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·山东青岛·开学考试）以磷石膏(含和少量、等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图所示。 回答下列问题： (1)“转化”步骤中转化成的化学方程式为 。 (2)铝铵矾［］是一种絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案： ①向滤液中加入 ，至不再产生气体，将所得溶液经系列操作制得固体。 ②向溶液中加入固体，边加边搅拌，待固体完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥，得到铝铵矾(部分物质的溶解度随温度的变化如图1所示)。 (3)利用图2装置模拟制备轻质碳酸钙()： ①A中反应的化学方程式为 ；装置B中盛有的试剂是 。 ②多孔球泡的作用是 ；C中反应的化学方程式为 。 2．（24-25高三上·山东青岛·开学考试）工业上利用菱镁矿(主要成分为，含少量、、)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下： 已知：金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表： 金属离子 开始沉淀的pH 9.1 7.0 1.9 3.5 完全沉淀的pH 11.1 9.0 3.2 4.6 (1)轻烧粉的主要成分是 。 (2)“浸出”涉及到的主要反应的化学方程式为 。 (3)滤渣中含有 、和，“浸出”时的pH范围为 。 (4)流程中可循环利用的物质有 (填化学式)。 (5)“沉镁”时反应的化学方程式为 。 3．（2024高三·全国·专题练习）明矾在工业上用作净水剂，医药上用作收敛剂。实验小组采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾大晶体。 已知：晶体结晶需要晶核，外加成核剂、杂质、残余晶体(易附在器壁上)均可作晶核。请回答： (1)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为 (用离子方程式表示)。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．可采取将废易拉罐剪碎、酒精灯加热等方式加快溶解速率 B．加入KOH溶液至不再产生气泡后，趁热过滤，除去不溶物 C．“系列操作I”有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤灼烧 D．制备明矾大晶体时，小晶体应悬挂在靠近烧杯底部的位置 (3)“系列操作II”的装置如图所示，烧杯上方所盖的纸片的作用是 。 4．（23-24高三上·河南濮阳·阶段练习）某废旧储氢合金主要含金属Mg、Ni、Al、Fe，还有少量其他不溶性物质。采用如图所示工艺流程回收硫酸镍晶体。 已知：①25℃时，某些金属离子沉淀完全的pH如表： 金属离子 沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 9.0 8.7 ②“除杂”所得滤液的溶质为和。回答下列问题： (1)提高“碱浸”速率的有效措施有 （任写一种即可）。 (2)“碱浸”过程中发生反应的化学方程式为 。 (3)“预处理”过程中发生反应的离子方程式为 。 (4)“调节”时，若溶液中，则应控制的范围为 。 (5)“除杂”过程中所得滤渣Ⅱ的主要成分为 。 (6)已知镍硫酸盐的溶解度随温度的变化曲线如图，则“一系列操作”的步骤应为控制、 、 、过滤、洗涤、干燥。 (7)常用作电极材料，一种利用太阳能光伏电池电解水交替制备高纯和的装置如图所示。则制时电极3发生的电极反应为 。 （23-24高三上·上海青浦·阶段练习）磷酸铁(FePO4)可用来制备锂离子电池的电极材料，工业上以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、 SiO2和Fe3O4)为原料，制备磷酸亚铁锂(LiFePO4)，流程如下图所示： 5．“焙烧”前需将硫铁矿粉碎，目的是 。 6．