 mL甲酸溶液，加热至沸腾(103℃)，反应10小时。当氨水浓度在(之间，随着氨水浓度逐渐增大，亚硒酸还原率逐渐升高，可能的原因是 。 (5)粗硒的精制：粗硒经过Na2SO3浸出生成硒代硫酸钠(Na2SsS2O3)粗品→Na2S沉淀粗品中Cu2+、Ag+等杂质金属离子→H2SO4酸化过滤后溶液、过滤得Se。加入一定体积Na2S溶液可除去Cu2+、Ag+等杂质金属离子，Na2S浓度对粗硒除杂的影响如图所示，精硒中的杂质含量上升的原因是 。 (6)实验室中可以用SO2还原H2SeO3溶液制取硒单质，请补充完整实验方案：取一定量H2SeO3溶液， ，得硒单质。(须使用的试剂：SO2、BaCl2溶液、1 mol/L NaOH溶液) 6．（24-25高三上·河北邢台·开学考试）锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： (1)基态Mn原子的价层电子排布图为 ；由排布图可知Mn位于元素周期表中的 区。 (2)“灼烧”时通入足量空气，目的是 。 (3)“碱浸”的目的是 。 (4)“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是 ， (填“能”或“不能”)用代替双氧水。 (5)“沉锰”过程中生成的离子方程式为 {已知：的结构为}。 (6)热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为 。 7．（23-24高三上·浙江宁波·期末）某同学以铁屑（含少量）为原料，制备硫酸亚铁晶体，实验流程如下。 请回答下列问题： (1)加入试剂①后，溶液中反应的离子方程式有、 。 (2)过滤前，操作Ⅰ为蒸发浓缩、 。 (3)硫酸亚铁易被氧化，为确定硫酸亚铁溶液已被完全氧化，应选择的最佳试剂是_____________。 A．铜片 B．溶液 C．溶液 D．溶液 (4)将硫酸亚铁溶液调节至碱性，加入溶液生成红棕色悬浊液，与共沉淀可以获得纳米．生成的离子方程式为 。 8．（23-24高三上·江苏淮安·期末）实验室以废渣（含少量Ca、Mg的氧化物）为原料制备的部分实验过程如下： (1)“浸取”时转化为，该反应的离子方程式为 。 (2)“除、”时，所得溶液中 。[已知：，]。 (3)“沉锰”时，溶液做“沉锰”试剂。 ①的水溶液呈 （填“酸性”或“碱性”或“中性”）。（已知：的，，的） ②此过程需控制温度低于70℃，该过程不宜在较高温度下进行的原因是 。 (4)“加热氧化”时，发生反应生成，该反应的化学方程式为 。 (5)“焙烧”时，生成活性；实验室也可由固体制取活性。如图为不同温度下硫酸锰焙烧2小时后残留固体中含锰产物的XRD图谱（XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。 补充完整由固体制取活性的实验方案：将固体置于可控制温度的反应管中， ，将冷却、研磨、密封包装。（须使用的试剂：溶液） 9．（23-24高三上·天津·期末）铜是人类最早使用的金属，在生产生活中有着重要的应用。一种利用黄铜矿（主要成分为，含少量Fe的氧化物、、Au等）为原料制备纳米Cu的工艺流程如图。 回答下列问题： (1)溶浸前，为加快反应速率，提高溶浸率，要将黄铜矿进行 处理。 (2)溶浸后，滤渣的主要成分为Au、S和 （填化学式）。 (3)写出双氧水氧化的离子方程式 。 (4)氨化时当时，判断是否沉淀完全 （填“是”或“否”）。（已知常温下） (5)保持其他条件相同，分别测得纳米Cu的产率随和pH变化的曲线如图。 生产纳米Cu的适宜条件是 ， 。PH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是 。 (6)①铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图，则铜离子的电荷数为 。 ②高温下稳定性，其原因 。 10．（23-24高三上·四川南充·期末）某废旧金属材料中主要含等，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收，并制备绿矾。回答下列问题： (1)的电离方程式是 ，碱浸时滤液中存在的阴离子有 。 (2)酸浸时加入的“试剂X”为 。 (3)加入铁粉后，发生的化学反应中有一个属于化合反应，其离子方程式为 。 (4)操作Ⅲ的名称是蒸发浓缩， ，过滤，洗涤，干燥。 (5)绿矾在空气中容易被部分氧化，为测定所得绿矾晶体中的含量，步骤如下： Ⅰ：称取绿矾晶体样品，配制成溶液。 Ⅱ：取出溶液，加入适量稀硫酸，滴入的溶液，至反应完全共消耗溶液。 ①Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。 ②Ⅱ中氧化的离子方程式是 。 ③计算绿矾晶体样品中的质量分数为 (用含a、b、c的式子表示)。 11．（24-25高三上·江苏南京·开学考试）氧化亚铜()主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。在酸性溶液中歧化为二价铜离子和铜单质。以黄铜矿(主要成分为，含有杂质)为原料制取的一种工艺流程如图： (1)写出“浸泡”时发生反应的离子方程式 。 (2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为 。 (3)“热还原”时，将新制溶液和溶液按一定量混合，加热至90℃并不断搅拌反应得到粉末。制备装置如下图所示： 反应时A装置原料反应配比为，B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体，防止污染环境，A装置中反应的化学方程式为 。实际反应中需不断滴加NaOH溶液的作用是： 。 (4)反应完成后，利用装置B中的溶液(NaOH与混合溶液)可制备晶体。请补充完整实验方案，取装置B中的溶液， ，洗涤、干燥得晶体。(已知：室温下，溶液中、、的物质的量分数随pH的分布如下图所示；室温下从饱和溶液中结晶出，实验中须使用的试剂及仪器有：、氧气、pH计) (5)工业上常以铜做阳极，石墨做阴极，电解含有NaOH的NaCl水溶液制备。已知：该电解过程中阳极先生成难溶物CuCl，再与NaOH反应转化为。 ①写出阳极的电极反应方程式： 。 ②若电解时理论上生成14.4g时，电路中通过 mol电子。 12．（24-25高三上·河南南阳·开学考试）实验证明，利用一定浓度(物质的量浓度大于)的溶液可以清洗附着在玻璃表面的金属银(所谓银镜)。 (1)下列关于溶液清洗银后所得溶液(不考虑溶液体积变化)的叙述中，正确的是___________。 A．的浓度减小 B．铁元素的质量减小 C．溶液的质量减小 D．的浓度减小 (2)某同学欲从洗银废液中回收金属银和重新获得溶液，设计如下路线： ①过程Ⅰ中所用试剂1为 ，反应的离子方程式为 。 ②过程Ⅱ中溶液2为 溶液。 ③过程Ⅲ中，为什么选用而不选用作为氧化剂？ 13．（24-25高三上·安徽·开学考试）以水锰矿[主要成分为MnO(OH)，还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2及CaO]为原料制备马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]的一种工艺流程如图所示。 已知Ksp(CaF2)=3.6×10-12，当溶液中离子浓度≤1×10-5 mol/L)时，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)为增大步骤Ⅰ的浸出速率，可采取的措施有 (写出一条即可)。 (2)步骤Ⅰ中SO2的作用是 ，滤渣1的成分为 (填化学式)。 (3)步骤Ⅱ中MnO2发生反应的离子方程式为 。 (4)“除钙”步骤中若要Ca2+完全沉淀，需控制溶液中的c(F-)≥ mol/L。 (5)“低温沉锰”得到MnCO3，“酸溶”时发生反应的化学方程式为 。 (6)MnOx一种晶型的晶胞结构如图已知该晶胞的体积为v cm3，则该晶胞中“”球代表的原子的配位数为 ，该晶体的密度为 g/cm3.(阿伏加德罗常数的值用NA表示) 14．（24-25高三上·云南昆明·开学考试）目前世界上60%的镁是从海水中提取的，从海水中提取的制得Mg和，进一步联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛，工业上其主要的生产流程如下： (1)加入过量试剂①后，能够分离得到沉淀的方法操作1用到的玻璃仪器有 ；试剂②可以选用 (填化学式) 。 (2)要得到的操作2名称是 、过滤、洗涤、干燥。 (3)工业上冶炼金属钛的上述生产流程，其第1步是在高温下向金红石(主要成分)与焦炭的混合物中通入，得到和一种可燃性气体，写出这步反应的化学方程式： 。 (4)工业上冶炼金属钛的上述生产流程，其第2步是在稀有气体氛围和加热的条件下，用镁与反应得到钛，写出这步反应的化学方程式 ，该反应时稀有气体氛围的作用是 ，该反应的金属冶炼方法属于是 。 15．（22-23高三上·安徽马鞍山·期末）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及等的化合物。其制备流程如图： 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表： 离子 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 。 (2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有 (写出一条即可)。 (3)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是 (填标号)。 A．      B．      C． 滤渣①的主要成分是 、 、 。 (4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为 。 16．（22-23高三上·四川成都·开学考试）某学校在做铁和硫酸铜溶液反应实验时，产生大量的含硫酸铜和硫酸亚铁的废液，对水体和土壤危害很大，查阅资料知难溶性碱加热分解生成金属氧化物，某化学兴趣小组在探索铜离子转化路径时，有两种转化为氧化铜的方案。流程如下： 方案一： 方案二： (1)操作Ⅰ的名称 。 (2)液体C中的溶质是 ，用化学方程式表示反应②中滴加稀硫酸的目的 。 (3)请你表明对两个方案的观点并说明理由。 。 17．（23-24高三上·广东汕尾·期末）工业常以黄铁矿(主要成分为)和软锰矿(主要成分为，杂质为、、、等元素的氧化物)为原料制备，其工艺流程如图所示。 已知：常温下，。相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示： 金属离子 开始沉淀的 8.1 6.3 1.5 8.9 3.4 完全沉淀的 10.1 8.3 2.8 10.9 4.7 (1)“酸浸”时，滤渣1的成分为和 (填化学式)。 (2)“氧化”涉及主要反应的化学方程式为 。该过程中可代替的物质是 (填化学式，写一种即可)。 (3)“调”的目的是除铁和铝，则调节的合理范围为 。当铁恰好沉淀完全时，溶液中= 。 (4)“除镁”时，若溶液太小会导致除镁不完全，试分析原因： 。 (5)“沉锰”时，涉及主要反应的离子方程式为 。 (6)一定温度下，向溶液中加入氨水，同时通入空气，可制得某种锰的氧化物，其立方晶胞结构及小立方体A、B的结构如下图所示，则该氧化物的化学式为 。若晶胞密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为 nm(列出计算式即可)。 18．（23-24高三上·河北邢台·期末）无水可用作染料工业的氧化剂和媒染剂、有机合成工业的催化剂。甲、乙研究小组根据自己的原料分别从两个不同的角度来制备无水固体。 Ⅰ．甲小组以废铁屑(含少量的木炭和杂质)为原料来制备无水固体，设计的流程如图： 已知：遇到水反应产生两种酸性气体。 回答下列问题： (1)常用溶液除去固体M中的二氧化硅，其离子方程式为 。 (2)有4种试剂：①溶液、②次氯酸钠溶液、③溴水、④过氧化氢溶液，根据实验目的，试剂B最好选用 (填编号)。 (3)检验溶液C中金属离子的试剂是 ，由D→E发生的主要反应的化学方程式为 ，D→E过程中可能会发生氧化还原反应，请设计实验证明： 。 Ⅱ．乙小组原料只有溶液、固体和溶液，为了得到溶液，乙小组设计了电解装置，a、b是离子交换膜，如图所示。 (4)通电后，逐渐溶解，交换膜a的作用是 。 (5)当阳极产生336mL(标准状况下)气体时，溶解固体 g。