滤渣1可来制造玻璃、光导纤维等材料，检验滤渣1洗涤干净的方法是 。 7．下列物质适合做“氧化”过程的氧化剂的是___________。 A．过氧化氢 B．高锰酸钾 C．硝酸 D．次氯酸 8．在生成磷酸铁沉淀时，滴加氨水时pH的控制是关键。如果pH<1.9，Fe3＋沉淀不完全，影响产量；如果pH>3.0，则可能存在的问题是 。 9．工业制氨气的化学反应方程式为 。 10．已知：Ksp(Fe(OH)2)=1.6×10-14、Ksp(Al(OH)3)=1.3 × 10-33.若滤液1中含0.1 mol·L-1 Fe2+、0.001 mol·L-1 Al3+，为了使Al3+完全沉淀(即离子浓度≤1×10-5 mol·L-1)且Fe2+不沉淀，应控制pH的范围为 。 11．FePO4制备LiFePO4的化学方程式为：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑，用单线桥标出电子转移方向和数目 。 12．可用0.100 mol·L-1的酸性K2Cr2O7溶液滴定Fe2+，测定产品LiFePO4的纯度。离子反应方程式为：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。 实验步骤： ①称量LiFePO4样品7.900 g，用稀硫酸溶解； ②将溶解后的溶液稀释为100 mL； ③量取25.00 mL 溶液，滴加2~3滴指示剂； ④用K2Cr2O7标准溶液滴定，3次重复实验平均消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL。 请回答下列问题： (1)实验中需要的定量仪器除天平外，还有 。 (2)产品LiFePO4的纯度为 。 (3)若实验测得的产品纯度偏低，可能原因是 。 A．稀硫酸溶解样品时有少量液体溅出 B．稀释时溶液中部分Fe2+被空气中氧气氧化 C．滴定管装入K2Cr2O7标准液前未润洗 D．滴定前，锥形瓶中有少量蒸馏水 13．（23-24高三上·安徽·阶段练习）一水合硫酸锰(MnSO4·H2O)是一种重要的饲料添加剂和油漆干燥剂。一种以软锰矿(主要成分是MnO2，还有MgO、NiCO3、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图。 已知：①25℃时，Ksp(NiS)=2.0×10-21、Ksp(MnS)=2.8×10-10。 ②该工艺条件下，有关金属离子沉淀的pH如表所示。 金属离子 Fe3+ Fe2+ Ni2+ Mg2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 2.7 7.5 7.7 8. 1 8.3 沉淀完全的pH 3.7 9.7 8.4 9.4 9.8 回答下列问题： (1)将“滤渣Ⅰ”进行二次酸浸的目的是 。 (2)“酸浸”过程中Fe2+还原MnO2的离子方程式为 。 (3)“氧化”加热温度不宜过高的原因是 。 (4)“调pH”操作中调节溶液pH的范围是 。 (5)“除镍”时，用MnS除去Ni2+的离子方程式为 ，该反应在25℃时的平衡常数K值为 。 (6)“沉锰”过程中，pH对沉淀率的影响如图所示，“沉锰”合适的条件是 。 (7)用标准BaCl2，溶液测定样品中MnSO4·H2O的质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可以忽略)，其可能原因是温关 (任写一种)。 14．（23-24高三上·江苏泰州·期中）柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被人体吸收的高效铁制剂， 医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣(含 Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等)为原料，先制备碳酸亚铁，再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如下： 已知：调节溶液的pH可以使水溶液中的金属离子形成氢氧化物沉淀，下表为相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)： 金属离子 Al3+ Fe2+ Fe3+ 沉淀开始pH 3.1 5.9 1.2 沉淀完全 pH 5.1 6.9 3.2 (1)基态Fe价电子排布式为 。Si处于元素周期表的 区。 (2)“浸泡”时加入过量硫酸的目的： 。 (3)“除杂”时有同学提出下列两种途径： 途径一：浸泡滤液FeSO4 途径二：浸泡滤液Fe(OH)3FeSO4 ①请选择较合理的途径并说明理由 。 ②“加铁粉”时发生主要反应的离子方程式 。 (4)“制备FeCO3”时，Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图：    Na2CO3溶液的浓度大于 4 mol/L时，FeCO3的产率有所下降，而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是 。 (5)已知柠檬酸亚铁易被氧化，能溶于水，不溶于乙醇。设计试验方案，从“制备FeCO3”中得到的FeCO3制备柠檬酸亚铁晶体： ， 静置、过滤、洗涤、干燥， 获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有：Fe粉、柠檬酸溶液、无水乙醇) 15．（23-24高三上·江苏·阶段练习）絮凝剂聚合氯化铝{}广泛用于废水处理。由偏铝酸钙制备聚合氯化铝的一种工艺流程如下： 已知：的絮凝效果可用盐基度(盐基度)衡量，当盐基度为0.5时，絮凝效果最佳。 (1)“碱溶”时，化学反应方程式为 。 (2)“沉降”时，温度需不宜高，主要原因是 ；沉降时通入过量发生的离子方程式为 。 (3)“酸化”时装置如图所示，仪器A的名称为 ，若要使絮凝效果最佳，则b= 。 (4)已知溶液不同时，钒元素与铝元素存在形式如下表所示，补充完整利用含的碱性废水制取聚合氯化铝的实验方案：取适量废水， ，将沉淀分散在蒸馏水中，向其中滴加一定量的盐酸，得到聚合氯化铝。(实验中须使用的试剂有：溶液、5%的溶液、蒸馏水、溶液) pH 价V 价V 价 沉淀 沉淀 16．（23-24高三上·陕西·阶段练习）磷酸铁锂电池是一种新型锂离子电池，因常用磷酸亚铁锂()作为其电极材料而得名。一种以钛铁矿(主要成分为，还含有、MgO、CaO、等杂质)为原料制备磷酸亚铁锂和白色颜料钛白粉()的工艺流程如下图所示： 回答下列问题： (1)“酸浸”时，为提高反应速率，控制反应温度为150℃~200℃，钛元素转化为可溶于水的，检验溶液中含铁离子的试剂为 ，滤渣Ⅰ中除过量铁外，还含有的主要成分为 (填化学式)。 (2)“结晶”时，通过 (填操作名称)、过滤、洗涤、干燥，得到。 (3)“水解”时可使钛元素全部转化为偏钛酸()沉淀，其反应的离子方程式为 ； (4)“转化”时，在水溶液中反应生成磷酸铁沉淀，其反应的离子方程式为 ；该过程中需控制溶液的pH为2.1，pH不能过高的原因是 ；沉淀完全时，溶液中 [已知：；通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全]。 (5)“合成”时，葡萄糖的作用是 。 17．（23-24高三上·湖北恩施·期中）21世纪是海洋开发与利用的世纪。海水资源的开发利用具有十分广阔的前景。海水开发利用的流程图如下。回答下列问题： (1)精盐中主要成分所含的非金属元素在元素周期表中的位置是 。 (2)的电子式是 。 (3)反应①②是侯氏制碱反应，反应中可循环使用的物质是 (填化学式)。 (4)写出侯氏制碱反应①的化学方程式： 。 (5)反应①中两种氢化物稳定性比较： (填化学式)。 (6)在空气中直接加热灼烧的最终产物是 (填化学式)。 (7)将加热至450℃，固体质量减少至153g，此时固体产物的化学式是 。 18．（23-24高三上·河南濮阳·期中）从某废铁铬催化剂（含、、、及）中回收铁、铬的工艺流程如图所示： 已知ⅰ．25℃时，溶液中金属离子开始形成氢氧化物沉淀与刚好沉淀完全的pH如表： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 3.8 4.6 7.6 9.5 刚好沉淀完全的pH 2.8 4.7 6.8 9.7 11.1 ⅱ．已知Cr的金属性强于Fe。 