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) 少量晶体 冷却结晶 (2) 取少量最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则证明铜表面已洗涤干净 还原 【分析】废液的主要成分为、和，加入过量铁粉，发生反应：、，因此过滤后滤液A主要为FeCl2溶液，滤渣B中含有过量的铁和生成的铜；向滤液A中加入少量铁粉，可以防止被氧化，最后经过处理得到晶体；滤渣B中加入过量稀盐酸，溶解铁粉后，过滤得到单质铜，洗涤后经过处理得到。 【详解】（1）滤液A中加入少量铁粉，然后蒸发浓缩至少量晶体出现时，趁热过滤除去多余的铁粉，再将滤液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到粗品。 （2）可以和反应生成AgCl白色沉淀，因此取少量最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则证明铜表面已洗涤干净；铜与硝酸和硫酸的混酸反应制备时，硝酸被还原生成红棕色气体，则为还原产物。 2．(1) (2)3.2—7.2 (3) N 90% (4) 防止沉淀过快无法形成 温度高可减少溶解氧，且形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化 (5) 2 3 【分析】由题给流程可知，向水钴矿中硫酸溶液和亚硫酸钠溶液酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含有亚钴离子的水相和含有锰离子的有机相；水相经系列操作制得硫酸亚钴，向硫酸亚钴中加入氨水，将亚钴离子转化为六氨合亚钴离子，向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液，将六氨合亚钴离子转化为沉淀，过滤得到。 【详解】（1）“酸浸”中氧化钴与硫酸溶液和亚硫酸钠溶液反应生成硫酸亚钴和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （2）由分析可知，加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，由表格数据可知，“沉铁”中控制pH的理论范围为3.2—7.2，故答案为：3.2—7.2； （3）由图可知，相同pH选用萃取剂N时，锰离子的萃取率远大于亚钴离子的萃取率，而选用萃取剂M时，锰离子的萃取率和亚钴离子的萃取率都很大，且相差不大，所以萃取时应选择萃取剂N；由题意可知，==18×=9，则离子的萃取率为×100%=90%，故答案为：N；90%； （4）由题给信息可知，亚钴离子沉淀过快无法形成，所以制备时，先向溶液中加入氨水形成六氨合亚钴离子，然后再缓慢加入氢氧化钠溶液利于形成；容易被空气中氧气氧化，所以加入氢氧化钠溶液时，升温利于减少溶解氧，且形成氨水挥发产生的氨气能隔绝空气，防止产物被氧化，故答案为：防止沉淀过快无法形成；温度高可减少溶解氧，且形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化； （5）Co原子价电子排布式为，从题干中可知有、价。有顺磁性，则Co的原子或离子中有未成对电子，故应为，价电子排布为，7个d电子重排后成3对和1个单电子，根据电荷守恒，化合物总电荷数为0，所以；同理有抗磁性，则Co的原子或离子中没有未成对电子，故应为，价电子排布为，6个d电子重排后成3对，没有不成对电子，根据电荷守恒，化合物总电荷数为0，所以，故答案为：2；3。 3．(1)CuSO4 (2) (3) (4)BC (5)作还原剂，将还原为Au (6) NaCN 【分析】矿粉中加入足量空气和H2SO4，在pH=2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有Fe3+、、As（Ⅵ），加碱调节pH值，Fe3+转化为Fe(OH)3胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含[Au(CN)2]-的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2-的滤液②。 【详解】（1）“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要成分为CuSO4，故答案为：CuSO4； （2）“细菌氧化”的过程中，FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和，离子方程式为：，故答案为：； （3）“沉铁砷”时，加碱调节pH值，Fe3+转化为Fe(OH)3胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，故答案为：Fe(OH)3； （4）A．细菌的活性与温度息息相关，因此细菌氧化也需要控温，故A项不符合题意； B．焙烧氧化时，金属硫化物中的S元素通常转化为SO2，而细菌氧化时，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，可减少有害气体的产生，故B项符合题意； C．焙烧氧化需要较高的温度，因此所使用的设备需要耐高温，而细菌氧化不需要较高的温度就可进行，设备无需耐高温，故C项符合题意； D．由流程可知，细菌氧化也会产生废液废渣，故D项不符合题意； 故答案为：BC； （5）“沉金”中Zn作还原剂，将[Au(CN)2]-还原为Au，故答案为：作还原剂，将[Au(CN)2]-还原为Au； （6）①滤液②含有[Zn(CN)4]2-，经过H2SO4的酸化，[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN，反应得化学方程式为：，故答案为：； ②用碱中和HCN得到的产物，可实现循环利用，即用NaOH中和HCN生成NaCN，NaCN可用于“浸金”步骤，从而循环利用，故答案为：NaCN。 4．(1) 将矿石粉碎或增大空气的量或逆流焙烧 3MnO2+MoS2+3O2=MnMoO4+2MnSO4 (2) 250 该浓度下Mo、Mn的浸出率高，继续增大H2SO4浓度，浸出率变化不明显，造成H2SO4浪费且后续步骤消耗Na2CO3增加 (3) 3Fe3++Na++2+3+3H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑ 1.7-2.8 (4) d 硫酸铵 【分析】由题给流程可知，软锰矿和辉钼矿在空气中高温焙烧时，二氧化锰、二硫化钼与氧气在高温条件下反应生成钼酸锰和硫酸锰，向焙烧渣中加入硫酸酸浸，将氧化铁、氧化镍溶解得到可溶性硫酸盐，二氧化硅与硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的浸出渣和浸出液；向浸出液中加入叔胺萃取溶液中的钼元素，分液得到水相和有机相；向水相中加入碳酸钠溶液，将铁离子转化为黄钠铁矾，过滤得到黄钠铁矾和滤液；向滤液中加入硫化钠调节溶液pH，将镍离子转化为硫化镍沉淀，过滤得到含有硫化镍的滤渣和含有硫酸锰的滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作制得四水硫酸锰晶体；向有机相中加入氨水反萃取、分液得到叔胺和四钼酸铵溶液；向溶液中加入硫酸，中和过量的氨水，使四钼酸铵转化为沉淀，过滤得到含有硫酸铵的母液和四钼酸铵晶体。 【详解】（1）将矿石粉碎、增大空气的量、逆流焙烧等措施能提高焙烧效率；由分析可知，高温焙烧时发生的反应为二氧化锰、二硫化钼与氧气在高温条件下反应生成钼酸锰和硫酸锰，反应的化学方程式为3MnO2+MoS2+3O2=MnMoO4+2MnSO4； （2）由图可知，酸浸时，硫酸浓度为250g/L时，钼、锰的浸出率已经较高，继续增大硫酸浓度，浸出率变化不明显，会造成硫酸浪费，且过量的硫酸会使溶液中铁离子转化黄钠铁矾沉淀时，消耗碳酸钠的量增加，所以酸浸的最佳浓度为250g/L； （3）生成黄钠铁矾沉淀的反应为溶液中的铁离子、钠离子、硫酸根离子与碳酸根离子反应生成黄钠铁矾沉淀和二氧化碳，反应的离子方程式为3Fe3++Na++2+3+3H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑；由硫化锰的溶度积可知，溶液中锰离子浓度为0.5mol/L时，溶液中pc(S2−)=pKsp(MnS)-pc(Mn2+)=12.6-0.3=12.3，则pH=15.1-12.3=2.8，由硫化镍的溶度积可知，溶液中镍离子完全沉淀时，溶液中pc(S2−)=pKsp(NiS)-pc(Ni2+)=19.4-6=13.4，则pH=15.1-13.4=1.7，则溶液中pH的范围为1.7-2.8； （4）由萃取方程式可知，加入氨水能中和溶液中的氢离子，使平衡向逆反应方向移动，有利于四钼酸铵的生成，且不引入新杂质，故选D；由分析可知，母液的主要成分为硫酸铵，则回收的副产品为硫酸铵。 5．(1)6 mol (2)H2SeO3+2HCOOHSe+2CO2↑+3H2O (3)H2SeO3+NH3·H2O=++H2O (4)在实验条件下，比H2SeO3更容易被甲酸还原，随着氨水浓度逐渐增大，溶液中浓度逐渐增大 (5)加硫酸时，硫离子与亚硫酸根反应成硫单质 (6)在不断搅拌下，向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体至不再产生沉淀为止，同时用1 mol/LNaOH溶液吸收多余的尾气，静置、过滤、洗涤，直至取最后一次洗涤滤液，加入BaCl2溶液无沉淀生成，干燥 【分析】由流程可知，焙烧时，Ag2Se与氧气反应生成Ag，且Au、 Ag为不活泼金属，烧渣含Au、Ag、CuO等，Se和S在同一主族，同一主族元素性质相似，故焙烧生成产物A为SeO2，A与水反应生成H2SeO3溶液，还原时发生反应：H2SeO3+2HCOOHSe+2CO2↑+3H2O，得到粗硒，以此来解答。 【详解】（1）“焙烧”时，Ag2Se与O2反应产生Ag、SeO2，反应方程式为：Ag2Se+O22Ag+SeO2，在该反应中Ag由反应前Ag2Se中+1价变为0价，化合价降低1×2=2价；Se由反应前Ag2Se中-2价变为SeO2中的+4价，O由反应前O2中的0价变为反应后SeO2中的-2价，化合价降低2×2=4价，化合价升降变化数为6，可见：每消耗1 mol O2，转移电子的物质的量是6 mol； （2）HCOOH具有还原性，H2SeO3具有氧化性，二者发生氧化还原反应产生Se、CO2、H2O，该反应的化学方程式为：H2SeO3+2HCOOHSe+2CO2↑+3H2O； （3）根据图示可知H2SeO3是二元弱酸，当向其中滴加氨水至溶液pH=2.5时，H2SeO3电离产生了，则二者反应产生NH4HSeO3、H2O，该反应的离子方程式为：H2SeO3+NH3·H2O=++H2O； （4）当氨水浓度在(之间，随着氨水浓度逐渐增大，亚硒酸还原率逐渐升高，可能的原因是：在实验条件下，比H2SeO3更容易被甲酸还原，随着氨水浓度逐渐增大，溶液中浓度逐渐增大 （5）在粗硒提纯过程中，加入一定体积Na2S溶液可除去Cu2+、Ag+等杂质金属离子，Na2S浓度对粗硒除杂的影响如图2所示，根据图示可知：当c(Na2S)大于2.0g/L时，精硒中的杂质含量反而上升，原因可能是加硫酸时，硫离子与亚硫酸根反应成硫单质，导致杂质离子不能被除去； （6）实验室中可以用SO2还原H2SeO3溶液制取硒单质，其完整实验方案：取一定量H2SeO3溶液，在不断搅拌下，向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体至不再产生沉淀为止，同时用1 mol/LNaOH溶液吸收多余的尾气，然后静置、过滤、洗涤，直至取最后一次洗涤滤液，加入BaCl2溶液无沉淀生成，干燥。 6．(1) d (2)使C尽可能转化为CO2 (3)除去铝元素 (4) 环保，不引入新的杂质 能 (5) (6)CoO 【分析】废旧电池正极材料经过灼烧去除杂质炭黑和有机物，再加入氢氧化钠溶液除铝，滤渣为，根据小题中问题可知，过氧化氢为还原剂，再根据下一步沉钴推测，过氧化氢将+3价的钴还原为+2价的钴，加入K2S2O8溶液沉锰得到二氧化锰，再向滤液中加入碳酸钠和氢氧化钠沉镍，最后沉锂得到碳酸锂，碳酸锂再与二氧化锰反应得到锰酸锂，由此作答: 【详解】（1） Mn是25号元素，其价电子排布式为3d54s2，因此其价电子排布图为：，位于元素周期表中的d区； （2）灼烧时是为了除去废旧电池正极材料中的炭黑和有机物，通入足量的空气是为让碳完全燃烧转化为二氧化碳； （3）根据分析可知，碱浸的目的是为了除去Al； （4）用双氧水作还原剂不会产生有毒有害物质，且不会引入杂质；可以为还原剂，并且其氧化产物为硫酸钠，没有引入新的杂质，所以可以作为还原剂代替双氧水； （5）由结构可知，含有过氧键，所以具有强氧化性，将锰离子氧化为二氧化锰，其离子方程式为：； （6）的摩尔质量为183g/mol，则18.3g的物质的量为0.1mol，到a点，固体质量为14.7g，减少了3.6g，说明失去了2分子水，此时化学式为，到c点固体质量为7.5g，根据Co元素守恒，此时钴的质量为5.9g，剩下1.6g推测为氧元素，所以c点的化学式为CoO。 