回答下列问题： (1)废铁铬催化剂在“酸浸”前，送入球磨机进行粉碎，粉碎的目的是 。 (2)“还原”步骤的目的为 。 (3)调节的范围为 。 (4)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。 (5)试剂X最适宜选用的试剂为 （填序号）。 A．MgO    B．稀    C．CaO (6)“隔绝空气焙烧”步骤发生反应的化学方程式为 ；实际生产过程中还要加入适量CaO，其目的是 。 (7)由滤液2得到结晶水合物的操作是 、过滤、洗涤、干燥。 (8)滤液3中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为 （通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全：；；）。 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)CaSO4+(NH4)2CO3 =CaCO3+(NH4)2SO4 (2) 稀硫酸 降温结晶 (3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 饱和碳酸氢钠溶液 增加气体和溶液的接触面积，使反应充分进行 CaCl2+2NH3+CO2+H2O= CaCO3↓+2NH4Cl 【分析】由题给流程可知，向磷石膏中加入过量碳酸铵，将微溶于水的硫酸钙转化为难溶于水的碳酸钙，过滤得到含有碳酸钙、二氧化硅、氧化铁的滤渣和含有硫酸铵、碳酸钠的滤液，经一系列操作得到铝铵矾；向滤渣中加入盐酸，将碳酸钙、氧化铁溶解得到可溶性金属氯化物后，二氧化硅与盐酸不反应，再通入氨气将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有二氧化硅、氢氧化铁的滤渣和氯化钙溶液；向氯化钙溶液中先通入氨气、再通入二氧化碳，将溶液中的氯化钙转化为碳酸钙沉淀，过滤得到轻质碳酸钙。 【详解】（1）由分析可知，转化步骤加入碳酸铵的目的是将微溶于水的硫酸钙转化为难溶于水的碳酸钙，反应的化学方程式为CaSO4+(NH4)2CO3 =CaCO3+(NH4)2SO4； （2）①由分析可知，滤液中含有硫酸铵、碳酸钠，为了不引入新的杂质，应向滤液中加入稀硫酸，至不再产生气体； ②由物质的溶解度随温度变化的示意图可知，铝铵矾的溶解度受温度的变化影响较大，可以降温结晶，过滤，洗涤、干燥，得到铝铵矾； （3）A装置为实验室制取二氧化碳的发生装置，B装置用于除去二氧化碳中混有的HCl气体，C装置是制取轻质碳酸钙反应的发生装置； ①实验室采用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B装置用于除去二氧化碳中混有的HCl气体，应用饱和碳酸氢钠溶液； ②多孔球泡可以增加气体和溶液的接触面积，使反应充分进行；C中的化学反应与侯氏制碱法类似，化学方程式为CaCl2+2NH3+CO2+H2O= CaCO3↓+2NH4Cl。 2．(1)MgO (2) (3) 4.6-9.1 (4)NH3、NH4Cl (5) 【分析】菱镁矿(主要成分为，含少量、、)煅烧，碳酸镁高温受热分解生成氧化镁，加入氯化铵溶液，将氧化铝、氧化铁转化为氢氧化铝、氢氧化铁，氧化镁转化为镁离子，过滤得到含有二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化铁的废渣和浸出液，向浸出液中加入氨水沉淀镁离子得到氢氧化镁沉淀和氯化铵，过滤后，将氢氧化镁煅烧。 【详解】（1）由分析可知，菱镁矿(主要成分为，含少量、、)煅烧，碳酸镁高温受热分解生成氧化镁，轻烧粉的主要成分是MgO。 （2）由分析可知，“浸出”操作中发生的主要反应为氧化镁与氯化铵溶液反应生成氯化镁、氨气和水，反应的化学方程式为：。 （3）“浸出”时不和氯化铵溶液反应，过滤后存在于滤渣中，氧化铝、氧化铁和氯化铵溶液反应生成和也存在于滤渣中，由表格数据可知，“浸出”时的pH范围为4.6-9.1，此时可使Fe3+和Al3+沉淀而Mg2+不沉淀。 （4）由分析可知，浸出时生成的NH3和沉镁时生成的NH4Cl可以循环使用。 （5）“沉镁”时加入氨水沉淀镁离子得到氢氧化镁沉淀和氯化铵，化学方程式为：。 3．(1) (2)ACD (3)防止空气中的灰尘等掉入溶液中，影响大晶体形成 【分析】废易拉罐与KOH反应生成含有的溶液，溶液①中加入硫酸转化为Al3+，同时溶液中存在硫酸根离子和钾离子，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等操作得到明矾小晶体，明矾小晶体通过操作Ⅱ得到明矾大晶体。 【详解】（1）废铝易拉罐中Al与KOH反应生成K[Al(OH)4]和氢气，离子方程式：； （2）A．铝与KOH反应生成氢气，用酒精灯加热可能会导致生成的氢气爆炸，有安全隐患，A错误； B．加入KOH溶液至不再产生气泡说明Al已经反应完，再趁热过滤除去不溶物，B正确； C．系列操作Ⅰ有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，不需要灼烧，C错误； D．制备明矾大晶体，小晶体悬挂在溶液中央，D错误； 答案选ACD； （3）烧杯上盖上纸片，可防止空气中的灰尘等掉入溶液中，影响大晶体的形成。 4．(1)适当升高温度、粉碎、搅拌、适当增大氢氧化钠溶液浓度等 (2) (3) (4) (5) (6) 蒸发浓缩 迅速冷却至30.8℃结晶 (7) 【分析】某废旧储氢合金主要含金属Mg、Ni、Al、Fe，还有少量其他不溶性物质，加入氢氧化钠溶液碱浸得到碱浸液和浸渣，碱浸液主要含有，浸渣加入硫酸溶液进行酸浸，得到硫酸镁、硫酸镍、硫酸亚铁，加入双氧水氧化，再加入氢氧化钠溶液调节pH，得到滤渣Ⅰ为氢氧化铁，滤液加入NaF溶液除杂，得到滤渣Ⅱ为，继续加入氢氧化钠溶液调节这H>8.7，所得滤渣加入硫酸溶解，一系列操作得到硫酸镍晶体； 【详解】（1）提高“碱浸”速率的有效措施有适当升高温度、粉碎、搅拌、适当增大氢氧化钠溶液浓度等； （2）“碱浸”过程中发生反应的化学方程式为； （3）“预处理”过程中发生反应的离子方程式为； （4）根据沉淀完全时的计算出的，为确保不沉淀，应保证，因此需要调节为； （5）调节后所得的滤液中还含有、和，因此“除杂”步骤的目的是除去溶液中的，因此滤渣Ⅱ的成分为； （6）根据镍硫酸盐的溶解度随温度的变化曲线图，可知“一系列操作”的步骤应为控制、蒸发浓缩、迅速冷却至30.8℃结晶、过滤、洗涤、干燥； （7）制时，电极3连接，电极3为阳极，对应的电极反应式为。 5．增大硫铁矿与空气接触面积，加快反应速率，使燃烧更充分 6．取最后一次洗涤液，滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明洗涤干净 7．A 8．磷酸铁沉淀中混有Fe(OH)3杂质 9．N2+3H22NH3 10． 11． 12． 100mL容量瓶、酸式滴定管(或移液管) 96% AB 【分析】硫铁矿在空气中焙烧时，被氧化，生成，加入稀硫酸酸溶时，不反应，其他金属氧化物反应后分别生成，过滤后所得滤渣1主要含有及不溶性杂质，滤液1中加入还原剂，使还原成，再调pH，例使生成沉淀而被除去，过滤后滤渣2中含有过量的还原剂和生成的沉淀，滤液2中加入氧化剂，使氧化生成，再加入磷酸、氨水与反应生成沉淀，过滤分离出沉淀，加入混合煅烧，充分反应后得到产品。据此答题。 5．“焙烧”前需将硫铁矿粉碎，目的是增大硫铁矿与空气接触面积，加快反应速率，使燃烧更充分。 6．滤渣1中残留有，检验滤渣1洗涤干净可检验洗涤液中是否含有，操作方法为：取最后一次洗涤液，滴加氯化钡溶液，无明显现象，说明洗涤干净。 7．A． 双氧水作氧化剂，还原产物是水，不引入杂质，对环境无影响，A适合； B．作氧化，容易引入杂质，B不适合； C．硝酸作氧化剂，还原产物是NO，NO有毒，污染环境，且容易引入杂质，C不适合； D．次氯酸作氧化剂，容易引入杂质，D不适合； 故选A。 8．如果pH>3.0，易发生水解反应生成沉淀使磷酸铁沉淀中混有Fe(OH)3杂质。 9．工业用氢气与氮气反应制取氨气，反应的化学方程式为：。 10．根据得，根据水的离子积，此时对应的，，则时不沉淀；根据得，根据水的离子积，此时对应的，，则要使完全沉淀，溶液的。因此为了使Al3+完全沉淀(即离子浓度≤1×10-5 mol·L-1)且Fe2+不沉淀，应控制pH的范围为。 11． 