7．(1) (2)冷却结晶 (3)D (4)（或） 【分析】由流程图可知，最终制得硫酸亚铁晶体，可知铁屑用硫酸溶解，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成硫化铁和水，硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁，溶液B为硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸亚铁晶体。 【详解】（1）试剂①为硫酸，加入硫酸后，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成硫化铁和水，硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式有、。 （2）硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸亚铁晶体，过滤前，操作Ⅰ为蒸发浓缩、冷却结晶。 （3）硫酸亚铁易被氧化，Fe2+具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，若加入高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液不褪色，证明硫酸亚铁溶液已被完全氧化，应选择的最佳试剂是溶液，选D。 （4）将硫酸亚铁溶液调节至碱性，加入溶液，硫酸亚铁被氧化为，反应的离子方程式为。 8．(1)++4H+=2Mn2+++2H2O (2)100 (3) 碱性 温度过高会分解 (4)2KOH++2O22+H2O (5)在 850℃下焙烧2小时，并将产生的气体通入1mol/L NaOH溶液 【分析】废渣（含少量Ca、Mg的氧化物）加入H2SO4溶液和Na2SO3溶液浸取，溶液中存在Mn2+、Ca2+和Mg2+，加入NH4F，将CaF2沉淀和MgF2沉淀过滤除去，加入NH4HCO3溶液将Mn2+转化为MnCO3，“焙烧”时，生成活性，“加热氧化”时，发生反应生成，水浸后经过一系列操作得到KMnO4固体，以此解答。 【详解】（1）“浸取”时转化为，Mn元素化合价由+3价下降到+2价，Na2SO3中S元素由+4价上升到+6价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：++4H+=2Mn2+++2H2O。 （2）“除、”时，所得溶液中。 （3）①的水溶液中存在水解平衡： Kh=、 Kh=，说明的水解程度大于的水解程度，则的水溶液呈碱性； ②此过程需控制温度低于70℃，该过程不宜在较高温度下进行的原因是：温度过高会分解。 （4）“加热氧化”时，和KOH、O2发生反应生成，Mn元素由+3价上升到+7价，O元素由0价下降到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：2KOH++2O22+H2O。 （5）由图可知，850℃下焙烧2小时，的含量较高，则固体制取活性的实验方案为：将固体置于可控制温度的反应管中，在 850℃下焙烧2小时，并将产生的气体通入1mol/L NaOH溶液，将冷却、研磨、密封包装。 9．(1)粉碎研磨 (2)SiO2 (3)Fe2+＋ H2O2＋ 2H+＝ 2Fe3+＋ 2H2O (4)否 (5) 3.2 10 生产时pH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是铜离子在氢氧根较大的时候宜生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀不与N2H4⋅H2O反应而导致纳米铜的产率下降 (6) 1 Cu2+价电子排布式为3d9，Cu+价电子排布式为3d10，全满结构，稳定，难失电子 【分析】CuFeS2与硫酸铁发生氧化还原反应生成硫单质、亚铁离子，SiO2、Au不与硫酸反应，过滤，向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子，加入氨水沉淀铁离子，过滤，向滤液中加入得到纳米铜。 【详解】（1）溶浸前，要将黄铜矿粉碎研磨，目的是增大接触面积，提高反应速率，使反应更充分； （2）CuFeS2与硫酸铁发生氧化还原反应生成硫单质、亚铁离子，生成的S和SiO2、Au不与硫酸反应，因此溶浸后，滤渣的主要成分为S、SiO2、Au； （3）加入双氧水氧化亚铁离子，其反应的离子方程式2Fe2+＋ H2O2 ＋ 2H+＝ 2Fe3+＋ 2H2O； （4）c(Fe3+)<10-5mol/L时，视为完全沉淀，此时，c(H+)=5×10-4mol/L，pH=4−lg5=4−(1−0.3)=3.3，则氨化时要确保溶液的pH不小于3.3时视为完全沉淀，故pH=3时，Fe3+未沉淀完全； （5）由图可知，生产纳米Cu的适宜条件是c(N2H4⋅H2O)=3.2 mol⋅L−1，pH=10；生产时pH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是铜离子在氢氧根浓度较大的时候生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀不与反应而导致纳米铜的产率下降； （6）①由晶胞结构图可知，铜离子个数为4，氧离子个数为，化学式为Cu2O，铜离子的电荷数为1；②高温下稳定性Cu+>Cu2+，其原因为：Cu2+价电子排布式为3d9，Cu+价电子排布式为3d10，全满结构，稳定，难失电子。 10．