反应2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑中，Fe元素由+3价降低到+2价，C元素由+3价升高到+4价，用单线桥标出该反应的电子转移方向和数目：。 12．（1）实验中需要的定量仪器除天平外，还有：步骤②配制100mL溶液时需要100mL容量瓶、③量取25mL溶液时需要酸式滴定管(或移液管)。 （2）每次滴定平均使用了的物质的量为：，设25mL样品溶液中含有，则： 则7.900g样品含有质量为：，产品LiFePO4的纯度为：。 （3）A．稀硫酸溶解样品时有少量液体溅出，会造成样品损失，使测定结果偏低，A正确； B．稀释时溶液中部分Fe2+被空气中氧气氧化，会造成减小，使测得的结果偏低，B正确；， C．滴定管装入K2Cr2O7标准液前未润洗，造成标准液浓度减小，消耗的体积增大，使测得的结果偏高，C错误； D．滴定前，锥形瓶中有少量蒸馏水，不影响测定结果，D错误； 故选AB。 13．(1)提高Mn元素浸出率或Mn元素利用率 (2) (3)防止温度过高H2O2分解 (4) (5) 1.4×1011 (6)45℃左右，pH=7.5左右 (7)部分晶体失去结晶水或者混有硫酸盐杂质 【分析】软锰矿加入硫酸和废铁屑，MnO2被还原为Mn2+，溶液中还有Fe3+、Mg2+、Ni2+、Fe2+，SiO2难溶于硫酸，矿渣的成分是SiO2；滤液中加入过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+，加氨水调节pH，生成氢氧化铁，除去铁元素，加入MnS生成NiS沉淀除去Ni2+，加入NH4HCO3、氨水生成MnCO3沉淀，过滤，用硫酸溶解MnCO3得到硫酸锰； 【详解】（1）将“滤渣I”进行二次酸浸的目的是提高Mn元素浸出率或Mn元素利用率； （2）“酸浸”时Fe2+被MnO2氧化为Fe3+，MnO2被还原为Mn2+，结合电子守恒，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O； （3）“氧化”时加热温度不宜过高的原因是防止H2O2受热分解； （4）“调pH”时要保证Fe3+除尽同时Ni2+、Mg2+、Mn2+不沉淀，由表数据可知，调节溶液pH的范围是3.7≤pH<7.7； （5）用MnS除去Ni2+的原理是沉淀的转化，反应的离子方程式为MnS+Ni2+=NiS+Mn2+，该反应的平衡常数K= ==1.4×1011； （6）由图可知，温度为45℃、pH=7.5时，Mn2+的沉淀率最大、Mg2+的沉淀率相对较小； （7）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O的质量分数时，可能部分晶体失去结晶水或者混有硫酸盐杂质，导致相同质量的样品硫酸根含量更高，消耗的标准溶液更多，最终样品纯度的测定结果大于100%。 14．(1) 3d64s2 p (2)使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率；防止水解生成Fe(OH)3 (3) 途径一较合理，途径一获得的FeSO4纯度高，途径二中FeSO4溶液中混有Al2(SO4)3 2Fe3＋+Fe = 3Fe2＋ (4)Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时，有更多的Fe2＋转化为Fe(OH)2，FeCO3产率下降，Fe(OH)2中Fe元素质量分数大于FeCO3中，故沉淀中铁元素质量分数仍在上升 (5)边搅拌边将柠檬酸溶液与FeCO3混合至不再产生气泡，同时加入适量铁粉，充分反应后，过滤，将滤液浓缩，加入适量的无水乙醇 【分析】硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等)加硫酸浸泡、过滤得到含Fe3+、Al3+的溶液，滤渣为SiO2，通过除杂除去铝离子、将铁离子转化为亚铁离子，然后利用碳酸钠进行沉淀，再将碳酸亚铁转化为柠檬酸亚铁。 