(1) =Na++OH- OH-、AlO (2)稀硫酸 (3)2Fe3++ Fe=3Fe2+ (4)冷却结晶 (5) 100mL容量瓶 5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 【分析】废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、A12O3、CuO等，加入氢氧化钠溶液“碱浸”， Al、A12O3溶解可得到偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠)溶液，滤液I为偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠)溶液，可用于提取铝，滤渣I含有Fe、Cu、Fe2O3、FeO、CuO等，加入试剂X即稀硫酸“酸浸”，可生成硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜，加入过量铁粉，可用于除去硫酸铜，并与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，得到滤液Ⅱ为硫酸亚铁，滤渣Ⅱ为Fe、Cu，加入稀硫酸酸浸，Cu不与硫酸反应，过滤得到铜，滤液Ⅱ经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。 【详解】（1）溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，电离方程式是=Na++OH-，根据分析，碱浸时滤液中存在的阴离子有OH-、AlO； （2）根据分析，酸浸时加入的“试剂X”为稀硫酸； （3）根据分析，加入铁粉后，与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，该化学反应中属于化合反应，其离子方程式为2Fe3++ Fe=3Fe2+； （4）根据分析，操作Ⅲ的名称是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）① 取出溶液，配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶； ②从配制好的溶液中取出溶液，加入适量稀硫酸，滴入bmol/L的KMnO4溶液，发生反应5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O； ③结合离子方程式5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，消耗bmol/L的KMnO4 c mL溶液，硫酸亚铁溶液Fe2+中的物质的量浓度c(Fe2+)=，硫酸亚铁晶体样品中的质量分数为。 11．(1)CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S (2)取样，滴加铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀产生 (3) 3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑ 因为反应产生SO2，导致溶液酸性增强，Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量 (4)边搅拌边向溶液中通入SO2，用pH计测量溶液的pH值，至pH约为10时，再向溶液中通入O2至pH约为7，将溶液加热浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤 (5) 0.2mol 【分析】CuFeS2 “浸泡”时，生成Fe2+、Cu2+，通入氧气和硫酸，将二价铁氧化为三价铁，添加氧化铜，调节pH，来沉淀三价铁，溶液此时为硫酸铜，再加入氢氧化钠和亚硫酸钠，得到Cu2O。 【详解】（1）由图可知，加入硫酸铁，有硫单质生成，根据氧化还原反应，“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S，答案：CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S； （2）判断“操作1”反应已完成即不含有二价铁，检验二价铁实验操作及现象为取样，滴加铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀产生，答案：取样，滴加铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀产生； （3）反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3)：n(CuSO4)=3：2，B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体，防止污染环境，说明有SO2生成，3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑，化学方程式为3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑；不断滴加NaOH溶液的作用是因为反应产生SO2，导致溶液酸性增强，Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量，答案：因为反应产生SO2，导致溶液酸性增强，Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量； （4）若装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4·10H2O晶体，取装置B中的溶液，边搅拌边向溶液中通入SO2，用pH计测量溶液的pH值，至pH约为10时（由微粒物质的量分数可知pH约为10，主要以亚硫酸根存在）；再向溶液中通入O2（将亚硫酸根氧化为硫酸根）至pH约为7，将溶液加热浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤，洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体，答案：边搅拌边向溶液中通入SO2，用pH计测量溶液的pH值，至pH约为10时，再向溶液中通入O2至pH约为7，将溶液加热浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤； （5）①阳极先生成难溶物CuCl，即，再与NaOH反应转化为Cu2O； ②生成14.4g时即0.1mol Cu2O生成，根据原子守恒，可知0.1mol Cu2O需要通过0.2mol电子； 12．(1)A (2) 、 作为氧化剂，反应生成的会混入再生的溶液中，而作为氧化剂，因反应后生成的是水，则不存在这一问题 【分析】从洗银废液中回收金属银和重新获得溶液，需要将Ag置换出来则必须要还原性强于Ag的金属，此外溶液中还剩余部分铁离子，考虑到不引入新的杂质的前提下，试剂1为Fe，操作1为过滤，得到的固体为Ag和Fe的混合物；滤液为Fe(NO3)2，滤液加入H2O2将其氧化为；固体加入盐酸将Fe溶解，得到金属Ag。 【详解】（1）FeCl3溶液洗银，发生反应为：Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+； A．c(Fe3+)减小，故A符合； B．铁元素存在形式不同但质量不会减小，故B不合符； C．Ag不断溶解，溶液质量增加，故C不符合； D．不考虑溶液体积变化，则硝酸根浓度不变，故D不合符； 故选A； （2）①由分析可知，加入的试剂1为铁单质，离子反应为、； ②固体为Ag和Fe的混合物，所以经过稀盐酸处理过后，铁会发生与稀盐酸的反应，生成氯化亚铁和氢气，故溶液2为FeCl2溶液； ③作为氧化剂，反应生成的会混入再生的溶液中，而作为氧化剂，因反应后生成的是水，则不存在这一问题。 13．(1)搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸的浓度等 (2) 还原Fe2O3和MnO(OH) SiO2和CaSO4 (3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (4)6.0×10-4 (5)MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O (6) 3 【分析】向水锰矿矿浆中加入H2SO4溶液和SO2，SiO2与H2SO4不反应，Fe2O3溶解产生的Fe3+被还原为Fe2+，得到含有Mn2+、、Fe2+、Ca2+、Al3+的混合溶液和含有SiO2、CaSO4(微溶)的滤渣1；加入MnO2，将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，则滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，再加入NH4F溶液将Ca2+转化为CaF2沉淀除去，则滤渣3的主要成分为CaF2，此时滤液的主要成分为MnSO4，加入NH4HCO3溶液，得到MnCO3沉淀，加入适量磷酸溶液得到Mn(H2PO4)2溶液，最后经一系列操作后得到Mn(H2PO4)2⋅2H2O。 【详解】（1）为增大步骤Ⅰ的浸出速率，可采取的措施有搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸的浓度等； （2）向水锰矿矿浆中加入H2SO4和SO2，Fe2O3被SO2还原为Fe2+，MnO(OH)被SO2还原为Mn2+，则步骤Ⅰ中SO2的作用是还原Fe2O3和MnO(OH)；SiO2与H2SO4不反应，CaO与H2SO4反应生成微溶物CaSO4，则滤渣1的成分为SiO2和CaSO4； （3）步骤Ⅱ中MnO2氧化Fe2+，便于在步骤Ⅲ中沉淀，则步骤Ⅱ中MnO2发生反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； （4）因，若Ca2+完全沉淀，则需控制溶液中的c(F-)≥mol/L=6.0×10-4mol/L； （5）“低温沉锰”得到MnCO3，“酸溶”时，MnCO3与H3PO4发生复分解反应：MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O； （6）根据“均摊法”，晶胞中黑球的个数：8×+1=2，白球的个数：4×+2=4，则白球代表O，黑球代表Mn，该晶体的化学式为MnO2，由图可知，氧原子的配位数为3，则该晶体的密度为g/cm3=g/cm3。 14．(1) 漏斗、玻璃棒、烧杯 HCl (2)蒸发浓缩、冷却结晶 (3) (4) 做保护气 热还原法 【分析】海水主要含有NaCl与MgSO4，在试剂①石灰乳的作用下生成氢氧化镁沉淀，在试剂②盐酸作用下生成氯化镁，最后电解熔融态氯化镁得到镁单质与氯气，氯气与二氧化钛反应得到四氯化钛经镁还原得到钛单质。 【详解】（1）①操作1是分离固液混合物，所以方法操作是过滤，所用玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯； ②试剂②的作用是溶解氢氧化镁生成氯化镁溶液，所以应是盐酸。 （2）由氯化镁溶液得到固体应采用的方法为蒸发结晶。 （3）根据原子守恒，且得到TiCl4和一种可燃性气体，所以可燃性气体为CO，反应的方程式为。 （4）①在稀有气体氛围保护下，镁与TiCl4反应得到钛和氯化镁，反应的化学方程式为； ②该反应时稀有气体氛围的作用是做保护气； ③加热的条件下，镁还原TiCl4得到钛， 所以该反应的金属冶炼方法属于热还原法。 15．(1) (2)增大硫酸浓度、升高温度、搅拌、延长浸出时间等(答案合理即可) (3) B (4) 【分析】菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物，菱锌矿焙烧碳酸锌转化为氧化锌，加稀硫酸溶解得到硫酸锌、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铜溶液，SiO2不溶于硫酸，为不引入新杂质，用氢氧化钙调节pH=5，生成氢氧化铁沉淀，滤渣①为SiO2、CaSO4、Fe(OH)3，滤液①中加入高锰酸钾把Fe2+氧化为Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀，过滤出沉淀，滤液②加锌粉，置换Cu2+为Cu从而除去，滤液加HF生成MgF2、CaF2沉淀除去Ca2+、Mg2+，过滤，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得ZnSO4⋅7H2O晶体。 