【详解】（1）Fe为26号元素，价电子排布式为3d64s2；Si元素处于p区； （2）加入过量硫酸，可以使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率；且Fe3+易水解，加入过量硫酸可抑制Fe3+的水解； （3）①途径一：浸泡液中加入铁粉，发生2Fe3＋+Fe = 3Fe2＋，调pH在5.1~5.9，Al3+全部转化成Al(OH)3沉淀，过滤，得到硫酸亚铁溶液； 途径二：调pH使Fe3+全部沉淀时，有部分Al3+也以Al(OH)3的形式沉淀出来，因此制备的FeSO4溶液中混有Al2(SO4)3； 故途径一较合理； ②“加铁粉”时发生主要反应的离子方程式2Fe3＋+Fe = 3Fe2＋； （4）Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时，有更多的Fe2＋转化为Fe(OH)2，FeCO3产率下降，Fe(OH)2中Fe元素质量分数大于FeCO3中，故沉淀中铁元素质量分数仍在上升； （5）从“制备FeCO3”中得到的FeCO3制备柠檬酸亚铁晶体，边搅拌边将柠檬酸溶液与FeCO3混合至不再产生气泡，同时加入适量铁粉，充分反应后，过滤，将滤液浓缩，加入适量的无水乙醇， 静置、过滤、洗涤、干燥， 获得柠檬酸亚铁晶体。 15．(1) (2) 温度过高三氧化碳在水中的溶解度小 (3) 分液漏斗 b=3 (4)向废水中加入稍过量的5%的溶液充分反应，然后用溶液调节溶液的至5，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀至最后一次洗涤液加入溶液不产生白色沉淀 【分析】Ca(AlO2)2通过碱浸，发生复分解反应生成CaCO3和NaAlO2，则沉淀I主要为CaCO3，可能含有部分Ca(OH)2，向NaAlO2溶液中通入二氧化碳得到Al(OH)3，过滤后用水洗涤然后加入盐酸酸化得到[Al2(OH)aCl6-a]n； 【详解】（1）碱溶时，Ca(AlO2)2与Na2CO3反应生成CaCO3和NaAlO2，化学方程式为：； （2）“沉降”时，温度需不宜高，主要原因是：温度越高，二氧化碳溶解度越小，导致反应不充分；沉降时通入过量生成氢氧化铝和碳酸氢钠，发生的离子方程式为。 （3）“酸化”时装置如图所示，根据A的构造，A为分液漏斗；若要使絮凝效果最佳，根据信息：当盐基度为0.5时，絮凝效果最佳，即，得a=b；根据有a+b=6，解得a=b=3。 （4）根据表中数据知，要想得到氢氧化铝沉淀，溶液的pH=5，且V元素为+5价，转变为为，通过过滤可分离出氢氧化铝沉淀，要使+4价的V元素转化为+5价的V元素，需要加入氧化剂5%的双氧水，且用0.1mol⋅L−1 HCl调节溶液的pH为5， 过滤，所得氢氧化铝沉淀用蒸馏水洗涤，取最后一次洗涤滤液，加入溶液不产生白色沉淀，则沉淀已洗净，再将氢氧化铝沉淀分散到蒸馏水中，向其中滴加一定量的盐酸，得到聚合氯化铝。故答案为：向废水中加入稍过量的5%的溶液充分反应，然后用溶液调节溶液的至5，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀至最后一次洗涤液加入溶液不产生白色沉淀。 16．(1) 溶液 和 (2)(蒸发浓缩)冷却结晶 (3) (4) 防止生成氢氧化铁沉淀 (5)作还原剂 【分析】以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有Fe2O3、MgO、CaO、 SiO2等杂质)为原料制备磷酸亚铁锂和白色颜料钛白粉(TiO2)，钛铁矿酸浸，FeTiO3、 Fe2O3、 MgO、CaO与铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、TiOSO4、 硫酸镁和硫酸钙，过滤除去不溶的SiO2，得到滤渣I，结晶得到绿矾，绿矾和H3PO4、氯酸钠反应得到FePO4沉淀，FePO4加入Li2CO3、葡萄糖反应得到磷酸亚铁锂；结晶后的母液水解得到H2TiO3，煅烧，得到钛白粉，据此解答。 【详解】（1）“酸浸”时，、、MgO、CaO与铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、、硫酸镁和硫酸钙，则溶液中的含铁微粒为，常用溶液检验。滤渣Ⅰ除过量铁外，还含有的物质为和。 （2）“酸浸”得到热饱和溶液，则“结晶”时，通过冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到。 （3）“水解”时全部转化为偏钛酸（）沉淀，其反应的离子方程式为； （4）“转化”时，、、在水溶液中反应生成磷酸铁沉淀，其反应的离子方程式为。控制溶液的pH为2.1，pH不能过高的原因是防止生成氢氧化铁沉淀，避免磷酸铁中混有杂质。沉淀完全时，溶液中。 （5）“合成”时，转化为，铁元素的化合价降低，则葡萄糖的作用是作还原剂。 17．(1)第三周期第ⅦA族 (2) (3) (4) (5)> (6)MgO (7) 【分析】根据图示，精盐熔融、电解得到钠和氯气；碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，二氧化碳在侯氏制碱反应中可以循环使用； 【详解】（1）精盐中主要成分所含的非金属元素氯在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族； （2） 的电子式是； （3）根据分析，侯氏制碱反应中可循环使用的物质是； （4）侯氏制碱反应①向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，化学方程式：； （5）非金属性越强，其气态氢化物越稳定，反应①中两种氢化物稳定性比较：>； （6）MgCl2是强酸弱碱盐，将晶体加热，结晶水变为溶剂水，Mg2+发生水解反应产生Mg(OH)2、HCl，HCl具有挥发性，从溶液中逸出，Mg(OH)2加热分解产生MgO和水，因此在空气中直接加热，最终产物是MgO； （7）的物质的量n()=406g÷203g/mol=2mol，若加热时完全水解变为Mg(OH)2，根据Mg元素守恒，m[Mg(OH)2]=2mol×58g/mol=116g<153g，说明未水解完全，部分发生水解；若变为Mg(OH)Cl，m[Mg(OH)Cl]=2mol×76.5g/mol=153g，质量恰好符合，说明发生水解反应产物是Mg(OH)Cl。 18．(1)增大接触面积，提高浸出速率 (2)将还原为 (3) (4) (5)A (6) 吸收，防止污染 (7)蒸发浓缩、冷却结晶 (8)8.37 【分析】某废铁铬催化剂(含、、、及)粉碎后用硫酸酸浸，Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3分别转化为Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cr3+、Al3+，酸浸渣为；向滤液中加入过量Fe粉调节pH，使Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3存在于滤渣1中，将滤渣1放入强碱溶液中，Al(OH)3溶解，则滤渣为Cr(OH)3，进一步回收Cr；Fe3+被Fe还原生成Fe2+存在于滤液1中，向滤液1中通入足量O2和加入稀硫酸，将Fe2+再氧化成Fe3+，随后调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3存在于滤渣2中，Fe(OH)3滤渣加FeS2焙烧再经过磁选得到Fe3O4，以此解答。 【详解】（1）粉碎的目的是增大接触面积，提高浸出速率等； （2）由分析可知，“还原”步骤的目的为将还原为； （3）加入铁粉后，调节pH使、转化为、，而不能使沉淀，由表格数据可知，调节pH的范围为； （4）“氧化”步骤为在酸性条件下氧气将Fe2+氧化为，发生反应的离子方程式为； （5）调节pH沉铁并得到滤液，因此试剂X最适宜选用的试剂为MgO，答案为A； （6）滤渣2中与混合后隔绝空气焙烧生成，S元素化合价上升转化为，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为；该过程加入少量CaO的目的是吸收，防止污染； （7）由滤液2得到结晶水合物的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （8）铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为，反应的平衡常数为，当为时，溶液中，则溶液的pH为8.37。 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 $$