【详解】（1）菱锌矿焙烧，碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳，反应的化学方程式为ZnCO3ZnO+CO2↑； （2）将固体粉碎、搅拌、适当升高温度、增大反应物浓度等措施均可提高锌的浸取效果，故答案为：粉碎焙烧后的产物；适当增大硫酸的浓度(或搅拌或适当升高温度)； （3）菱锌矿焙烧碳酸锌转化为氧化锌，加稀硫酸溶解得到硫酸锌、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铜溶液，SiO2不溶于硫酸；溶液中含有Ca2+，为不引入新杂质，最好用氢氧化钙调节pH=5，生成氢氧化铁沉淀，滤渣①为SiO2、CaSO4、Fe(OH)3，故答案为：B；Fe(OH)3；CaSO4；SiO2； （4）向80～90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液把Fe2+氧化为Fe3+，滤渣②中有MnO2，说明高锰酸钾被还原为MnO2，反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+； 16．(1)过滤 (2) 硫酸钠和氢氧化钠 (3)方案一较好，最终能得到纯净的氧化铜，方案二得到的氧化铜中会混有氧化亚铁，不纯 【分析】方案一是将硫酸铜反应成固体铜，再与铁分离后对铜加热转化为氧化铜； 方案二是将硫酸铜转化为氢氧化铜，利用氢氧化铜分解产生氧化铜； 【详解】（1）经过操作Ⅰ能得到固体和液体，分离固体和液体的方法是过滤； 故答案为：过滤； （2）废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁，能与加入的氢氧化钠发生复分解反应，生成氢氧化铜固体、氢氧化亚铁固体和硫酸钠溶液，因为氢氧化钠是过量的，会有剩余，液体C是硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液，液体C中含有氢氧化钠，也会使溶液呈碱性，导致污染，加入稀盐酸能将氢氧化钠反应成硫酸钠和水，使溶液呈中性； 故答案为：硫酸钠和氢氧化钠； （3）方案一是将硫酸铜反应成固体铜，再与铁分离后对铜加热转化为氧化铜； 方案二是将硫酸铜转化为氢氧化铜，利用氢氧化铜分解产生氧化铜；但方案二中过量的氢氧化钠会与硫酸亚铁反应生成对应的氢氧化亚铁，加热时也会分解生成金属氧化物，会导致氧化铜中混有氧化亚铁； 故答案为：方案一较好，最终能得到纯净的氧化铜，方案二得到的氧化铜中会混有氧化亚铁，不纯。 17．(1) (2) (或) (3) (4)利用反应除镁，若太小，正向移动，减小，除镁不完全 (5) (6) 【分析】黄铁矿(主要成分为)和软锰矿(主要成分为，杂质为、、、等元素的氧化物)中加硫酸酸浸溶解时除二氧化硅不溶于硫酸，被氧化生成S单质，故滤渣1为S和，其他金属氧化物和碳酸盐均溶于硫酸转变成相应的硫酸盐；氧化过程中加入二氧化锰将亚铁离子氧化成三价铁离子，然后加氨水调节溶液的pH值将铁铝离子和三价铁离子转变成氢氧化物沉淀除去，故滤渣2为和，过滤后滤液加NH4F，将镁离子转化为MgF2除去滤渣3为MgF2，过滤后在滤液中加碳酸氢铵溶液，将锰离子转变成碳酸锰沉淀，然后过滤后将碳酸锰溶于适量的稀硫酸得到硫酸锰的溶液，据此解答。 【详解】（1）由分析知，“酸浸”时，滤渣1的成分为S和； （2）“氧化”时是将亚铁离子氧化成三价铁离子，化学方程式为；在该过程中作氧化剂，可代替的物质有(或)； （3）“调”的目的是除铁和铝，需要保证三价铁离子和铝离子完全除去，而锰离子不能沉淀，由表中数据值，调节的合理范围为，当铁离子恰好沉淀完全时，溶液的pH为2.8，，由，溶液中； （4）“除镁”时，利用反应除镁，若太小，正向移动，减小，除镁不完全； （5）“沉锰”时，滤液中加碳酸氢铵溶液，将锰离子转变成碳酸锰沉淀，离子方程式为； （6）由图知，晶胞结构由4个小立方体A和4个小立方体B构成，由A知，Mn位于体心和顶点，共含有，O位于体内，共有4个，由B知，Mn位于内部和顶点，共含有，O位于体内，共有4个，故该晶胞中Mn原子个数为，O原子个数为，故则该氧化物的化学式为；若晶胞密度为，为阿伏加德罗常数的值，设晶胞边长为anm，则，则晶胞边长为。 18．(1) (2)④ (3) 溶液(、亚铁氰化钾等) 取少量于试管中，加入过量，振荡，向试管中加水溶解，滴加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应(取少量于试管中，加入过量，振荡，向试管中加水溶解，滴加铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应)。 (4)质子通过(质子交换膜) (5)1.6 【分析】废铁屑与盐酸反应得到氯化亚铁溶液，经过操作①过滤后得到固体(碳和二氧化硅)和A溶液：氯化亚铁溶液和过量的盐酸，加入足量B：氯水或过氧化氢溶液得到C溶液：氯化铁溶液；在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到六水合氯化铁晶体，在氯化亚砜加热条件下得到无水氯化铁，据此作答。 【详解】（1）溶液和二氧化硅反应，其离子方程式为，答案：； （2）根据分析，①溶液、②次氯酸钠溶液、③溴水都会引入杂质离子，所以试剂B最好选用过氧化氢溶液，答案：④； （3）检验溶液C中金属离子即三价铁的试剂是溶液(、亚铁氰化钾等，由六水合氯化铁晶体→无水氯化铁发生的主要反应的化学方程式为，六水合氯化铁晶体→无水氯化铁过程中可能会发生氧化还原反应，若发生氧化还原反应，则会有亚铁离子和硫酸根生成，可以检验硫酸根或亚铁离子，故操作为：取少量于试管中，加入过量，振荡，向试管中加水溶解，滴加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应(取少量于试管中，加入过量，振荡，向试管中加水溶解，滴加铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应)，答案：溶液(、亚铁氰化钾等、、取少量于试管中，加入过量，振荡，向试管中加水溶解，滴加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应(取少量于试管中，加入过量，振荡，向试管中加水溶解，滴加铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应)； （4）电解池中，右侧生成氧气，即为阳极，左侧为阴极，，逐渐溶解，阳极生成的氢离子向阴极移动，交换膜a的作用是质子通过(质子交换膜)，答案：质子通过(质子交换膜)； （5）当阳极产生336mL(标准状况下)气体（0.015mol）时，即转移0.06mol电子，根据电荷守恒，所以需要溶解0.01mol固体进行离子交换，所以质量为，答案：。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$